Minggu, 08 Mei 2011

Karbohidrat dalam ilmu gizi

KARBOHIDRAT
 Karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen
 Secara biokimia à polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis
 Terdiri dari gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan gugus hidroksil.
 Rumus Kimia è (CH2O)n

Klasifikasi
• Karbohidrat
• Sederhana
• monosakarida
• Gula alkohol
• oligosakarida
• disakarida
• kompleks
• serat
• polisakarida
Monosakarida
 Bentuk paling sederhana. Molekulnya terdiri atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat lain.Monosakarida dibedakan menjadi aldosa dan ketosa. Contoh dari aldosa yaitu glukosa dan galaktosa. Contoh ketosa yaitu fruktosa.
 Terdiri dari lima atau enam atom C
 Perbedaan susunan atom à tingkat manis, daya larut dsb

Disakarida
 Disakarida yaitu karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air (ikatan glikosidik).
 Contohnya adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.
 Ttd 2 monosakarida
 Sukrosa (gula tebu/gula bit), maltosa (gula malt), laktosa (gula susu) (lebih sukar larut, paling tidak manis), trehalosa (gula jamur)
Gula alcohol
 Ada empat jenis: sorbitol, manitol, dulsitol dan inositol
 Sorbitol (tdpt dalam bbrp buahan, yg sintetis digunakan utk penderita diabetes, diabsorpsi lbh lambat, diubah jd glukosa di hati)
 Manitol dan dulsitol (alkohol dari manosa dan galaktosa). Manitol tdpt di nanas, asparagus, ubi jalar dan wortel. Digunakan industri pangan
 Inositol (tdpt di sekan serealia, alkohol siklis yg menyerupai glukosa)
Oligosakarida
 2-10 monosakarida
 Rafinosa, stakiosa, verbaskosa à tdd unit glukosa, frktosa dan galaktosa. Tdpt di biji tumbuhan dan kacang2n. Tdk bisa dipecah enzim, tapi di usus besar akan difermentasi
 Fruktan à tdd fruktosa dan glukosa. Tdpt pd serealia, bawang merah, asparagus, bawang putih. Difermentasi di usus besar
Polisakarida
 Karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n.
 Contoh polisakarida adalah selulosa, glikogen, dan amilum.
 Ttd lebih dari 10 monomer monosakarida, sampai 3000 gula sederhana
Pati
 Pati adl simpanan energi di dalam sel tumbuhan berbentuk butiran kecil berdiameter berkisar antara 5-50 nm.
 Sumber : beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau, umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi.
 Pati umumnya akan terbentuk dari dua molekul polimer glukosa yaitu amilosa dan amilopektin.
 Amilosa merupakan polimer glukosa rantai panjang/tidak bercabang dan tidak terlarut
 amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabang.
 Komposisi keduanya dlm pati berbeda. Produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna.
 Bila pati mentah dimasukkan ke dalam air dingin, granula patinya akan menyerap air dan membengkak.
 Pembengkakan sesungguhnya terjadi di dalam air pada suhu 55 0C – 65 0C dan setelah pembengkakan ini granula pati dapat kembali ke kondisi semula.
 Granula pati dapat dibuat membengkak luar biasa dan bersifat tidak dapat kembali lagi pada kondisi semula. Perubahan tersebut dinamakan gelatinisasi yang dapat dilakukan dengan penambahan air panas
 Bila pati mentah dimasukkan ke dalam air dingin, granula patinya akan menyerap air dan membengkak.
 Pembengkakan sesungguhnya terjadi di dalam air pada suhu 55 0C – 65 0C dan setelah pembengkakan ini granula pati dapat kembali ke kondisi semula.
 Granula pati dapat dibuat membengkak luar biasa dan bersifat tidak dapat kembali lagi pada kondisi semula. Perubahan tersebut dinamakan gelatinisasi yang dapat dilakukan dengan penambahan air panas
Glikogen
 Glikogen simpanan karbohidrat dalam tubuh manusia/hewan
 Memiliki rantai lebih bercabang daripada amilopektin, shg lebih mudah pecah
 Yg bisa disimpan tubuh 350 gram
 2/3 disimpan di otot, sisanya di hati
 Yang di otot hanya utk kebutuhan energi otot, sdgkan yang di hati untuk kebutuhan energi seluruh tubuh.
Polisakarida non pati (Serat)
 Serat adalah polisakarida non pati yg menyusun dinding sel
 Ada 2 golongan à yang larut dan yang tidak larut dlm air
 Yang tidak larut à selulosa, hemiselulosa, lignin
 Yang larut à pektin, gum, mukilase, glukan dan algal
Polisakarida Non Pati Tidak Larut
Selulosa
 Selulosa bersama-sama hemiselulosa, dan lignin membentuk kerangka struktur dinding sel tanaman.
 Strukturnya berbentuk kristal yg stabil
 Melewati saluran cerna secara utuh dan dicerna
 Melunakkan dan memberi bentuk pd feses shg membantu peristalktik usus, membantu defekasi dan mencegah konstipasi
Hemiselulosa
 Bagian utama serat serealia tdd polimer bercabang heterogen heksosa, pentosa, dan asam uronat
Lignin à polimer KH yg relatif pendek.
 Memberi kekuatan pd struktur tumbuh2n, bagian keras pada tumbuhan

Polisakarida Non Pati Larut
 Pektin, gum dan mukilase à di sekeliling dan di dalam tumbuhan. Biasanya digunakan utk pengental, emulsifier dan stabilizer
PENCERNAAN
 Pencernaan KH mengubah KH menjadi bentuk monosakarida, terutama glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserap.
 Pencernaan karbohidrat kompleks dimulai di mulut dan berakhir di usus halus.
 Pencernaan KH:
 Mulut à makanan yang diperoleh setelah makanan dikunyah bercampurn dengan ludah yang mengandung enzim amilase (Amilum à dekstrin)
 Usus Halus à Pencernaan dilakukan oleh enzim-enzim disakarida berupa maltase, sukrase, dan laktase
 Usus Besar à pati nonkarbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dicerna masuk ke dalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini difermentasi oleh mikroorganisma dalam usus besar

ABSORPSI KARBOHIDRAT
 Maltosa à 2 mol glukosa
 Sakarosa à 1 mol glukosa + 1 mol fruktosa
 Laktosa à 1 mol glukosa + 1 mol galaktosa
 Glukosa, fruktosa, dan galaktosa diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta.

METABOLISME KARBOHIDRAT
 Glukosa dibawa darah menuju ke seluruh sel tubuh. Di sitoplasma glukosa mengalami GLIKOLISIS yaitu peristiwa pemecahan gula hingga menjadi energi (ATP).
 Ada dua jalur glikolisis yaitu
 Jalur biasa untuk aktivitas/kegiatan hidup yang biasa (normal). Dimana glukosa difosforilasi untuk membentuk glukosa-6- fosfat dibantu enzim heksokinase
 Jalur cepat = jalur EMBDEN MEYER-HOFF untuk menyediakan ATP cepat pada aktivitas/kegiatan kerja keras, misalnya lari cepat. Jalur cepat ini memberi hasil asam laktat yang bila terus bertambah dapat menyebabkan terjadinya ASIDOSIS LAKTAT .
PROSES METABOLISME
 Glikolisis
 memerlukan : glukosa, 2 ATP, 2 ADP, 2PO42-, NAD+
 dengan bantuan 10 enzim sehinga
 menghasilkan : 2 piruvat, 2NADH, 2H2O, 4 ATP
 dengan kata lain proses glikolisis menghasilkan 2 ATP dan 2 buah piruvat yang akan dilanjutkan menuju siklus asam sitrat.
GLIKOLISIS : glukosa dimetabolisme menjadi piruvat (aerob)menghasilkan energi (8ATP)atau laktat (anerob)menghasilkan (2 ATP).
GLUKONEOGENESIS : senyawa non-karbohidrat (piruvat, asam laktat, gliserol, asam amino glukogenik) > glukosa
JALUR PENTOSA FOSFAT: Pemecahan glukosa menghasilkan pentosa posfat, karbondioksida dan NADPH

Ekskresi Karbohidrat
 1-4 jam setelah makan, serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dapat dicerna à usus besar untuk difermentasikan oleh mikoorganisme (karbondioksida, hidrogen, metan dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap)
 Pada kadar rendah, sebagian besar gas-gas hasil fermentasi akan dikeluarkan melalui paru-paru, tetapi bila melampui kemampuan kolon untuk mengabsorpsi, gas akan dikeluarkan melalui anus (flatus).
FUNGSI
KEBUTUHAN SEHARI

 Penghasil energi dalam tubuh.
 Tiap 1 gram karbohidrat akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal
 Pemberi rasa manis pada makanan
 Penghemat protein à jk KH tidak mencukupi maka protein akan digunakan memenuhi energi
 Pengatur metabolisme lemak à mencegah oksidasi lemak tidak sempurna
 Membantu pengeluaran feses  Tidak ada ketentuan rentang kebutuhan
 Anjuran WHO (1990) 55-75% konsumsi energi dari KH kompleks, hanya 10% dari gula sederhana
 Serat à lembaga kanker AS = 20-30 gram/hari


SUMBER
Ada dua kelompok karbohidrat:
 karbohidrat yang mudah di serap oleh tubuh à Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar, dan gula
 karbohidrat yang lambat di serap oleh tubuh à sayuran, buah-buahan dan biji-bijian
KARBOHIDRAT DALAM MAKANAN
 Sumber karbohidrat utama adalah serealia dan umbi-umbian
 Karbohidrat yg terdapat dalam bahan makanan nabati, berupa gula sederhana: heksosa, pentosa yang komplek seperti pati, pektin, selulosa, dan lignin.
 Buah-buahan mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa.
 Disakarida banyak terkandung dalam batang tebu, susu.
 Susu sapi mengandung 5% laktosa, pada susu skim kering terkandung lebih dari 50% laktosa
 Oligoskarida seperti dekstrin terdapat dalam pati, roti, sirup , dan bir.
 Sedangkan berbagai polisakarida seperti pati banyak terdapat dalam buah-buahan.
 Pada daging terdapat KH dalam bentuk glikogen yang tersimpan dalam jaringan otot dan hati.
 Pada daging yang berwarna merah terdapat gula dalam jumlah kecil (D-glukosa, D-fruktosa, dan D-ribosa) yang terekstraksi ke dalam kaldu daging.
Pengaruh Serat dalam makanan
 Menambah berat feses
 Jika konsumsi makanan tinggi serat à berat feses meningkat à menurunkan waktu transit, mengontrol metabolisme glukosa dan lipid.
 Serat yang larut air à mudah difermentasi à bakteri tumbuh à berat meningkat. Ditambah oleh gas akan mendorong pengeluaran
 Serat yg tidak larut air à tidak difermentasi, tp banyak menyerap air à berat bertambah à mningkatkkan laksatif
 Menurunkan kolesterol
 Polisakarida non pati tidak larut air akan menurunkan kadar kolesterol
 Metabolismenya:
 Asam empedu disintesis didalam hati dari kolesterol à disekresikan ke empedu à reabsorpsi dari usus halus ke hati
 Serat akan menyerap asam empedu à merangsang pembentukan asam empedu yang baru à menurunkan simpanan kolesterol
PEMANIS BUATAN
 pemanis buatan merupakan senyawa yang memiliki tingkat kemanisan lebih tinggi, yaitu berkisar antara 30 sampai dengan ribuan kali lebih manis dibandingkan sukrosa.
 Tidak mengandung energi à untuk pasien diabetes mellitus
 Yang banyak digunakan sakarin, siklamat dan aspartam
 Sakarin à 500x sakarosa, tidak mengalami metabolisme, tidak stabil bila dipanaskan. Dibolehkan 50-300 mg/kg
 Siklamat à 80x sakarosa, banyak digunakan dlm minuman/makanan
 Aspartam à 200x sakarosa

PENYAKIT-PENYAKIT YANG BERHUBUNGAN DG KARBOHIDRAT
 Akibat kekurangan karbohidrat dapat menimbulkan penyakit Marasmus (suatu bentuk kurang kalori-protein yang berat)
 Penyebabnya merupakan multifaktorial antara lain masukan
 makanan yang kurang, faktor penyakit dan faktor lingkungan
 Tanda-Tanda Penyakit Marasmus
 Bertubuh sangat kurus nyaris tulang berbungkus kulit saja.
 Wajah terlihat lebih tua.
 Perut cekung.
 Kulit berkeriput dan tidak memiliki jaringan lemak di bawah kulit.
 Tekanan darah dan detak jantung menjadi tidak stabil.
 Pernafasan terganggu.
Diabetes mellitus
 penyakit kencing gula adalah kelainan metabolis yang disebabkan oleh banyak faktor, dengan simtoma berupa hiperglisemia kronis dan gangguan metabolisme karbohidrat, lemak dan protein, sebagai akibat dari:
 defisiensi sekresi hormon insulin, aktivitas insulin, atau keduanya.
 defisiensi transporter glukosa.
 atau keduanya.
Lactose Intolerance
 kondisi di mana ketersediaan laktase tidak mencukupi
 Gejala intoleransi laktosa yang muncul karena laktosa yang tidak tercerna menumpuk di usus besar dan terfermentasi à menyebabkan gangguan pada usus seperti nyeri perut, keram, kembung dan bergas, serta diare

Tidak ada komentar:

Posting Komentar