metkompang 6

3:59:00 PM 0 Comments


1.    Apakah perbedaan dari teh hijau, teh hitam, dan teh oolong?
Ada tiga golongan teh utama, yaitu the hijau, teh hitam, dan teh oolong. Ketiga golongan teh ini bisa dibuat dari daun teh yang sama, tergantung bagaimana daun teh tersebut diproses. Perbedaan besar disebabkan oleh oksidasi enzimatis dari senyawa tannin yang ada pada daun teh. Jika enzim tersebut dibiarkan bekerja, maka daun teh berubah warna menjadi hitam.
Jika enzim tersebut diinaktivasi karena panas, seperti pada saat blansir, daun tersebut akan tetap hijau.  Jika terjadi oksidasi parsial dengan penundaan panas, maka didapatkan teh medium dari jenis oolong. Oksidasi enzimatis pada daun teh biasa disebut fermentasi. Daun yang difermentasi menjadi teh hitam, sedangkan daun yang mengalami fermentasi parsial menjadi teh oolong.  Selain terdapat perbedaan warna, juga terdapat perbedaan flavor yang dihasilkan.
Proses dalam pembuatan teh hitam meliputi pelayuan daun teh hingga lunak dan pengeringan parsial, penggulungan: melewatkan daun layu ke penggulung untuk menghancurkan dinding sel dan mengeluarkan cairan serta enzim, fermentasi daun yang telah digulung dengan membiarkannya terekspos udara pada suhu 27oC selama 2-5 jam, pengeringan daun yang telah terfermentasi dalam oven suhu 93oC yang berfungsi inaktivasi enzim dan menurunkan kadar air hingga 4%.
Proses dalam pembuatan teh hijau dan teh oolong meliputi pengasapan daun teh untuk inaktivasi enzim, penggulungan daun teh untuk menghancurkan dinding sel sehingga daun lebih mudah diekstrak,dan pengeringan daun teh. Teh oolong mendapatkan waktu pengasapan yang lebih rendah dan fermentasi parsial sebelum pengeringan.


2.    Apakah perbedaan dari tepung, konsentrat dan isolat protein kedelai?
Pembuatan minyak kedelai menghasilkan bungkil kedelai tanpa kulit dengan kadar protein 40 - 50 persen. Bungkil ini dapat dibuat tepung, isolat dan konsentrat protein kedelai. Karena sifat fungsional yang baik, produk-produk tersebut banyak digunakan dalam industri sebagai bahan formulasi berbagai makanan. Disamping dari bungkil, tepung kedelai dapat juga dibuat dari biji kedelai utuh. Berdasarkan kandungan lemaknya, tepung kedelai terdiri atas dua macam, yaitu tepung kedelai berlemak penuh dan tepung kedelai berlemak rendah. Yang paling banyak diperdagangkan adalah tepung kedelai berlemak rendah , dibuat dari bungkil kedelai. Dalam pembuatan tepung kedelai, proses pemanasan (perebusan, pengukusan atau penyangraian) merupakan tahap yang penting. Pemanasan ini berakibat antitripsin dan enzim lipoksigenase menjadi tidak aktif, hingga tepungnya bergizi tinggi dan tidak berbau langu.
Jika bungkil kedelai hasil samping ekstraksi minyak kedelai digunakan sebagai bahan baku untuk membuat tepung kedelai, hasilnya merupakan tepung kedelai berlemak rendah (low fat soy flour). Bungkil kedelai tersebut masih mengandung heksana (pelarut yang digunakan untuk mengekstrak minyak kedelai), senyawa volatil penyebab bau langu dan antitripsin yang masih aktif. Penghilangan sisa pelarut dilakukan dengan pemanasan 71 - 82oC sehingga heksana menguap. Bau yang tidak dikehendaki dihilangkan dengan uap panas yang dilewatkan pada bungkil dan disedot secara vakum, sehingga zat-zat volatil akan terisap dan keluar bersama-sama uap. Kemudian dilakukan proses pemanasan (dengan pengukusan, otoklaf atau penyangraian) untuk mematikan antitripsin dan enzim lipoksigenase. Setelah itu, dilakukan penggilingan dan penyaringan sehingga diperoleh tepung kedelai.
Tepung kedelai berlemak penuh (full fat soy flour) dibuat dengan menggunakan bahan baku kedelai utuh. Mula-mula kedelai disortasi untuk memilih kedelai yang baik, membuang benda asing dan kedelai yang rusak atau pecah. Kemudian kedelai direndam selama 8 - 16 jam, dan direbus 30 menit. Setelah itu, kedelai ditiriskan dan dipisahkan kulitnya. Lalu dikeringkan dengan dijemur atau menggunakan oven dengan suhu 50 - 60oC dan digiling halus sehingga diperoleh tepung kedelai. Konsentrat dan isolat protein kedelai adalah produk dari protein kedelai bebas lemak atau berlemak rendah (untuk isolat dapat juga dari kedelai utuh) yang diolah sedemikian rupa sehingga kandungan proteinnya tinggi. Menurut definisinya, kandungan protein pada konsentrat adalah minimum 70%, sedangkan isolat minimum 95%. Kedua produk ini sangat dibutuhkan oleh industri pangan, karena banyak sekali digunakan untuk formulasi berbagai jenis makanan. Yang diinginkan dari konsentrat dan isolat protein kedelai adalah sifat fungsional proteinnya. Sifat ini menentukan pemakaian atau fungsi produk tersebut dalam berbagai produk makanan.
Konsentrat protein kedelai adalah produk lanjutan dari tepung kedelai, yang pada prinsipnya dibuat dengan membuang setengah dari karbohidratnya dan sebagian mineralnya, sehingga fraksi proteinnya meningkat. Produk ini disyaratkan mengandung protein minimal 70% berat kering. Komponen non protein dalam tepung kedelai dapat dipisahkan dengan tiga cara. Pertama digunakan larutan alkohol untuk mengekstrak komponen-komponen seperti gula (sukrosa, raffinosa dan stakiosa), mineral, pigmen dan komponen-komponen kecil lainnya. Komponen yang tertinggal (terutama protein dan polisakarida) dikeringkan dengan pengering beku atau oven pada suhu 50 - 55oC. Konsentrat protein kedelai yang dibuat dengan cara ini biasanya digunakan dalam pembuatan roti. daging tiruan, susu imitasi dan lain-lain karena mempunyai daya serap air dan lemak yang baik. Pada cara kedua, tepung kedelai direndam dan diaduk selama 1 - 2 jam dalam larutan HCl dengan pH 4,5. Campuran kemudian disentrifusi (pemusingan) sehingga terbentuk endapan dan cairan. Endapan tersebut sebagian besar berupa protein dan komponen non protein terlarut dalam bagian cairan. Endapan diambil, dan dilarutkan kembali dengan netralisasi menggunakan NaOH encer sampai Ph-nya mencapai 6 - 8, kemudian dikeringkan dengan pengering semprot. Konsentrat protein yang diolah dengan cara ini biasanya digunakan untuk fortifikasi minuman, karena kelarutannya yang lebih baik. Pada proses ketiga, mula-mula tepung kedelai dipanaskan dengan uap sampai proteinnya hampir terdenaturasi sempurna, kemudian komponen-komponen lainnya diekstrak dengan air. Bagian berprotein kemudian dikeringkan. Isolat protein kedelai merupakan bentuk protein kedelai yang paling murni, karena kadar proteinnya minimum 95 % dalam berat kering. Produk ini hampir bebas dari karbohidrat, serat dan lemak sehingga sifat fungsionalnya jauh lebih baik dibandingkan dengan konsentrat dan dan tepung kedelai.
Isolat protein kedelai dapat dibuat dari tepung kedelai bebas lemak maupun dari biji kedelai utuh. Proses pembuatannya hampir sama, hanya cara ekstraksi proteinnya saja yang berbeda. Jika dibuat dari tepung kedelai, maka mula-mula tepung kedelai dicampur dengan air dengan perbandingan tepung : air = 1 : 8. pH-nya kemudian diatur sampai 8,5 - 8,7 dengan penambahan NaOH 2 N, dan diaduk selama 30 menit pada suhu 50 - 55 oC, sehingga protein terekstrak. Ekstraksi protein dari biji kedelai utuh dilakukan dengan perendaman biji kedelai 5 - 8 jam, diikuti pembuatan bubur kedelai (kedelai kupas kulit dihancurkan seperti pada pembuatan susu kedelai), lalu diencerkan hingga perbandingan kedelai kering ; air = 1 : 8. Setelah itu dilakukan pengaturan pH hingga 8,5 - 8,7 dan diaduk selama 30 menit pada suhu 50 - 55 oC. Setelah protein terekstrak, maka residu non protein harus dipisahkan dengan sentrifusa atau pemusingan. Tahap ini penting, karena menentukan kemurnian isolat protein kedelai yang dihasilkan. Pada umumnya sentrifusi dilakukan dengabn kecepatan 1500 x g selama 30 menit. Filtrat atau cairan yang diperoleh dari tahap pemisahan (yang berisi protein yang terlarut), kemudian diturunkan pH-nya sampai 4,5 sehingga protein akan mengendap. Penurunan pH ini dapat dilakukan dengan penambahan larutan HCl 2 N. Endapan protein yang diperoleh, kemudian dipisahkan dengan sentrifusa. Selanjutnya endapan tersebut dicuci (dicampur air dan disentrifusi lagi) dan dikeringkan menggunakan pengering beku. Dapat juga endapan ditambar air (air : endapan = 2 : 1), lalu dikeringkan dengan pengering semprot. Hasilnya merupakan isolat protein kedelai. Jika setelah pencucian dilakukan netralisasi dengan penambahan NaOH 2 N sampai pH 6- 8, lalu dikeringkan, maka produknya disebut isolat proteinat kedelai. Yang paling banyak dijual adalah isolat proteinat kedelai, karena lebih awet. Isolat protein kedelai biasanya digunakan sebagai bahan campuran dalam makanan olahan daging dan susu. Prospeknya sangat luas, bukan hanya sebagai campuran tetapi juga bahan utama dalam industri makanan. Isolat protein kedelai baik sekali dugunakan dalam formulasi berbagai produk makanan, juga sebagai bahan pengikat dan pengemulsi dalam produk-produk daging. Di AS dan Eropa, isolat protein kedelai banyak digunakan untuk memproduksi analog-analog daging seperti meatless ham, meatless bacon dan meatless hot dog, terutama untuk para vegetarian.

Daftar Pustaka
Anderson JW, Johnstone BM, Cook-Newell ME. 1995. Meta-analysis of the effects of soy protein intake on serum lipids. N Engl J Med  333:276-82.
Brown Lynne. 2001. Functional Ingredients: Soy Protein and Soy Isoflavones. Pennsylvania: The Pennsylvania State University.
Ming-Hua Yang, Cheng-Hsin Wang, Hsiao-Ling Chen. 2001. Green, oolong and black tea extracts modulate lipid metabolism in hyperlipidemia rats fed high-sucrose diet. Journal of Nutritional Biochemistry 12: 14 –20.
Russell Tara Alexandra. 2004. Comparison of sensory properties of whey and soy protein concentrates and isolates. Thesis. North Carolina: North Carolina State University.
Weggemans R,Trautwein EA.  2003.  Relation between soy-associated isoflavones and LDL and HDL cholesterol concentrations in humans: a meta-analysis.  Eur J Clin Nutr 57:940-6. 
Wildman REC. 2009. The Nutritionist: Food, Nutrition, and Optimal Health. Second Edition. New York: Routledge.

0 comments:

metkompang 5

3:54:00 PM 0 Comments


1.    Apakah perbedaan gula batu dan gula pasir?
Gula batu dan gula pasir berbeda penampakannya karena adanya perbedaan dalam proses pembuatannya. Gula batu tidak semanis gula pasir, yang diperoleh dari kristal bening berukuran besar berwarna putih atau kuning kecoklatan. Kristal bening dan putih dibuat dari larutan gula jenuh yang mengalami kristalisasi secara lambat. Gula batu putih memiliki rekahan-rekahan kecil yang memantulkan cahaya. Kristal berwarna kuning kecoklatan mengandung berbagai karamel. Gula ini kurang manis karena adanya air dalam kristal (Varina 1990). Gula pasir sendiri mengalami proses kristalisasi secara cepat dan berulang-ulang. Sejumlah air diuapkan di dalam panci sampai pada keadaan yang tepat untuk tumbuhnya kristal gula. Sejumlah bubuk gula ditambahkan ke dalam cairan untuk mengawali atau memicu pembentukan kristal. Ketika kristal sudah tumbuh, campuran dari kristal-kristal dan cairan induk yang dihasilkan diputar dalam sentrifugasi untuk memisahkan keduanya. Proses ini dapat diumpamakan dengan tahap pengeringan pakaian dalam mesin cuci yang berputar. Kristal-kristal tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum dikemas dan/ atau disimpan siap untuk didistribusikan.
2.    Apakah perbedaan detergen dan sabun?
Sabun berasal dari asam lemak (stearat, palmitat atau oleat) yang direaksikan dengan basa Na(OH) atau K(OH), berdasarkan reaksi kimia berikut ini : C17H35COOH + Na(OH) → C17H35COONa + H2O
Asam stearat       basa               sabun
Sabun natron (sabun keras) adalah garam natrium asam lemak seperti pada contoh reaksi di atas. Sedangkan sabun lunak adalah garam kalium asam lemak yang diperoleh dari reaksi asam lemak dengan basa KOH. Sabun lemak diberi pewarna yang menarik dan pewangi (parfum) yang enak serta bahan antiseptic seperti pada sabun mandi. Beberapa sifat sabun antara lain adalah sebagai berikut :
a.    Larutan sabun mempunyai sifat membersihkan karena dapat mengemulsikan kotoran yang melekat pada badan atau pakaian
b.    Sabun dengan air sadah tidak dapat membentuk busa, tapi akan membentuk endapan (C17H35COO)2Ca) dengan reaksi:
2 (C17H35COONa) + CaSO4 → (C17H35COO)2Ca + Na2SO4
c.    Larutan sabun bereaksi basa karena terjadi hidrolisis sebagian.
Sedangkan deterjen adalah juga bahan pembersih sepeti halnya sabun, akan tetapi dibuat dari senyawa petrokimia (Warlina 2004). Deterjen mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sabun, karena dapat bekerja pada air sadah (Sittig 1979). Bahan deterjen yang umum digunakan adalah dedocylbenzensulfonat. Deterjen dalam air akan mengalami ionisassi membentuk komponen bipolar aktif yang akan mengikat ion Ca dan/atau ion Mg pada air sadah. Komponen bipolar aktif terbentuk pada ujung dodecylbenzen-sulfonat. Untuk dapat membersihkan kotoran dengan baik, deterjen diberi bahan pembentuk yang bersifat alkalis. Contoh bahan pembentuk yang bersifat alkalis adalah natrium tripoliposfat.
3.    Apakah yang dimaksud dengan angka potensi vitamin A?
Angka potensi vitamin A merupakan angka yang menyatakan konversi satuan vitamin A dan karoten. Potensi vitamin A dari alfa-karoten sebesar  retinol, beta karoten  dari retinol, dan beta-cryptoxanthin  dari retinol. Hal ini berdasarkan bioefikasi fungsional dari masing-masing senyawa karotenoid, yaitu proporsi nutrisi yang dicerna yang menghasilkan fungsi metabolik. Angka yang dimaksud berhubungan dengan  senyawa karotenoid yang didapat dari asupan makanan sehari-hari (West et al. 2002). Angka-angka ini berarti bahwa untuk mendapatkan hasil biokonversi 1 µg retinol, diperlukan 12 µg beta-karoten dari makanan,  24 µg alfa-karoten dari makanan, dan 24 µg alfa-cryptoxanthin dari makanan. Untuk biovailabilitas beta-karoten dari makanan sehari-hari, U.S. Institute of Medicine (IOM) menggunakan nilai dari Hof et al (1999), yaitu 14% (1:7) dan menjadikannya 1: 6 karena penggunaan asupan buah yang rendah pasa studi ini. Oleh karena itu, bioefikasi relatif beta-karoten dari makanan sehari-hari dibanding bioefikasi dari minyak (1:2) adalah 1: 12 (FAO 2004).


Daftar Pustaka
Sittig, M. 1979. Detegen Manufacture Including Zeolite Builders and Other New Materials. New Jersey, USA ; Noyes Data Corporation.
Varina F. 1990. Pembuatan Gula Semut dari Batng Tebu yang Ditunda Ekstraksi Niranya. Skripsi. Bogor: FATETA IPB.
Warlina L. 2004. Pencemaran Air: Sumber, Dampak, dan Penanggulangannya. Bogor: IPB Press.
West CE, Ans Eilander, dan Machteld van Lieshout. 2002. Consequences of Revised Estimates of Carotenoid Bioefficacy for Dietary Control of Vitamin A Deficiency in Developing Countries. J. Nutr. 132: 2920S–2926S.
WHO Library Cataloguing-in-Publication Data. 1998. Vitamin and mineral requirements in human nutrition. Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation. Bangkok: Thailand.

0 comments:

metkompang 4

3:51:00 PM 0 Comments



PROSES SINTESIS ASAM LEMAK (LIPOGENESIS)


Lipogenesis adalah pembentukan asam lemak yang terjadi di dalam hati. Glukosa atau protein yang tidak segera digunakan tubuh sebagian besar tersimpan sebagai trigliserida.  Sebagian kecil glukosa tersimpan dalam bentuk glikogen, serta protein disimpan di dalam cadangan asam amino.
Sebagian besar atom karbon yang berasal dari glukosa dan asam amino yang berlebihan akan disintesis menjadi trigliserida (lipogenesis).  Lipogenesis membutuhkan ATP serta vitamin-vitamin seperti biotin, niasin, dan asam pantotenat.  Atom-atom karbon yang berasal dari glukosa dan asam-asam amino diubah menjadi asetil KoA, dengan melalui beberapa tahap reaksi bagian asetat dari asetil KoA akan membentuk asam-asam lemak jenuh berupa asam palmitat (C16), asam stearat (C18), atau asam arakidonat (C20).  Asam lemak ini akan melakukan esterifikasi dengan gliserol (diproduksi dalam glikolisis) dan menghasilkan aliran darah sebagai very low density lipoprotein (VLDL) yang digunakan untuk menghasilkan energi atau disimpan dalam sel-sel lemak.
Hasil pencernaan lipid diabsorbsi  ke dalam membran mukosa usus halus dengan cara difusi.  Sebelum diabsorbsi kolestrol mengalami esterifikasi kembali yang dikatalis oleh asetil Koenzim A dan kolestrol asetiltransferase.
Hasil pencernaan lipid
absorbsi
Gliserol
Diserap langsung ke dalam darah dan dibawa ke hati untuk oksidasi
Asam lemak rantai pendek
Asam lemak rantai sedang
Asam lemak rantai panjang
Diubah menjadi trigliserida di dalam sel-sel usus halus
Monogliserida
Trigliserida
Membentuk kilomikron dan masuk
ke dalam limpa, kemudian ke
dalam aliran darah
Kolesterol
Fosfolipida

Lipoprotein adalah alat angkut lipid, terdiri atas kilomikron, LDL (low density lipoprotein), VLDL (very low density lipoprotein), dan HDL (high density lipoprotein).   Kilomikron mengangkut lipid dari saluran cerna ke dalam tubuh.  Lipid yang diangkut terutama trigliserida.  Di dalam aliran darah, trigliserida yang ada pada kilomikron dipecah menjadi gliserol dan asam lemak bebas oleh enzim lipoprotein.
Sebagian besar asam lemak yang terbentuk di dalam tubuh diabsorbsi oleh sel-sel otot, sel lemak, dan sel-sel lain.  Asam lemak ini dapat langsung digunakan sebagai zat energi atau diubah menjadi trigliserida.  Sel-sel otot cenderung menggunakannya sebagai energi, sedangkan sel lemak menyimpannya sebagai trigliserida.  Hati merupakan alat yang memproduksi lipid utama di dalam tubuh, sedangkan sel-sel lemak tidak membuat lemak tetapi hanya menyimpan lemak.
VLDL adalah lipoprotein dengan densitas sangat rendah, terutama terdiri atas trigliserida.  LDL adalah lipoprotein dengan densitas rendah (kolestrol jahat). HDL adalah lipoprotein dengan densitas tinggi (kolestrol baik).
Pada retikulum endoplasmik berpermukaan licin terjadi penyusunan  kembali triasil gliserol dari dua, mono asilgliserol yang diesterifikasi oleh asam lemak. Pada retikulum endoplasmik berpermukaan kasar akab disintesis gliserol fosfolipida melalui gliserol-3-fosfat dan apoprotein spesifik.  Pada saat ini kilomikron (salah satu pengankut lipid) dibungkus oleh fosfolipida, kolestrol, dan apoprotein.  Agar dapat diangkut ke luar sel, kilomikron masuk ke badan golgi.
Pada badan golgi, kilomikron ditambah komponen glusidik dan lipoprotein, dan terjadi pembentukan sistem membran sehingga memungkinkan dapat diangkut ke luar sel dan selanjutnya masuk ke dalam ruang antar sel, selanjutnya terus masuk ke dalam kapiler limpatik.  Ukuran kilomikron 0,1 – 3,5 µm.   VLDL dan kolomikron dapat diangkut ke luar sel (ke ruang antar sel) baik secara langsung oleh retikulum endoplasmik maupun melalui perantaraan badan golgi (vacuola golgi).
Fungsi mitokondria pada lipogenesis
Diketahui bahwa asetil KoA merupakan bakal pada awal sintesis asam lemak rantai panjang. Enzim-enzim pembentuk asam lemak terdapat  dalam sitosol; sehingga diperlukan suatu jalur agar asetil KoA yang dihasilkan di dalam mitokondria dari karbohidrat, asam amino atau prekrusor jenis karbohidrat lainnya bisa menemukan jalan untuk masuk ke dalam sitosol. Keadaan bila gizi berkecukupan glukosa dan asam-amsam amino melebihi keperluan metabolisme, energi yang berlebihan akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan adiposa. Transaminasi asam amino langsung menghasilkan zat-antara siklus Krebs sitrat dalam mitokondria.
Sitrat akan dikeluarkan dari mitokondria ke sitosol, di dalam sitosol di mana tempat enzim sitrat liase yang akan memecahnya menjadi oksaloasetat dan asetil KoA. Oksaloasetat akan diubah ke malat oleh MDH sitosol kemudian malat dengan mudah diangkut kembali ke dalam mitokondria. Asetil KoA yang dihasilkan oleh sitrat liase sekarang dapat digunakan di sitosol untuk biosintesis asam lemak. Sitrat bukan saja wahana utama untuk mengangkut gugus asetil  dari mitokondria ke sitosol; zat ini juga berperan sebagai  efektor alosterik yang positif pada langkah pertama biosintesis asam lemak.Biosintesis asam lemak juga memerlukan NADPH. Fungsi mitokondria pada lipogenesis antara lain:
1.    Mitokondria menghimpun senyawa-senyawa berkarbon dua atau empat dari berbagai sumber.
2.    Sitrat intramitokondria pada konsentrasi tinggi dengan mudah dikeluarkan ke dalam sitosol.
3.    Sitrat merupakan sumber utama asetil KoA dalam sitosol yaitu sebagai bahan utama biosintesis asam lemak.
4.    Sitrat diperlukan sebagai efektor alosterik dalam tahap pertamanya untuk biosintesis asam lemak.
5.    Konsentrasi ATP yang tinggi menggeser pola oksidasi glukosa ke arah produksi NADPH yang diperlukan untuk biosintesis asam lemak
Daftar Pustaka
Muchtadi D, Astawan M, dan Palupi NS. 2006. Metabolisme Zat Gizi Pangan. Jakarta: Penerbit Universitas Terbuka.
Murray R.K, Granner D.K, Mayes P.A, dan Rodwell V.W. 2003. Harper’s Ilustrated Biochemistry. New York: Mc Graw-Hills Comp.
Ophardt C. E., 2003. Lypogenesis. Virtual Chembook. Illinois: Elnhurst College.

0 comments:

metkompang 3

3:34:00 PM 0 Comments


1. Jelaskan bagaimana pencernaan dan penyerapan pati, gula, serat beserta transporter fruktosa, glukosa, galaktosa dalam sistem pencernaan?
Murray et al. (2003) menyatakan bahwa pencernaan karbohidrat dimulai di mulut. Bola makanan yang diperoleh setelah makanan dikunyah bercampur dengan ludah yang mengandung enzim amilase (sebelumnya dikenal sebagai ptialin). Amilase  menghidrolisis pati atau amilum menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada di mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral. Bolus yang ditelan masuk ke dalam lambung untuk selanjutnya dicerna dalam usus halus. Pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakarida yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrofili dan monosakarida yang dihasilkan adalah maltosa (2 mol glukosa), sukrosa (1 mol glukosa + 1 mol fruktosa), dan laktosa (1 mol glukosa + 1 mol galaktosa). Monosakarida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif atau fasilitatif. Tapi, bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium.
Dalam waktu 1-4 jam setelah selesai makan, pati non karbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dicerna masuk ke dalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh mikroorganisme di dalam usus besar. Substrat potensial lain yang difermentasi adalah fruktosa, sorbitol, dan monomer lain yang susah dicerna, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa, stakiosa, verbaskosa, dan fruktan. Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah karbondioksida, hidrogen, metana, dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propionat, dan asam butirat.
Metabolisme karbohidrat dibagi menjadi beberapa jalur metabolisme. Namun hendaknya diingat bahwa dalam tubuh, jalur-jalur ini merupakan kesatuan, yang mana jalur yang paling banyak dilalui tergantung pada keadaan (status nutrisi) waktu itu. Pembagiannya adalah glikolisis, glikogenesis, glikogenolisis, oksidasi asam piruvat, jalur fosfoglukonat oksidatif, glukoneogenesis, dan metabolisme fruktosa, galaktosa dan heksosamin.
Glikolisis adalah pemecahan glukosa menjadi asam piruvat atau asam laktat. Jalur ini terutama terjadi dalam otot lurik, yang dimaksudkan untuk menghasilkan energi (ATP). Apabila glikolisis terjadi dalam suasana anaerobik maka akan berakhir dengan asam laktat, dan menghasilkan 2 ATP, apabila dalam keadaan aerobik berakhir menjadi asam piruvat dengan 8 ATP. Glikogenesis (pembentukan glikogen) terjadi hampir dalam semua jaringan, tetapi yang paling banyak adalah dalam hepar dan dalam otot. Sintesis glikogen dimulai dengan perobahan glukosa 6-fosfat menjadi glukosa 1-fosfat yang dikatalisis enzim fosfoglukomutase (glukosa 1,6-bisfosfat bertindak sebagai koenzim). Selanjutnya enzim uridin difosfat glukosa pirofosforilase (UDPG pirofosforilase) mengkatalisis pembentukan uridin difosfat glukosa (UDP-glukosa). Uridin difosfat yang dibebaskan ketika unit glukosil dari UDPG dipindah kebagian tertentu dari glikogen, disintesis kembali menjadi UTP dengan memakai ATP. Total kebutuhan ATP untuk menyimpan satu molekul glukosa menjadi satu molekul glikogen adalah dua molekul, dua ADP dan dua inorganik fosfat terbentuk.
Pemecahan glikogen (glikogenolisis) dalam hepar dan otot berbeda dengan enzim yang terdapat dalam pencernaan. Enzim glikogen fosforilase akan melepaskan unit glukosa dari rantai cabang glikogen yang tidak bisa direduksi. Enzim amilo (α 1,4) glukan transferase, memindah tiga unit glukosa yang terikat pada rantai cabang (yang tinggal empat) pada rantai yang lain membentuk “rantai” lurus. Selanjutnya enzim glikogen fosforilase.akan memecah ikatan α-1,4 sampai 4 unit glukosa dari titik cabang. Glukoneogenesis adalah suatu pembentukan glukosa dari senyawa yang bukan karbohidrat Glukoneogenesis penting sekali untuk menyediakan glukosa, apabila didalam diet tidak mengandung cukup karbohidrat. Syaraf, medulla dari ginjal, testes, jaringan embrio dan eritrosit memerlukan glukosa sebagai sumber utama penghasil energi. Jalur yang dipakai dalam glukoneogenesis adalah modifikasi dan adaptasi dari jalur Emb-den-Meyerhof dan siklus asam sitrat. Enzim tambahan yang diperlukan dalam proses ini selain dari enzim-enzim dalam kedua jalur diatas adalah piruvat karboksilase, fosfoenolpiruvat karboksikinase, fruktosa 1,6-bisfosfatase (tidak ada dalam otot jantung dan otot polos), dan glukosa 6-fosfatase. Substrat untuk glukoneogenesis adalah asam laktat yang berasal dari otot, sel darah merah, medulla dari glandula supra-renalis, retina, dan sumsum tulang, gliserol, yang berasal dari jaringan lemak, asam propionat, yang dihasilkan dalam proses pencernaan pada hewan memamah biak, dan asam amino glikogenik.
Pada perubahan asam laktat menjadi glukosa, asam laktat di dalam sitoplasma diubah menjadi asam piruvat, kemudian asam piruvat ma-suk ke dalam mitokhondria dan diubah menjadi oksaloasetat. Karena oksaloasetat tidak da-pat melewati membran mitokhondria, maka diubah dulu menjadi malat. Di sitoplasma malat diubah kembali menjadi oksaloasetat. Oksaloasetat kemudian diubah menjadi fosfoenol-piruvat yang selanjutnya berjalan ke arah kebalikan jalur Embden-Meyerhof dan akhirnya akan menjadi glukosa. Selanjutnya adalah jalur fosfoglukonat. Jalur ini aktif dalam hepar, jaringan adiposa (lemak), adrenal korteks, glandula tiroid, sel darah merah,testes dan payudara yang sedang menyusui. Dalam otot aktivitas jalur ini rendah sekali. Fungsi utama jalur ini adalah untuk menghasilkan NADPH, yaitu dengan mereduksi NADP+. NADPH diperlukan untuk proses anabolik di luar mitokhondria, seperti sintesis asam lemak dan steroid. Fungsi yang lain adalah menghasilkan ribosa-5-fosfat untuk sinte-sis nukleotida dan asam nukleat.
Text Box: Gambar 1. Proses penyerapan glukosa, galaktosa, dan fruktosa (Murrat et al., 2003)Selain dari jalur yang telah diterangkan di atas, glukosa 6-fosfat dapat diubah menjadi asam glukoronat (glucoronic acid), asam askorbat (ascorbic acid) dan pentosa melalui suatu jalur yang disebut "the uronic acid pathway". Akan tetapi, manusia, primata, dan guinea pig tidak bisa membuat asam askorbat. Karena ke-kurangan enzim tertentu, maka L-gulonat yang terbentuk tidak bisa diubah menjadi L-asam askorbat. L-gulonat akan dioksidasi menjadi 3-keto-L-gulonat, yang kemudian mengalami dekarboksilasi menjadi L-xylulose. Fruktosa dapat difosforilasi menjadi fruktosa 6-fosfat oleh enzim heksokinase. Enzim ini juga dapat memakai glukosa dan mannosa sebagai substrat, tapi afinitas untuk fruktosa sangat kecil bila dibandingkan dengan glukosa. Fruktokinase yang terdapat dalam hati, ginjal dan usus halus, dapat mengkatalisis fruktosa dengan ATP menjadi fruktosa 1-fosfat. Selanjutnya fruktosa 1-fosfat dipecah menjadi D-gliseraldehid dan dihidroksi aseton fos-fat. Reaksi ini dilatalisis enzim aldolase B, yang terdapat dalam hati. Enzim ini juga bisa memakai fruktosa 1,6-bisfosfat sebagai substratnya. D-gliseraldehid dapat masuk ke dalam glikolisis melalui suatu reaksi yang dikatalisis oleh enzim yang terdapat dalam hepar yaitu triokinase. Enzim ini mengkatalisis fosforilasi D-gliseraldehid menjadi D-gliseraldehid 3-fosfat. Dihidroksi aseton fosfat dan gliseraldehi 3-fosfat (triosa fosfat) mungkin mengalami degradasi melalui jalur glikolisis atau diubah menjadi glukosa.
Ada dua mekanisme terpisah dari penyerapan monosakarida pada usus kecil. Glukosa dan galaktosa diserap dengan proses yang tergantung pada kehadiran Natrium. Mereka dibawa oleh protein transporter yang sama (SGLT 1) dan bersaing dengan sesamanya untuk penyerapan pada usus halus. Monosakarida lain diserap oleh difusi termediasi pembawa (carried-mediated diffusion). Karena tidak ditranspor secara aktif, penyerapan fruktosa dan gula alkohol hanya tergantung pada gradien konsentrasinya, dan setelah mengonsumsi dalam jumlah yang tinggi, mereka kembali ke dalam lumen intestinal, bertindak sebagai substrat untuk fermentasi bakteri (Bender dan Mayes, 2003). Transporter dari glukosa, galaktosa, dan fruktosa disajikan pada tabel 1.
Tabel 1. Transporter glukosa, galaktosa, dan fruktosa (Murray et al., 2003)

2. Apa yang dimaksud dengan pompa natrium?
Pompa natrium kalium merupakan suatu proses transpor yang memompa ion natrium keluar melalui membran sel dan pada saat bersamaan memompa ion kalium dari luar ke dalam. Tujuan dari pompa natrium kalium adalah untuk mencegah keadaan hiperosmolar di dalam sel (Heitz, 2005). Pada transpor aktif diperlukan energi untuk melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif ini sebenarnya berfungsi memelihara konsentrasi molekul kecil dalam sel yang berbeda dengan konsentrasi molekul lingkungannya (Guyton, 1997). Contoh ilustrasi, ion K+ penting untuk mempertahankan kegiatan listrik di dalam sel saraf dan memacu transpor aktif zat-zat lain. Meskipun ion Na+ dan K+ dapat melalui membran, karena kebutuhan akan ion K+ lebih tinggi maka diperlukan lagi pemasukan ion K+ ke dalam sel dan pengeluaran ion Na+ keluar sel. Konsentrasi ion K+ di luar sel rendah, sedangkan di dalam sel tinggi. Sebaliknya, konsentrasi ion Na+ di dalam sel rendah dan diluar sel tinggi. Bila terjadi proses difusi, maka akan terjadi difusi ion K+ dari dalam sel ke luar, sedangkan difusi ion Na+ dari luar ke dalam sel. Akan tetapi, yang terjadi bukanlah difusi karena pergerakan ion-ion itu melawan gradien kadar maka terjadi pemasukan ion K+ dan pengeluaran ion Na+. Untuk melawan gradien kadar itu diperlukan energi ATP dengan pertolongan protein yang ada dalam membran (Latief et al., 2002). Setiap pengeluaran 3 ion Na+ dari dalam sel diimbangi dengan pemasukan 2 ion K+ dari luar sel. Oleh sebab itu disebut pompa natrium-kalium.

3. Sebutkan enzim yang memecah DNA dan RNA?
Enzim yang memecah DNA adalah helicase dan RNA Polimerase. Helicase memecah DNA setelah proses replikasi DNA dan RNA polimerase memisahkan DNA saat transkripsi. Selain itu, juga terdapat enzim eksonuklease, endonukelase, serta enzim restriksi. Eksonuklease adalah enzim yang menghancurkan utas DNA atau RNA pada posisi ujung, endonuklease menghancurkan utas DNA atau RNA pada posisi internal (bagian dalam), serta enzim restriksi merupakan contoh enzim endonuklease yang mengenal sekuens pendek yang spesifik pada DNA dan memotong DNA (Tjahjoleksono, 2005).

4. Gambarkan struktur molekul koenzim A!
Gambar 2. Struktur koenzim A (Ophardt, 2003)

5. Mengapa siklus kreb disebut TCA?
Berg et al. (2002) menyatakan bahwa siklus krebs disebut juga dengan siklus TCA (tricarboxylic acid)  karena menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil ko-A dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat yang memiliki tiga gugus asam karboksilat. Struktur asam sitrat tersaji pada gambar 2.
Gambar 3. Struktur asam sitrat dengan tiga gugus asam karboksilat (hairliciousinc.com)

6. Kenapa buah dalam kantong plastik lebih cepat busuk daripada yang disimpan pada suhu ruang?
Buah dalam kantong plastik memiliki asupan udara yang lebih rendah daripada buah yang disimpan pada suhu ruang. Dengan sedikitnya jumlah udara, maka proses respirasi pada buah cenderung bersifat anaerobik. Respirasi anaerobik ini hanya melewati jalur glikolisis saja, sehingga ATP yang dihasilkan hanya sebanyak 2 ATP. Di sisi lain, buah yang disimpan pada suhu ruang cenderung melakukan respirasi secara aerobik yang sempurna, sehingga mampu menghasilkan total 36 ATP. Kekurangan yang sangat besar pada jumlah ATP yang dihasilkan buah dalam kantong plastik mengakibatkan proses respirasi berjalan sangat cepat untuk memenuhi kebutuhan ATP tersebut. Dengan proses respirasi yang makin cepat, maka perombakan glukosa pun akan terjadi sangat cepat. Hal ini lah yang menyebabkan buah menjadi lebih cepat busuk (Muchtadi, 2008).

7. Sebutkan asam amino glukogenik dan ketogenik!
Asam amino glukogenik adalah asam-asam amino yang dapat masuk ke jalur produksi piruvat atau intermediat siklus asam sitrat seperti α-ketoglutarat atau oksaloasetat (Nugroho, 2009). Semua asam amino ini merupakan prekursor untuk glukosa melalui jalur glukoneogenesis. Semua asam amino kecuali lisin dan leusin mengandung sifat glukogenik. Lisin dan leusin adalah asam amino yang semata-mata ketogenik, yang hanya dapat masuk ke intermediat asetil KoA atau asetoasetil KoA. Sekelompok kecil asam amino yaitu isoleusin, fenilalanin, threonin, triptofan, dan tirosin bersifat glukogenik dan ketogenik (Murray et al., 2003).

Daftar Pustaka
Bender D.A. dan Mayes P.A. 2003. Nutrition, Digestion, and Absorption. dalam Harper’s Ilustrated Biochemistry. New York: Mc Graw-Hill Inc.
Berg J.M, Tymoczko J.L, dan Stryer L. 2002. Biochemistry. Fifth Edition. New York: Mc Graw-Hill Inc.
Guyton A.C. dan Hall J.E. 1997. Textbook of medical physiology. 9th ed. Pennsylvania: W.B. Saunders Company.
hairliciousinc.com (diakses pada 10 Maret 2011)
Heitz U. dan Horne M.M. 2005. Fluid, Electrolyte, and Acid Base Balance. 5th ed. Missouri: Elsevier-mosby.
Latief AS et al. 2002. Petunjuk praktis anestesiologi: terapi cairan pada pembedahan. Ed. Kedua. Jakarta: Bagian anestesiologi dan terapi intensif FKUI.
Muchtadi T.R. 2008. Teknologi Proses Pengolahan Pangan. Bogor: ITP FATETA IPB.
Murray R.K, Granner D.K, Mayes P.A, dan Rodwell V.W. 2003. Harper’s Ilustrated Biochemistry. New York: Mc Graw-Hill Inc.
Nugroho H.S. 2009. Metabolisme Asam Amino. Ponorogo: Dinas Kesehatan Ponorogo.
Ophardt C. E., 2003. Glycogenesis, Glyconolysis, and Gluconeogenesis. Virtual Chembook. Illinois: Elnhurst College.
Tjahjoleksono A. 2005. Glossary DNA. Semarang: Mekar Asih.

0 comments:

Subscribe to: Posts (Atom)