Defenisi makanan adalah bahan, biasanya berasal dari hewan atau tumbuhandimakanoleh makhlukhidup untuk memberikan tenaga dana nutrisi. Cairan dipakai untuk maksud inisering disebut minuman, tetapi kata 'makanan' juga bisa dipakai. Istilah ini kadang-kadang dipakai dengan kiasan, seperti "makanan untuk pemikiran". Kecukupan makanan dapat dinilai dengan status gizi secara antropometri
Makanan yang dibutuh manusia biasanya dibuat melalui bertani atau berkebun yang meliputi sumber hewan dan tumbuhan. Beberapa orang menolak untuk memakan makanan dari hewan seperti, daging, telur dan lain-lain. Mereka yang tidak suka memakan daging dan sejenisnya disebut vegetarian yaitu orang yang hanya memakan sayuran sebagai makanan pokok mereka.
Ø Makanan memerlukan untuk :
- memperoleh energi
- pertumbuhan
- memperbaiki sel-sel tubuh yang rusak
Agar tubuh tetap sehat, makanan harus mengandung :
Karbohidrat atau zat tepung
- sumber energi
- makanan pokok : beras, jagung, terigu, kentang
o Protein atau zat putih telur
- bahan pembangun tubuh
- lauk-pauk : daging, ikan, tahu, tempe, susu
o Lemak
- sumber energi & cadangan energi
- daging, mentega, kacang-kacangan
o Mineral
- pelindung & pengatur
- garam dapur, zat besi, pospor, yodium
o Vitamin
- Tidak menghasilkan energi
- Mutlak harus ada
- Buah-buahan, sayuran, minyak ikan
o Air
- Pelarut dalam tubuh
- Minuman & cairan dalam makanan
1.1 Defenisi Karbohidrat
Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton dan meliputi kondensat polimer-polimer yang terbentuk. Nama karbohidrat dipakai dalam senyawa tersebut karena rumus empirisnya yang berupa CnH2nOn atau Cn(H2O)n yaitu karbon yang mengalami hidratasi. Namun nama tersebut kurang tepat karena hidrat yang terikat pada gugus karbon bukanlah sebagai hidrat yang sebenarnya, misal tidak dapat dipisahkan atau dikristalkan tersendiri yang terlepas dari gugusnya (Sudarmadji, 1989).Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dan pada umumnya unsur Hidrogen clan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Karbohidrat atau hidrat arang adalah suatu zat gizi yang memiliki fungsi utama sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak menghasilkan energi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak dikonsumsi sehari-hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara yang sedang berkembang. Di negara berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan oleh sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein. Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras, gandum, jagung kentang, dan sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam.
Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom karbon, hidrogen, dan oksigen, dan pada umumnya unsur hidrogen dan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbihidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat dibentuk dari hasil reaksi CO2 dan H2O melalui proses fotosintesis di dalam sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil).Karbohidrat juga berperan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya warna, rasa, tekstur dan lain-lain. Sedangkan dalam tubuh karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein yang berlebihan, kehilangan mineral dan berguna untuk metabolisme lemak dan protein (Winarno, 2002)
Pada tanaman, karbohidrat dibentuk dari reaksi karbohidrat dan air dengan bantuan klorofil dan sinar matahari pada jasad hidup autrotopik. Melalui proses fotosintesis ini kemudian mengalami polimerisasi menjadi pati atau selulosa. Secara kimia reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: CO2 + H2O (CH2O)n + O2.Cara mudah dalam mendapatkan karbohidrat adalah dengan cara mengekstraknya dari bahan-bahan nabati sumber karbohidrat yaitu serealia, umbi-umbian dan batang tanaman, misalnya sagu (Winarno, 2002) .
Sumber karbohidrat nabati dalam glikogen bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintese di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai.
Reaksi fotosintese
s.matahari
6 CO2 + 6 H2O C6 H12 O6 + 6 O2
Pada proses fotosintesis, klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan menggunakan enersi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan air (H2O) yang berasal dari tanah. Enersi kimia yang terbentuk akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah dan biji-bijian.
A.klasifikasi
Karbohidrat yang terdapat pada makanan dapat dikelompokkan:
Available Carbohydrate
(Karbohidrat yang tersedia), yaitu karbohidrat yang dapat dicerna, diserap serta dimetabolisme sebagai karbohidrat.
Unvailable Carbohydrate (Karbohidrat yang tidak tersedia)
Yaitu karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisa oleh enzim-enzim pencernaan manusia, sehingga tidak dapat diabsorpsi.
v Penggolongan karbohidrat yang paling sering dipakai dalam ilmu gizi berdasarkan jumlah molekulnya.
1. Monosakarida
Heksosa (mengandung 6 buah karbon)
-Glukosa
-Fruktosa
-Galaktosa
Pentosa (mengandung 5 buah karbon)
-Ribosa
-Arabinosa
-Xylosa
2. Disakarida
-Sukrosa
-Maltosa
-Laktosa
3. Polisakarida
-Amilum
-Dekstrin
-Glikogen
-Selulosa
Ø Monosakarida
Karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh karena tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida larut di dalam air dan rasanya manis, sehingga secara umum disebut juga gula. Penamaan kimianya selalu berakhiran -osa. Dalam Ilmu Gizi hanya ada tiga jenis monosakarida yang penting yaitu, glukosa, fruktosa dan galaktosa.
Glukosa
Terkadang orang menyebutnya gula anggur ataupun dekstrosa. Banyak dijumpai di alam, terutama pada buah-buahan, sayur-sayuran, madu, sirup jagung dan tetes tebu. Di dalam tubuh glukosa didapat dari hasil akhir pencemaan amilum, sukrosa, maltosa dan laktosa.
Glukosa dijumpai di dalam aliran darah (disebut Kadar Gula Darah) dan berfungsi sebagai penyedia enersi bagi seluruh sel-sel dan jaringan tubuh. Pada keadaan fisiologis Kadar Gula Darah sekitar 80-120 mg %. Kadar gula darah dapat meningkat melebihi normal disebut hiperglikemia, keadaan ini dijumpai pada penderita Diabetes Mellitus.
Fruktosa
Disebut juga gula buah ataupun levulosa. Merupakan jenis sakarida yang paling manis, banyak dijjumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil hidrolisa dari gula tebu. Di dalam tubuh fruktosa didapat dari hasil pemecahan sukrosa.
Galaktosa
Tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam, galaktosa yang ada di dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa.
Ø Disakarida
Merupakan gabungan antara 2 (dua) monosakarida, pada bahan makanan disakarida terdapat 3 jenis yaitu sukrosa, maltosa dan laktosa.
Sukrosa
Adalah gula yang kita pergunakan sehari-hari, sehingga lebih sering disebut gula meja (table sugar) atau gula pasir dan disebut juga gula invert. Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa. Sumber: tebu (100% mengandung sukrosa), bit, gula nira (50%), jam, jelly.
Ø Polisakarida
Merupakan senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih dari 60.000 molekul monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun bercabang. Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida dan disakarida. Di dalam Ilmu Gizi ada 3 (tiga) jenis yang ada hubungannya yaitu amilum, dekstrin, glikogen dan selulosa.
Amilum (zat pati)
Merupakan sumber enersi utama bagi orang dewasa di seluruh penduduk dunia, terutama di negara seclang berkembang oleh karena di konsumsi sebagai bahan makanan pokok. Disamping bahan pangan kaya akan amilumjuga mengandung protein, vitamin, serat dan beberapa zat gizi penting lainnya. Amilum merupakan karbohidrat dalam bentuk simpanan bagi tumbuh-tumbuhan dalam bentuk granul yang dijumpai pada umbi dan akarnya.
Sumber: umbi-umbian,serealia dan biji-bijian merupakan sumber amilum yang berlimpah ruah oleh karena mudah didapat untuk di konsumsi. Jagung, beras dan gandum kandungan amilurnnya lebih dari 70%, sedangkan pada kacang-kacangan sekitar 40%.
Amilum tidak larut di dalam air dingin, tetapi larut di dalam air panas membentuk cairan yang sangat pekat seperti pasta; peristiwa ini disebut "gelatinisasi".
Dekstrin
Merupakan zat antara dalam pemecahan amilum. Molekulnya lebih sederhana, lebih mudah larut di dalam air, denganjodium akan berubah menjadi wama merah.
Glikogen
Glikogen merupakan "pati hewani", terbentuk dari ikatan 1000 molekul, larut di dalam air (pati nabati tidak larut dalam air) dan bila bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna merah. Glikogen terdapat pada otot hewan, manusia dan ikan. Pada waktu hewan disembelih, terjadi kekejangan (rigor mortis) dan kemudian glikogen dipecah menjadi asam laktat selama post mortum.
Glikogen disimpan di dalam hati dan otot sebagai cadangan enersi, yang sewaktu-waktu dapat diubah kembali menjadi glukosa bila dibutuhkan.
Sumber : banyak terdapat pada kecambah, serealia, susu, syrup jagung (26%).
Selulosa
Hampir 50% karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan adalah selulosa, karena selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan. Selulosa tidak dapat dicerna oleh tubuh manusia, oleh karena tidak ada enzim untuk memecah selulosa. Meskipun tidak dapat dicerna, selulosa berfungsi sebagai sumber serat yang dapat memperbesar volume dari faeses, sehingga akan memperlancar defekasi.
Dahulu serat digunakan sebagai indeks dalam menilai kualitas makanan, makin tinggi kandungan serat dalam makanan maka nilai gizi makanan tersebut dipandang semakin buruk. Akan tetapi pada dasawarsa terakhir ini, para ahli sepakat bahwa serat merupakan komponen penyusun diet manusia yang sangat penting. Tanpa adanya serat, mengakibatkan terjadinya konstipasi (susah buang air besar).
B.Fungsi serat yakni;
a. Mencegah Penyakit Jantung Koroner
Kolesterol telah lama diduga sebagai penyebab terjadinya aterosklerosis yang akhirnya berakibat timbulnya penyakit jantung koroner. Produk akhir metabolisme kolesterol adalah asam empedu. Serat yang berasal dari makanan sesampainya di saluran pencernaan akan mengikat asam empedu. Dalam keadaan terikat, asam empedu her sarna-sarna serat dikeluarkan dalam bentuk feses. Dengan dernikian semakin banyak serat dimakan, maka semakin banyak lernak dan kolesterol dikeluarkan.
Masyarakat yang mengkonsumsi makanan tinggi serat (terutama serat dari seralia dan kacang-kacangan).cenderung kadar kolesterol darah rendah serta angka kematian akibat penyakit jantung koroner lebih rendah dibandingkan dengan orang Eropa yang konsumsi seratnya sangat sedikit. Penelitian lain menunjukkan bahwa suku terasing Masai di Afrika yang hidupnya berburu dan suku Venda di Afrika Selatan yang hidupnya bercocok tanam, tidak ditemukan adanya penyakit jantung koroner, walaupun mereka mengkonsurnsi lemak hewan dalam jumlah yang tinggi, yaitu masing-rnasing 300 gram dan 126 gram per hari. Hal tersebut disebabkan mereka makan jagung yang tidak digiling rata-rata 494 gram per-hari, yang kadar seratnya diperkirakan 5,7 gram. Dibandingkan dengan orang Inggris yang rata-rata hanya mengkonsumsi serat sebanyak 0,5 gram per hari.
b. Mencegah kanker pada usus besar
Kanker pada usus besar (kolon) diakibatkan masuknya benda-benda asing ke dalam usus besar, benda-benda asing tersebut akan diubah sifatnya menjadi karsinogenik. Adanya serat kasar yang melalui kolon, mengakibatkan lingkungan rnikroba terganggu sehingga aktifitas mikroba tersebut berkurang.
c. Mencegah penyakit Diabetes
Pemyataan ini didukung oleh suatu penelitian yang dilakukan di Capetown, yang menunjukkan bahwa pada penduduk yang mengkonsumsi serat rata-rata 6,5 gram per hari ditemukan penderita Diabetes sebanyak 3,6 %. Sedangkan penduduk yang makan serat rata-rata 24,8 gram per hari hanya ditemukan 0,05 % penderita.
1.2 Defenisi Protein
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.
v Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (-NH2). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit : keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama(disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.
Struktur asam amino Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino. Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika nonpolar.
Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino. Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika nonpolar.
· Asam amino alifatik sederhana
Glisin (Gly, G)
Alanin (Ala, A)
Valin (Val, V)
Leusin (Leu, L)
Isoleusin (Ile, I)
· Asam amino hidroksi-alifatik
Serin (Ser, S)
Treonin (Thr, T)
· Asam amino dikarboksilat (asam)
Asam aspartat (Asp, D)
Asam glutamat (Glu, E)
v Asam amino esensial
Asam amino diperlukan oleh makhluk hidup sebagai penyusun protein atau sebagai kerangka molekul-molekul penting. Ia disebut esensial bagi tubuh karena tubuh memerlukan asam amino tetapi tidak mampu memproduksi sendiri. Untuk memenuhi kebutuhan ini, spesies itu harus memasoknya dari luar (lewat makanan).
Bagi manusia, ada delapan (ada yang menyebut sembilan) asam amino esensial yang harus dipenuhi dari diet sehari-hari, yaitu isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, dan valin. Histidin dan arginin disebut sebagai "setengah esensial" karena tubuh manusia dewasa sehat mampu memenuhi kebutuhannya. Asam amino karnitin juga bersifat "setengah esensial" dan sering diberikan untuk kepentingan pengobatan.
Klasifikasi Protein Protein dapat digolongkan menurut struktur susunan molekulnya, kelarutannya, adanya senyawa lain dalam molekul, tingkat degradasi, dan fungsinya.
Struktur Susunan Molekul
a. Protein globular / sferoprotein yaitu protein yang berbentuk bola larut dalam larutan asam dan garam encer, mudah berubah (terdenaturasi) di bawah pengaruh suhu. Protein ini banyak terdapat pada bahan pangan seperti susu, telur, dan daging, enzim dan hormon.
Kelarutan Menurut kelarutan, protein
B.globuler fibriler/skleroprotein adalah protein yang berbentuk serabut, tidak larut dalam pelarut-
Kelarutan Menurut kelarutan, protein globuler dapat dibagi dalam beberapa grup, yaitu albumin, globulin, glutelin, prolamin, histon, dan protamin.
a. Albumin : larut dalam air dan terkoagulasi oleh panas. Contoh : albumin telur, albumin serum, dan laktalbumin dalam susu.
b. Globulin : tidak larut dalam air, terkoagilasi oleh panas, larut dalam larutan garam encer, dan mengendap dalam larutan garam konsenrasi tinggi. Contoh : miosinogen dalam otot, ovoglobulin dalam kuning telur, amandin dari buah almonds, legumin dalam kacang-kacangan.
c. Glutelin tidak larut dalam pelarut netral tetapi larut dalam asam / basa encer. Contoh glutelnin dalam gandum dan orizenin dalam beras.
d. Prolamin atau gliadin larut dalam alkohol 70-80% dan tidak larut dalam air maupun alkohol. Contoh gliadin dalam gandum, hordain dalam barley, dan zein pada jagung.
e. Histon : larut dalam air dan tidak larut dalam amonia encer. Contoh globin dalam hemoglobin.
f. Protamin larut dalam air dan tidak terkoagulasi oleh panas.Contoh Salmin dalam ikan salmon.
Protein Konyugasi Protein konyugasi adalah protein yang mengandung senyawa lain nonprotein
| Nama | Tersusun oleh | Terdapat pada | |
| Nukleoprotein | Protein + asam nukleat | Inti sel, kecambah biji-bijian | |
| Glikoprotein | Protein + karbohidrat | Musin pada kelenjar ludah, tendomusin pada tendon, hati | |
| Fosfoprotein | Protein + fosfat yang | Kasein susu,kuning telur | |
| mengandung lesitin | |||
| Kromoprotein/metaloprotein | Protein + pigmen / ion logam | Hemoglobin | |
| Lipoprotein | Protein + lemak | Serum darah, kuning telur, susu, darah, membran sel | |
Tingkat Degradasi Protein dibedakan berdasarkan tingkat degradasi yaitu berdasarkan tingkat permulaan denaturasi (mulai terjadinya perubahan struktur protein atau kerusakan struktur protein).
a. Protein alami adalah protein dalam keadaan seperti protein dalam sel.
b. Turunan protein yang merupakan hasil degradasi protein pada tingkat permulaan denaturasi. Dapat dibedakan sebagai protein turunan primer (protean, metaprotein) dan protein turunan sekunder (proteosa, pepton, dan peptida).
Protein primer merupakan hasil hidrolisis yang ringan, sedangkan protein sekunder adalah hasil hidrolisis yang berat.
Protean adalah hasil hidrolisis oleh air, asam encer, atau enzim, yang bersifat tidak larut. Contoh miosan, esestan.
Metaprotein merupakan hasil hidrolisis lebih lanjut oleh asam dan alkali dan larut dalam asam dan alkali encer tetapi tidak larut dalam larutan garam netral. Contoh asam albuminat dan alkali albuminat.
Protein terkoagulasi yaitu hasil denaturasi protein oleh panas atau alkohol. Proteosa bersifat larut dalam air dan tidak terkoagulasi oleh panas.
Pepton larut dalam air, tidak terkoagulasi oleh panas. Peptida yaitu gabungan dua atau lebih asam amino yang terikat melalui ikatan peptida.
Fungsi Protein Protein mempunyai bermacam-macam fungsi bagi tubuh, yaitu sebagai enzim, zat pengatur pergerakan, pertahanan tubuh, alat pengangkut, dan lain-lain.
Sebagai Enzim Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh enzim. Komponen terbesar enzim adalah protein
Alat Pengangkut dan Alat Penyimpan
Banyak molekul dengan BM kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh mioglobin mengangkut oksigen dalam otot. Ion besi diangkut dalam plasma darah oleh transferin . Pengatur Pergerakan Gerakan otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang saling bergeseran. Pergerakan flagela sperma disebabkan oleh protein.
Penunjang Mekanis Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya kolagen, suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut.
Pertahanan Tubuh / Imunisasi Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibodi, yaitu suatu protein khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteria, dan sel-sel asing lain. Protein ini pandai sekali membedakan benda-benda yang menjadi anggota tubuh dengan benda-benda asing. Media Perambatan Impuls Syaraf Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk reseptor, misalnya rodopsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor penerima warna atau cahaya pada sel-sel mata. Pengendalian Pertumbuhan Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat mempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan.
Mutu Protein Mutu protein dinilai dari perbandingan asam-asam amino yang terkandung dalam protein tersebut. Pada prinsipnya suatu protein yang dapat menyediakan asam amino esensial dalam suatu perbandingan yang menyamai kebutuhan manusia, mempunyai mutu yang tinggi. Sebaliknya protein yang kekurangan satu atau lebih asam-asam amino esensial mempunyai mutu yang rendah. Jumlah asam amino yang tidak esensial tidak dapat digunakan sebagai pedoman karena asam-asam amino tersebut dapat disintesis di dalam tubuh.
Asam-asam amino yang biasanya sangat kurang dalam bahan makanan disebut asam amino.
Kekurangan Kalori Protein (KKP)
Kekurangan kalori protein (KKP) dapat terjadi baik pada bayi, anak-anak maupun orang dewasa. Anak-anak batita (bawah tiga tahun), serta ibu-ibu andung teki (ibu yang sedang mengandung dan ibu sedang meneteki) merupakan golongan yang sangat rawan. Marasmus adalah istilah yang digunakan bagi gejala yang timbul bila anak menderita kekurangan energi (kalori) dan kekurangan protein. Kuashiorkor hanya mengalami kekurangan protein, sedang energinya cukup. Penderita marasmus sangat kurus, sedang penderita kuashiorkor tidak kelihatan kurus.
Busung Lapar Busung lapar atau juga disebut hunger oedem (HO) merupakan bentuk kurang gizi berat yang menimpa darah minus, yaitu daerah miskin dan tandus yang timbu secara periodik pada masa paceklik, atau karena bencana alam. Busung lapar ditandai dengan terdapatnya oedem posistif pada anggota badan, khususnya kaki bagian bawah.
Analisis Protein Analisis Kuantitatif Cara Kjeldhl Cara Kjeldahl digunakan untuk menganalisis kadar protein kasar dalam bahan makanan secara tidak langsung, karena yang dianalisis dengan cara ini adalah kadar nitrogennya. Dengan mengalikan hasil analisis tersebut dengan angka konversi 6,25, diperoleh nilai protein dalam bahan makanan itu. Untuk beras, kedelai, dan gandum angka konversi berturut-turut sebagai berikut : 5,95; 5,71; dan 5,83. Angka 6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang biasanya mengandung 16% nitrogen.
Ø Strukturprimer(strukturutama)
Struktur ini terdiri dari asam-asam amino yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatanpeptida.
Struktur ini terdiri dari asam-asam amino yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatanpeptida.
Ø Struktur sekunder
Protein sudah mengalami interaksi intermolekul, melalui rantai samping asam amino. Ikatan yang membentuk struktur ini, didominasi oleh ikatan hidrogen antar rantai samping yang membentuk pola tertentu bergantung pada orientasi ikatan hidrogennya. Ada dua jenis struktur sekunder, yaitu:
Ø Struktur Tersier
Terbentuk karena adanya pelipatan membentuk struktur yang kompleks. Pelipatan distabilkan oleh ikatan hidrogen, ikatan disulfida, interaksi ionik, ikatan hidrofobik, ikatan hidrofilik.
Terbentuk karena adanya pelipatan membentuk struktur yang kompleks. Pelipatan distabilkan oleh ikatan hidrogen, ikatan disulfida, interaksi ionik, ikatan hidrofobik, ikatan hidrofilik.
Ø Struktur Kuartener
Terbentuk dari beberapa bentuk tersier, dengan kata lain multi sub unit. Interaksi intermolekul antarsub unit protein ini membentuk struktur keempat/kuartener
Terbentuk dari beberapa bentuk tersier, dengan kata lain multi sub unit. Interaksi intermolekul antarsub unit protein ini membentuk struktur keempat/kuartener
Berdasarkan Bentuk dan Sifat Fisik
§ Protein globular
Terdiri dari polipeptida yang bergabung satu sama lain (berlipat rapat) membentuk bulat padat. Misalnya enzim, albumin, globulin, protamin. Protein ini larut dalam air, asam, basa, dan etanol.
§ Protein serabut (fibrous protein)
Terdiri dari peptida berantai panjang dan berupa serat-serat yang tersusun memanjang, dan memberikan peran struktural atau pelindung. Misalnya fibroin pada sutera dan keratin pada rambut dan bulu domba. Protein ini tidak larut dalam air, asam, basa, maupun etanol.
§ Berdasarkan Fungsi Biologi
Pembagian protein didasarkan pada fungsinya di dalam tubuh, antara lain:
1. Enzim (ribonukease, tripsin)
1. Enzim (ribonukease, tripsin)
2.Protein transport (hemoglobin, mioglobin, serum, albumin)
3.Protein nutrien dan penyimpan (gliadin/gandum, ovalbumin/telur, kasein/susu, feritin/jaringan hewan)
4.Protein kontraktil (aktin dan tubulin)
5.Protein Struktural (kolagen, keratin, fibrion)
6.Protein Pertahanan (antibodi, fibrinogen dan trombin, bisa ular)
7. Protein Pengatur (hormon insulin dan hormon paratiroid)
1.3 Defenisi Lemak atau minyak
Lemak dan minyak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada golongan lipid , yaitu senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar,misalnya dietil eter (C2H5OC2H5), Kloroform(CHCl3), benzena dan hidrokarbon lainnya. Lemak dan minyak dapat larut dalam pelarut yang disebutkan di atas karena lemak dan minyak mempunyai polaritas yang sama dengan pelaut tersebut.
Bahan-bahan dan senyawa kimia akan mudah larut dalam pelarut yang sama polaritasnya dengan zat terlarut (like dissolved like). Tetapi polaritas bahan dapat berubah karena adanya proses kimiawi. Misalnya asam lemak dalam larutan KOH berada dalam keadaan terionisasi dan menjadi lebih polar dari aslinya sehingga mudah larut serta dapat diekstraksi dengan air. Ekstraksi asam lemak yang terionisasi ini dapat dinetralkan kembali dengan menambahkan asam sulfat encer (10 N) sehingga kembali menjadi tidak terionisasi dan kembali mudah diekstraksi dengan pelarut non-polar.
Bahan-bahan dan senyawa kimia akan mudah larut dalam pelarut yang sama polaritasnya dengan zat terlarut (like dissolved like). Tetapi polaritas bahan dapat berubah karena adanya proses kimiawi. Misalnya asam lemak dalam larutan KOH berada dalam keadaan terionisasi dan menjadi lebih polar dari aslinya sehingga mudah larut serta dapat diekstraksi dengan air. Ekstraksi asam lemak yang terionisasi ini dapat dinetralkan kembali dengan menambahkan asam sulfat encer (10 N) sehingga kembali menjadi tidak terionisasi dan kembali mudah diekstraksi dengan pelarut non-polar.
Minyak adalah turunan karboksilat dari ester gliserol yang disebut gliserida. Sebagian besar gliserida berupa trigliserida atau triasilgliserol yang ketiga gugus OH dari gliserol diesterkan oleh asam lemak (Fessenden,1986:). Jadi, hasil hidrolisis lemak dan minyak adalah asam karboksilat dan gliserol . Asam karboksilat ini juga disebut asam lemak yang mempunyai rantai hidrokarbon yang panjang dan tidak bercabang.
Hasil hidrolisis lemak dan minyak adalah asam karboksilat dan gliserol . Asam karboksilat ini juga disebut asam lemak yang mempunyai rantai hidrokarbon yang panjang dan tidak bercabang. Ester-ester gliserol ini menurut tata nama lama disebut gliserida. Bila jumlah gugus –OH dalam rumus struktur gliserol yang diesterkan satu, digunakan nama monogliserida, sedangkan bila yang diesterka dua atau tiga gugus –OH maka berturut-turut dinamakan digliserida atau trigliserida. Kini senyawa trigliserida lebih sering dinamakan triasilgliserol .
Penyusunnya bermacam-macam, tetapi yang banyak dimanfaatkan orang hanya yang tersusun dari dua golongan saja, yaitu:
§ Gliserida atau asam lemak, yang mencakup minyak makanan (minyak masak atau minyak sayur serta minyak ikan), bahan baku industri sabun, bahan campuran minyak pelumas, dan bahan baku biodiesel. Golongan ini biasanya berwujud padat atau cair pada suhu ruang tetapi tidak mudah menguap.
§ Terpena dan terpenoid, yang dikenal sebagai minyak atsiri, atau minyak eteris, atau minyak esensial dan merupakan bahan dasar wangi-wangian (parfum) dan minyak gosok. Golongan ini berasal dari tumbuhan dan dianggap memiliki khasiat penyembuhan (“aromaterapi”). Kelompok minyak ini memiliki aroma yang kuat karena sifatnya yang mudah menguap pada suhu ruang (sehingga disebut juga minyak “aromatik”).
Minyak-lemak kasar adalah minyak-lemak yang diperoleh dari pemerahan atau pengempaan biji atau bagian lain dari sumber minyak (oil source) tanpa mengalami pengolahan lanjut apapun kecuali penyaringan dan pengeringan (untuk menurunkan kadar air). Komposisi asam-asam lemak minyak nabati berbeda-beda tergantung dari jenis tanamannya. Zat-zat penyusun utama minyak-lemak (nabati maupun hewani) adalah trigliserida, yaitu triester gliserol dengan asam-asam lemak (C8–C24). Sifat fisiko kimia dari beberapa minyak-lemak nabati disajikan pada Tabel 5.1. Gambar 5.1 dan 5.2 di bawah ini menunjukkan contoh-contoh berbagai jenis asam-asam lemak dan struktur molekulnya.
A. Fungsi dan manfaat lemak
Sehubungan dengan fungsi lemak Sebagai bahan makanan lemak mempunyai peranan yang penting,karena (Pyke, 1977) mengemukakan bahwa:
(1). Kandungan kalorinya sangat tinggi. Oleh karena itu
sangat penting untuk dikonsumsi oleh orang yang sedang mengerjakan tugas/pekerjaan fisik yang
berat. Selain itu adanya lemak dalam bahan makanan dapat memberikan citarasa kelezatan yang lebih
menarik
(2). Kandungan asam lemak sangat penting, yang disebut asam lemak esensial, karena dapat
merupakan prekursor pembentukan hormon tertentu seperti prostaglandin. Selain itu juga sebagai
penyusun membran yang sangat penting untuk berbagai tugas metabolisme.
penyusun membran yang sangat penting untuk berbagai tugas metabolisme.
(3). Lemak juga dapat
melarutkan berbagai vitamin, yaitu vitamin A, D, E dan K. Oleh karena itu mengkonsumsi bahan
makanan yang mengandung lemak akan menjamin penyediaan vitamin-vitamin tersebut untuk
keperluan tubuh.
makanan yang mengandung lemak akan menjamin penyediaan vitamin-vitamin tersebut untuk
keperluan tubuh.
(4). Lemak dalam tubuh mempunyai peranan yang penting, karena lemak cadangan
yang ada yang ada dalam tubuh dapat melindungi berbagai organ yang penting, seperti ginjal, hati dan
yang ada yang ada dalam tubuh dapat melindungi berbagai organ yang penting, seperti ginjal, hati dan
sebagainya, tidak saja sebagai isolator, tetapi juga kerusakan fisik yang mungkin terjadi padawaktu
kecelakaan.
kecelakaan.
o Peranan asam lemak tidak jenuh tunggal
Marsic dan Yodice (1992) mengulas pengaruh asam lemak tidak jenuh tunggal yang ada dalam lemak.pangan bersama dengan asam lemak jenuh dan tidak jenuh majemuk terhadap perubahan baik kadar,jumlah kholesterol maupun kholesterol LDL dan kholesterol HDL. Substitusi lemak jenuh (S) dengan.lemak tidak jenuh majemuk (P) dan lemak tidak jenuh tunggal (M) atau yang diformulasikan dengan,kenaikan nilai (P+M)/S akan dapat menurunkan kadar kholesterol , baik jumlah kholesterol maupunkholesterol LDL.Penggunaan asam lemak tidak jenuh tunggal untuk menurunkan kadar kholesterol nampaknya.dianggap lebih mantap. Hal ini disebabkan, karena kadar asam lemak tidak jenuh tunggal yang tinggi,dalam makanan yang dikonsumsi tidak mempunyai dampak penurunan kadar kholesterol HDL,Karena banyaknya bukti tentang peran positif asam lemak tidak jenuh tunggal dalam mencegah,terjangkitnya penyakit jantung koroner dan pertumbuhan beberapa jenis kanker, pemanfaatan asam ,oleat untuk formulasi makanan olahan menjadi populer.
Asam lemak omega-3
Asam lemak omega-3 mempunyai pengaruh berbeda dengan asam lemak yang lain seperti yangdiuraikan oleh Latta (1990). Asam lemak jenis ini, seerti asam eikosapentaenoat (C20:5) dan asam,dokosaheksaenoat (C22:6) banyak terdaat dalam lemak ikan. Minyak kanola dan minyak kedelai juga,mengandung asam lemak omega-3 dalam bentuk asam linoleat (C18:3) yang dapat diubah menjadi asam eikosapentaenoat.
1.4 Defenisi air Air adalah suatu zat yang memiliki makna dan mamfat yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Air merupakan sumber kehidupan, karena 2/3 bagian dari tubuh kita adalah air sehingga kita sangat memerlukan air. Oleh sebab itu maka manusia lebih kuat menahan lapar dari pada menahan haus. Pada awal penciptaan dunia ini pun setelah terjadi ledakan yang maha dasyat, maka yang pertama diciptakan oleh Allah adalah Air. Sebagaimana yang disebutkan dalam Surat Al Anbiyaa ayat 30 ( QS 21:30) "Dan dari Air kami jadikan segala sesuatu yang hidup". Kenapa disebut sebagai sumber kehidupan, karena hewan dan tumbuhan yang merupakan sumber makanan pun memerlukan air, dengan air mereka hidup dan dapat dimamfaat kan sebagai sumber makanan.
Definisi Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi.
Definisi Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi.
Air di bumi dapat digolongkan menjadi dua, yaitu :
· Air Tanah, Air tanah adalah air yang berada di bawar permukaan tanah. Air tanah dapat kita bagi lagi menjadi dua, yakni air tanah preatis dan air tanah artesis.
· Air Tanah Preatis, Air tanah preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah serta berada di atas lapisan kedap air / impermeable.
· Air Tanah Artesis, Air tanah artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan kedap air.
- Air Permukaan, Air pemukaan adalah air yang berada di permukaan tanah dan dapat dengan mudah dilihat oleh mata kita. Contoh air permukaan seperti laut, sungai, danau, kali, rawa, empang, dan lain sebagainya. Air permukaan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu :
- Perairan Darat, Perairan darat adalah air permukaan yang berada di atas daratan misalnya seperti rawa-rawa, danau, sungai, dan lain sebagainya.
- Perairan Laut, Perairan laut adalah air permukaan yang berada di lautan luas. Contohnya seperti air laut yang berada di laut.
A.Karakter Air Dan penggunaanya
Secara kimiawi
Molekul air tersusun atas dua atom hidrogen dan satu atom oksigen (H2O). Dalam keadaan cair, molekul-molekul air saling bertautan membentuk polimer via ikatan hidrogen. Karena ikatan inilah air mempunyai panas latent penguapan yang besar serta daya pelarutan yang tinggi,Air proses atau biasa kita kenal sebagai process water memiliki fungsi yang berbeda satu sama lainnya, oleh karena itu karakter serta spesifikasi air yang diperlukan juga berbeda satu dengan yang lain, misalnya standar air untuk boiler tentu berbeda dengan standar air untuk produksi hydrogen.
Ada beberapa peralatan proses yang membutuhkan air secara terus-menerus dan dengan sifat tertentu, seperti:
1.Air proses (Process Water) untuk hydrolysis, boiler dan destilasi. Kebutuhan process water untuk boiler, hydrolisis serta produksi H2, dimana diperlukan air yang terlebih dahulu di oleh melalui ion exchange untuk meminimalisir timbulnya karat serta sumbatan pada pipa api dan jalur distribusi uap dan kondensatnya. Produk air yang dihasilkan melalui ion exchange kemudian disebut sebagai soft water bahkan untuk produksi hydrogen diperlukan demineralized water (demin water) agar H2 yang diproduksi betul-betul 99,9 % murni.
2. Air untuk pendingin (Cooling Water) pada cooling tower, mesin, heat exchanger, condenser dll. Kebutuhan akan air pendingin (cooling water) bisa di kategorikan kebutuhan umum dalam setiap mesin penggerak, pengolahan air pendingin biasanya kurang diperhatikan oleh operator pabrik karena persepsi yang salah dimana setiap air bersuhu rendah bisa digunakan. Tetapi mereka lupa bahwa air pendingin disalurkan melalui pipa-pipa yang diameternya terkadang cukup kecil, panjang dan melingkar-lingkar sehingga rawan terhadap karat dan sumbatan tentunya
2. Air untuk pendingin (Cooling Water) pada cooling tower, mesin, heat exchanger, condenser dll. Kebutuhan akan air pendingin (cooling water) bisa di kategorikan kebutuhan umum dalam setiap mesin penggerak, pengolahan air pendingin biasanya kurang diperhatikan oleh operator pabrik karena persepsi yang salah dimana setiap air bersuhu rendah bisa digunakan. Tetapi mereka lupa bahwa air pendingin disalurkan melalui pipa-pipa yang diameternya terkadang cukup kecil, panjang dan melingkar-lingkar sehingga rawan terhadap karat dan sumbatan tentunya
3. Air untuk kebutuhan domestik dan umum, Air yang akan digunakan sebagai air untuk keperluan domestik seperti memasak, toilet dan cuci-cuci lain biasanya digunakan air dari sumber terdekat seperti Perusahaan air Minum (PAM) lokal maupun dari sumber sumur dalam. Pengolahan biasanya dilakukan secara terbatas seperti penjernihan dan aerasi terutama untuk mengurangi kadar besi yang biasanya berasosiasi dengan air dari sumber sumur dalam (deep well).Sumber air baku industri yang memerlukan pembahasan lebih lanjut adalah kebutuhan air dan sifat yang diperlukan untuk keperluan proses dan sebagai pendingin pada cooling tower di pabrik.Ion Exchange untuk Process dan Cooling. Kebutuhan untuk air proses dan pendinginan sangat mendominasi kebutuhan air untuk pabrik karena lebih dari 80% kebutuhan akan air di pabrik dikonsumsi oleh kedua proses tersebut, sementara untuk kebutuhan domestik relatif kecil
Penggunaan kolom atau tabung ion exchange untuk air baku untuk boiler (boiler feed water)dan sistim pendinginan (cooling system) akan meningkatkan efisiensi kedua sistim peralatan tersebut dengan cara membebaskan pipa-pipa saluran air dan uap pada sistem tersebut dari karat dan endapan yang mengganggu yang dapat menimbulkan kebocoran maupun tersumbatnya saluran pada kedua sistim tersebut.
Pabrik kelapa sawit (PKS), kernel crushing plant (KCP), pabrik minyak goreng dan oleochemical adalah pabrik-pabrik yang banyak menggunakan prinsip thermodinamik pada proses produksinya terutama pada sistim fraksinasi dan destilasi dari bahan baku menjadi produk. Peralatan yang digunakan pada proses, hidrolisa, fraksinasi, dan destilasi pada dasarnya adalah ketel uap bertekanan yang semuanya menggunakan air sebagai media dan bahan baku pada proses mereka.
Boiler untuk menghasilkan uap baik basah, kering maupun yang bertekanan menurut kebutuhan prosesnya, selain digunakan sebagai media thermodinamik, uap yang dihasilkan juga dapat digunakan untuk menggerakkan turbin pada generator listrik. Penggunaan boiler sebagai peralatan utama membawa konsekuensi pada pemilihan kualitas air baku (feed water) untuk menjaga kontinyuitas operasi serta efisiensi peralatan tersebut, secara umum untuk menjaga agar boiler bisa bekerja dengan maksimum serta awet maka diperlukan air yang baik dalam arti air selalu dijaga agar tidak menjadi penyebab sistem saluran pipa pada boiler menjadi berkarat ataupun tersumbat oleh endapan-endapan
1.6 Vitamin
Vitamin (bahasa Inggris: vital amine, vitamin) adalah sekelompok senyawa organik amina berbobot molekul kecil yang memiliki fungsi vital dalam metabolisme setiap organisme, yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh.Nama ini berasal dari gabungan kata bahasa Latin vita yang artinya "hidup" dan amina (amine) yang mengacu pada suatu gugus organik yang memiliki atom nitrogen (N), karena pada awalnya vitamin dianggap demikian. Kelak diketahui bahwa banyak vitamin yang sama sekali tidak memiliki atom N. Dipandang dari sisi enzimologi (ilmu tentang enzim), vitamin adalah kofaktor dalam reaksi kimia yang dikatalisasi oleh enzim. Pada dasarnya, senyawa vitamin ini digunakan tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang secara normal.
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). 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. Vitamin memiliki peranan spesifik di dalam tubuh dan dapat pula memberikan manfaat kesehatan. Bila kadar senyawa ini tidak mencukupi, tubuh dapat mengalami suatu penyakit. Tubuh hanya memerlukan vitamin dalam jumlah sedikit, tetapi jika kebutuhan ini diabaikan maka metabolisme di dalam tubuh kita akan terganggu karena fungsinya tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Gangguan kesehatan ini dikenal dengan istilah avitaminosis. 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.
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. 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. 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.
Oleh karena hal inilah, tubuh membutuhkan asupan vitamin larut air secara terus-menerus.
§ 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 kulitimunitas tubuh. 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). dan
§ Vitamin B,Secara umum, golongan vitamin B berperan penting dalam metabolisme di dalam tubuh, terutama dalam hal pelepasan energi saat beraktivitas. 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, gandum, ikan, dan sayur-sayuran hijau.
o 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 sehari-hari. Di samping itu, vitamin B1 juga membantu proses metabolisme protein dan lemak. Bila terjadi defisiensi vitamin B1, kulit akan mengalami berbagai gangguan, seperti kulit kering dan bersisik. Tubuh juga dapat mengalami beri-beri, gangguan saluran pencernaan, jantung, dan sistem saraf. Untuk mencegah hal tersebut, kita perlu banyak mengkonsumsi banyak gandum, nasi, daging, susu, telur, dan tanaman kacang-kacangan. Bahan makanan inilah yang telah terbukti banyak mengandung vitamin B1.
§ 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. Vitamin C merupakan senyawa antioksidanradikal 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. alami yang dapat menangkal berbagai
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. 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 persendian. Akumulasi vitamin C yang berlebihan di dalam tubuh dapat menyebabkan batu ginjal, gangguan saluran pencernaan, dan rusaknya sel darah merah.
§ 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. 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. Di samping itu, gigi akan mudah mengalami kerusakan dan otot pun akan mengalami kekejangan. 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.
§ 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 dapat melindungi paru-paru manusia dari polusi udara. Nilai kesehatan ini terkait dengan kerja vitamin E di dalam tubuh sebagai senyawa antioksidanmandulan baik bagi pria maupun wanita. Selain itu, saraf dan otot akan mengalami gangguan yang berkepanjangan. 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 ke
§ 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. Oleh karena itu, kita perlu banyak mengkonsumsi susu, kuning telur, dan sayuran segar yang merupakan sumber vitamin K yang baik bagi pemenuhan kebutuhan di dalam tubuh.
Berikut adalah senyawa-senyawa yang tergolong vitamin alami.
| Tahun penemuan vitamin alami dan sumbernya | |||
| Tahun penemuan | Vitamin | Nama biokimia | Ditemukan di |
| 1909 | Vitamin A | ||
| 1912 | Vitamin B1 | ||
| 1912 | Vitamin C | ||
| 1918 | Vitamin D | ||
| 1920 | Vitamin B2 | ||
| 1922 | |||
| 1926 | Vitamin B12 | Telur | |
| 1929 | |||
| 1931 | Vitamin B5 | ||
| 1931 | Vitamin B7 | Hati | |
| 1934 | Vitamin B6 | Kacang | |
| 1936 | Vitamin B3 | Ragi | |
| 1941 | Vitamin B9 | Hati | |
Struktur mitokondria, salah satu organel sel penghasil energi bagi tubuh,Penuaan tubuh merupakan hasil akumulasi dari berbagai kerusakan sel dan jaringan yang tidak dapat diperbaiki. Pada keadaan normal, kerusakan pada sel dan jaringan tubuh dapat diperbaiki melalui proses replikasi sel tubuh yang juga dikenal dengan istilah mitosis. Akan tetapi, pada berbagai kasus sel yang rusak tidak lagi dapat diperbaharui, melainkan terus terakumulasi. Hal inilah yang berpotensi menyebabkan penuaan pada tubuh. Senyawa radikal bebas merupakan salah satu agen yang berkontribusi besar dalam peristiwa ini.
Mitokondria merupakan salah satu organel sel yang paling rentan mengalami kerusakan oleh senyawa oksigen reaktif (radikal bebas). Hal ini terkait dengan banyaknya reaksi pelepasan oksigen bebas di dalam organel ini yang merupakan pusat metabolisme energi tubuh. Banyak penelitian telah membuktikan bahwa tingkat kerusakan mitokondria ini berhubungan langsung dengan proses penuaan tubuh atau panjangnya umur suatu makhluk hidup. Selain itu, kerusakan DNA akibat reaksi oksidasi oleh radikal bebas juga turut berperan besar dalam peristiwa ini.[30] Oleh karena itu, tubuh memerlukan suatu senyawa untuk menekan efek perusakan oleh radikal bebas.
A.Asam Nukleat
Asam nukleat (bahasa Inggris: nucleic acid) adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik. Asam nukleat yang paling umum adalah Asam deoksiribonukleat (DNA) and Asam ribonukleat (RNA). Asam nukleat ditemukan pada semua sel hidup serta pada virus.
Asam nukleat dinamai demikian karena keberadaan umumnya di dalam inti (nukleus) sel. Asam nukleat merupakan biopolimer, dan monomer penyusunnya adalah nukleotida. Setiap nukleotida terdiri dari tiga komponen, yaitu sebuah basa nitrogen heterosiklik (purin atau pirimidin), sebuah gula pentosa, dan sebuah gugus fosfat. Jenis asam nukleat dibedakan oleh jenis gula yang terdapat pada rantai asam nukleat tersebut (misalnya, DNA atau asam deoksiribonukleat mengandung 2-deoksiribosa). Selain itu, basa nitrogen yang ditemukan pada kedua jenis asam nukleat tersebut memiliki perbedaan: adenin, sitosin, dan guanin dapat ditemukan pada RNA maupun DNA, sedangkan timin dapat ditemukan hanya pada DNA dan urasil dapat ditemukan hanya pada RNA.
o Struktur Molekul
Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang peranan sangat penting dalam kehidupan organisme karena di dalamnya tersimpan informasi genetik. Asam nukleat sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai monomernya. Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N).
Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat atau deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid (RNA). Dilihat dari strukturnya, perbedaan di antara kedua macam asam nukleat ini terutama terletak pada komponen gula pentosanya. Pada RNA gula pentosanya adalah ribosa, sedangkan pada DNA gula pentosanya mengalami kehilangan satu atom O pada posisi C nomor 2’ sehingga dinamakan gula 2’-deoksiribosa
Perbedaan struktur lainnya antara DNA dan RNA adalah pada basa N-nya. Basa N, baik pada DNA maupun pada RNA, mempunyai struktur berupa cincin aromatik heterosiklik (mengandung C dan N) dan dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu purin dan pirimidin. Basa purin mempunyai dua buah cincin (bisiklik), sedangkan basa pirimidin hanya mempunyai satu cincin (monosiklik). Pada DNA, dan juga RNA, purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G). Akan tetapi, untuk pirimidin ada perbedaan antara DNA dan RNA. Kalau pada DNA basa pirimidin terdiri atas sitosin (C) dan timin (T), pada RNA tidak ada timin dan sebagai gantinya terdapat urasil (U). Timin berbeda dengan urasil hanya karena adanya gugus metil pada posisi nomor 5 sehingga timin dapat juga dikatakan sebagai 5-metilurasil.
a) gugus fosfat
b) gula pentosa
c) basa N
Di antara ketiga komponen monomer asam nukleat tersebut di atas, hanya basa N-lah yang memungkinkan terjadinya variasi. Pada kenyataannya memang urutan (sekuens) basa N pada suatu molekul asam nukleat merupakan penentu bagi spesifisitasnya. Dengan perkataan lain, identifikasi asam nukleat dilakukan berdasarkan atas urutan basa N-nya sehingga secara skema kita bisa menggambarkan suatu molekul asam nukleat hanya dengan menuliskan urutan basanya saja.
Nukleosida dan nukleotida
Penomoran posisi atom C pada cincin gula dilakukan menggunakan tanda aksen (1’, 2’, dan seterusnya), sekedar untuk membedakannya dengan penomoran posisi pada cincin basa. Posisi 1’ pada gula akan berikatan dengan posisi 9 (N-9) pada basa purin atau posisi 1 (N-1) pada basa pirimidin melalui ikatan glikosidik atau glikosilik (Gambar 2.2). Kompleks gula-basa ini dinamakan nukleosida. Di atas telah disinggung bahwa asam nukleat tersusun dari monomer-monomer berupa nukleotida, yang masing-masing terdiri atas sebuah gugus fosfat, sebuah gula pentosa, dan sebuah basa N. Dengan demikian, setiap nukleotida pada asam nukleat dapat dilihat sebagai nukleosida monofosfat. Namun, pengertian nukleotida secara umum sebenarnya adalah nukleosida dengan sebuah atau lebih gugus fosfat. Sebagai contoh, molekul ATP (adenosin trifosfat) adalah nukleotida yang merupakan nukleosida dengan tiga gugus fosfat.
Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka nukleosidanya dapat berupa adenosin, guanosin, sitidin, dan uridin. Begitu pula, nukleotidanya akan ada empat macam, yaitu adenosin monofosfat, guanosin monofosfat, sitidin monofosfat, dan uridin monofosfat. Sementara itu, jika gula pentosanya adalah deoksiribosa seperti halnya pada DNA, maka (2’-deoksiribo)nukleosidanya terdiri atas deoksiadenosin, deoksiguanosin, deoksisitidin, dan deoksitimidin.
Ikatan fosfodiester
Selain ikatan glikosidik yang menghubungkan gula pentosa dengan basa N, pada asam nukleat terdapat pula ikatan kovalen melalui gugus fosfat yang menghubungkan antara gugus hidroksil (OH) pada posisi 5’ gula pentosa dan gugus hidroksil pada posisi 3’ gula pentosa nukleotida berikutnya. Ikatan ini dinamakan ikatan fosfodiester karena secara kimia gugus fosfat berada dalam bentuk diester , Oleh karena ikatan fosfodiester menghubungkan gula pada suatu nukleotida dengan gula pada nukleotida berikutnya, maka ikatan ini sekaligus menghubungkan kedua nukleotida yang berurutan tersebut. Dengan demikian, akan terbentuk suatu rantai polinukleotida yang masing-masing nukleotidanya satu sama lain dihubungkan oleh ikatan fosfodiester.
Kecuali yang berbentuk sirkuler, seperti halnya pada kromosom dan plasmid bakteri, rantai polinukleotida memiliki dua ujung. Salah satu ujungnya berupa gugus fosfat yang terikat pada posisi 5’ gula pentosa. Oleh karena itu, ujung ini dinamakan ujung P atau ujung 5’. Ujung yang lainnya berupa gugus hidroksil yang terikat pada posisi 3’ gula pentosa sehingga ujung ini dinamakan ujung OH atau ujung 3’. Adanya ujung-ujung tersebut menjadikan rantai polinukleotida linier mempunyai arah tertentu.
Pada pH netral adanya gugus fosfat akan menyebabkan asam nukleat bermuatan negatif. Inilah alasan pemberian nama ’asam’ kepada molekul polinukleotida meskipun di dalamnya juga terdapat banyak basa N. Kenyataannya, asam nukleat memang merupakan anion asam kuat atau merupakan polimer yang sangat bermuatan negatif.
Sekuens asam nukleat
Telah dikatakan di atas bahwa urutan basa N akan menentukan spesifisitas suatu molekul asam nukleat sehingga biasanya kita menggambarkan suatu molekul asam nukleat cukup dengan menuliskan urutan basa (sekuens)-nya saja. Selanjutnya, dalam penulisan sekuens asam nukleat ada kebiasaan untuk menempatkan ujung 5’ di sebelah kiri atau ujung 3’ di sebelah kanan. Sebagai contoh, suatu sekuens DNA dapat dituliskan 5’-ATGACCTGAAAC-3’ atau suatu sekuens RNA dituliskan 5’-GGUCUGAAUG-3’.Jadi, spesifisitas suatu asam nukleat selain ditentukan oleh sekuens basanya, juga harus dilihat dari arah pembacaannya. Dua asam nukleat yang memiliki sekuens sama tidak berarti keduanya sama jika pembacaan sekuens tersebut dilakukan dari arah yang berlawanan (yang satu 5’→ 3’, sedangkan yang lain 3’→ 5’).
Struktur tangga berpilin (double helix) DNA
Dua orang ilmuwan, J.D.Watson dan F.H.C.Crick, mengajukan model struktur molekul DNA yang hingga kini sangat diyakini kebenarannya dan dijadikan dasar dalam berbagai teknik yang berkaitan dengan manipulasi DNA. Model tersebut dikenal sebagai tangga berplilin (double helix). Secara alami DNA pada umumnya mempunyai struktur molekul tangga berpilin ini.
Model tangga berpilin menggambarkan struktur molekul DNA sebagai dua rantai polinukleotida yang saling memilin membentuk spiral dengan arah pilinan ke kanan. Fosfat dan gula pada masing-masing rantai menghadap ke arah luar sumbu pilinan, sedangkan basa N menghadap ke arah dalam sumbu pilinan dengan susunan yang sangat khas sebagai pasangan – pasangan basa antara kedua rantai. Dalam hal ini, basa A pada satu rantai akan berpasangan dengan basa T pada rantai lainnya, sedangkan basa G berpasangan dengan basa C. Pasangan-pasangan basa ini dihubungkan oleh ikatan hidrogen yang lemah (nonkovalen). Basa A dan T dihubungkan oleh ikatan hidrogen rangkap dua, sedangkan basa G dan C dihubungkan oleh ikatan hidrogen rangkap tiga. Adanya ikatan hidrogen tersebut menjadikan kedua rantai polinukleotida terikat satu sama lain dan saling komplementer. Artinya, begitu sekuens basa pada salah satu rantai diketahui, maka sekuens pada rantai yang lainnya dapat ditentukan.
Oleh karena basa bisiklik selalu berpasangan dengan basa monosiklik, maka jarak antara kedua rantai polinukleotida di sepanjang molekul DNA akan selalu tetap. Dengan perkataan lain, kedua rantai tersebut sejajar. Akan tetapi, jika rantai yang satu dibaca dari arah 5’ ke 3’, maka rantai pasangannya dibaca dari arah 3’ ke 5’. Jadi, kedua rantai tersebut sejajar tetapi berlawanan arah (antiparalel)
Jarak antara dua pasangan basa yang berurutan adalah 0,34 nm. Sementara itu, di dalam setiap putaran spiral terdapat 10 pasangan basa sehingga jarak antara dua basa yang tegak lurus di dalam masing-masing rantai menjadi 3,4 nm. Namun, kondisi semacam ini hanya dijumpai apabila DNA berada dalam medium larutan fisiologis dengan kadar garam rendah seperti halnya yang terdapat di dalam protoplasma sel hidup. DNA semacam ini dikatakan berada dalam bentuk B atau bentuk yang sesuai dengan model asli Watson-Crick. Bentuk yang lain, misalnya bentuk A, akan dijumpai jika DNA berada dalam medium dengan kadar garam tinggi. Pada bentuk A terdapat 11 pasangan basa dalam setiap putaran spiral. Selain itu, ada pula bentuk Z, yaitu bentuk molekul DNA yang mempunyai arah pilinan spiral ke kiri. Bermacam-macam bentuk DNA ini sifatnya fleksibel, artinya dapat berubah dari yang satu ke yang lain bergantung kepada kondisi lingkungannya.
Modifikasi struktur molekul RNA
Tidak seperti DNA, molekul RNA pada umumnya berupa untai tunggal sehingga tidak memiliki struktur tangga berpilin. Namun, modifikasi struktur juga terjadi akibat terbentuknya ikatan hidrogen di dalam untai tunggal itu sendiri (intramolekuler). Dengan adanya modifikasi struktur molekul RNA, kita mengenal tiga macam RNA, yaitu RNA duta atau messenger RNA (mRNA), RNA pemindah atau transfer RNA (tRNA), dan RNA ribosomal (rRNA). Struktur mRNA dikatakan sebagai struktur primer, sedangkan struktur tRNA dan rRNA dikatakan sebagai struktur sekunder. Perbedaan di antara ketiga struktur molekul RNA tersebut berkaitan dengan perbedaan fungsinya masing-masing.
0 komentar:
Posting Komentar