Panduan belajar ini dirancang untuk meninjau pemahaman Anda tentang tiga makronutrien esensial: lemak (lipid), mineral, dan protein. Materi ini mencakup definisi, struktur kimia, fungsi, pengelompokan, pencernaan, absorbsi, metabolisme, kebutuhan, sumber, serta masalah kesehatan yang timbul akibat defisiensi atau kelebihan masing-masing nutrisi.
Lemak, atau lipid, adalah zat organik hidrofobik yang merupakan sumber energi terbesar (9 kkal/gram). Terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen, lemak tersusun dari satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak. Fungsinya meliputi sumber energi, penghemat protein, pemberi rasa kenyang, pelumas, pemelihara suhu tubuh, dan pelindung organ. Penggolongan lemak dapat berdasarkan penampilan (visible/non-visible), sumber (hewani/nabati), panjang rantai karbon (rantai pendek, sedang, panjang), ikatan rangkap (jenuh, tak jenuh tunggal/ganda), dan esensialitas (esensial/non-esensial). Lemak dalam tubuh hadir sebagai trigliserida, fosfolipid, glikolipid, dan sterol/kolesterol, serta diangkut oleh lipoprotein (kilomikron, VLDL, LDL, HDL). Pencernaan lemak melibatkan lipase lingual di mulut, lipase lambung di lambung, dan emulsi oleh empedu serta hidrolisis oleh lipase di usus halus. Absorbsi terjadi secara difusi pasif di usus halus, dengan asam lemak rantai pendek dan sedang langsung ke vena porta, sementara trigliserida dan lipid besar membentuk kilomikron. Defisiensi lemak dapat menyebabkan gizi kurang, gangguan pembentukan membran sel, dan masalah regulasi suhu, sementara kelebihan lemak dapat menyebabkan penumpukan lemak subkutan/visceral, resistensi insulin, dan sindrom metabolik.
Mineral adalah bahan inorganik esensial yang diperoleh dari makanan, dibutuhkan dalam jumlah kecil namun vital untuk berbagai proses kehidupan. Gejala defisiensi seringkali kronis. Mineral dikelompokkan menjadi makro (dibutuhkan >100 mg/hari: Ca, P, S, Mg, Na, K, Cl) dan mikro (dibutuhkan <100 mg/hari: Fe, Zn, I, Se, Mn, F, Cu, Cr, Mo, Co). Bioavailabilitas mengacu pada proporsi mineral yang dapat diutilisasi tubuh, dipengaruhi oleh bentuk kimia dan respon individu. Mineral makro seperti Natrium (Na), Klor (Cl), Kalium (K), Kalsium (Ca), Fosfor (P), dan Magnesium (Mg) memiliki fungsi spesifik dalam menjaga keseimbangan cairan, asam-basa, transmisi saraf, kontraksi otot, pembentukan tulang, dan metabolisme energi. Defisiensi dan kelebihan masing-masing mineral makro memiliki konsekuensi kesehatan yang khas. Mineral mikro seperti Besi (Fe) dan Seng (Zn) juga memiliki peran krusial, misalnya dalam transportasi oksigen dan metabolisme energi. Bioavailabilitas Fe sangat dipengaruhi oleh sumber (hem/non-hem) dan keberadaan enhacer/inhibitor.
Protein, berasal dari kata 'proteos' (yang utama), adalah molekul makro yang merupakan bagian terbesar tubuh manusia setelah air. Tersusun dari rantai panjang asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida, protein mengandung unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen (16% berat protein). Asam amino diklasifikasikan berdasarkan gugus asam-basa (netral, asam, basa) dan esensialitas (esensial, esensial bersyarat, non-esensial). Protein sendiri diklasifikasikan menjadi protein serabut (daya larut rendah, tahan enzim pencernaan), protein globular (mudah denaturasi), dan protein konjugasi (terikat bahan non-asam amino). Sumber protein bisa hewani (mutu lebih baik) atau nabati. Kebutuhan protein dihitung berdasarkan kebutuhan energi total. Fungsi protein meliputi pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan, pembentukan ikatan esensial (hormon, enzim, hemoglobin), pengaturan keseimbangan air dan pH, pembentukan antibodi, pengangkutan zat gizi, dan sumber energi. Pencernaan protein dimulai di lambung oleh pepsin, dilanjutkan di usus halus oleh berbagai enzim proteolitik pankreas dan usus. Metabolisme protein meliputi dekarboksilasi, transaminasi, dan deaminasi, dengan amonia diubah menjadi urea dan diekskresi melalui urin. Defisiensi protein dapat menyebabkan marasmus dan kwashiorkor, anemia, defisiensi vitamin A, gangguan imunitas, dan masalah keseimbangan cairan. Kelebihan protein dapat meningkatkan beban ginjal dan hati, asidosis, dan diare.
Jawablah setiap pertanyaan dalam 2-3 kalimat.
Jelaskan mengapa lemak dikategorikan sebagai zat organik hidrofobik dan sebutkan dua contoh pelarut non-polar di mana lemak dapat larut.
Sebutkan tiga fungsi utama lemak dalam tubuh manusia selain sebagai sumber energi.
Bagaimana struktur kimia asam lemak dan molekul gliserol berinteraksi untuk membentuk molekul lemak?
Apa perbedaan utama antara asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh berdasarkan tingkat kejenuhan ikatan rangkapnya? Sebutkan dua subkategori asam lemak tak jenuh.
Jelaskan peran utama Kilomikron dan HDL dalam transportasi lipid dalam tubuh.
Apa yang dimaksud dengan "mineral esensial" dan mengapa tubuh tidak dapat memproduksinya sendiri?
Sebutkan tiga contoh mineral makro dan tiga contoh mineral mikro yang dibutuhkan oleh tubuh manusia.
Jelaskan konsep bioavailabilitas mineral dan mengapa efisiensi penyerapan penting untuk mempertahankan homeostasis beberapa mineral seperti besi.
Sebutkan dua faktor utama yang dapat menghambat absorbsi Kalsium (Ca) di dalam tubuh.
Bagaimana unsur nitrogen membedakan protein dari karbohidrat dan lemak, dan berapa persentase berat nitrogen dalam protein?
Lemak disebut zat organik hidrofobik karena sukar atau tidak dapat larut dalam air, yang merupakan pelarut polar. Namun, lemak dapat larut dalam pelarut non-polar seperti eter, alkohol, kloroform, dan benzena, karena sifat kimianya yang serupa dengan pelarut tersebut.
Tiga fungsi utama lemak selain sebagai sumber energi adalah sebagai penghemat protein, pemberi rasa kenyang dan kelezatan pada makanan, serta pemelihara suhu tubuh dengan berfungsi sebagai isolator. Lemak juga bertindak sebagai pelumas dan pelindung organ tubuh.
Molekul lemak terdiri dari satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak. Gliserol memiliki tiga gugus hidroksil (-OH), dan setiap gugus hidroksil ini berinteraksi dengan gugus karboksil (COOH) dari asam lemak untuk membentuk ikatan ester, melepaskan molekul air.
Asam lemak jenuh adalah asam lemak yang tidak mengandung ikatan rangkap sama sekali dalam rantai karbonnya, sedangkan asam lemak tak jenuh mengandung satu atau lebih ikatan rangkap. Asam lemak tak jenuh dibedakan menjadi MUFA (Mono Unsaturated Fatty Acids) dengan satu ikatan rangkap dan PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acids) dengan dua atau lebih ikatan rangkap.
Kilomikron adalah lipoprotein terbesar yang berfungsi mengangkut lipid (terutama trigliserida) dari saluran cerna ke dalam tubuh (pembuluh darah), menuju ke hati. HDL (High-Density Lipoprotein), sering disebut "kolesterol baik," berfungsi mengangkut kolesterol dan fosfolipid lain menuju hati untuk kemudian dialirkan kembali atau dimetabolisme.
Mineral esensial adalah bahan inorganik yang dibutuhkan oleh tubuh untuk berbagai proses kehidupan, tetapi tubuh tidak dapat memproduksinya sendiri. Oleh karena itu, mineral esensial harus diperoleh dari makanan yang dikonsumsi sehari-hari untuk mencegah defisiensi.
Tiga contoh mineral makro adalah Kalsium (Ca), Fosfor (P), dan Natrium (Na). Tiga contoh mineral mikro adalah Besi (Fe), Seng (Zn), dan Yodium (I).
Bioavailabilitas mineral adalah proporsi mineral total dalam pangan yang dapat diutilisasi untuk fungsi-fungsi tubuh normal, tergantung pada bentuk kimianya dan kemampuan sel mukosa untuk menyerapnya. Efisiensi penyerapan penting untuk mempertahankan homeostasis beberapa mineral seperti besi, karena tubuh mengatur kadar besi terutama melalui penyerapan, bukan ekskresi.
Dua faktor utama yang dapat menghambat absorbsi Kalsium (Ca) adalah asam oksalat (ditemukan pada bayam dan beberapa sayuran lain) dan asam fitat (ditemukan pada serealia), karena keduanya dapat membentuk kompleks dengan kalsium sehingga tidak dapat terlarut dan diserap.
Unsur nitrogen merupakan unsur utama protein yang tidak ditemui dalam karbohidrat maupun lemak. Berat nitrogen membentuk sekitar 16% dari berat total protein, menjadikannya penanda khas untuk identifikasi dan kuantifikasi protein.
Bandingkan dan kontraskan proses pencernaan dan absorbsi lemak dengan protein. Jelaskan perbedaan enzim yang terlibat, lokasi utama pencernaan, serta bagaimana hasil akhirnya diangkut ke dalam tubuh.
Diskusikan pentingnya penggolongan asam lemak berdasarkan panjang rantai karbon dan tingkat kejenuhan ikatan rangkap. Berikan contoh sumber makanan untuk masing-masing jenis dan jelaskan implikasi kesehatannya.
Jelaskan secara rinci peran utama kolesterol dalam tubuh manusia, termasuk aspek menguntungkan dan merugikannya. Bagaimana peran lipoprotein (LDL dan HDL) berkaitan dengan masalah kesehatan terkait kolesterol?
Analisis konsekuensi kesehatan dari defisiensi dan kelebihan protein pada manusia, termasuk mekanisme terjadinya kondisi seperti marasmus, kwashiorkor, dan peningkatan beban ginjal.
Pilih tiga mineral (satu makro, dua mikro) dari daftar yang diberikan. Jelaskan fungsi spesifik masing-masing mineral, kebutuhan hariannya, serta sumber makanan utamanya. Diskusikan juga faktor-faktor yang dapat memengaruhi bioavailabilitas dan absorbsinya.
Lipid/Minyak: Nama lain untuk lemak; zat organik hidrofobik yang tidak larut air.
Hidrofobik: Sifat zat yang sukar atau tidak dapat larut dalam air.
Zat Gizi Makro: Nutrien yang dibutuhkan dalam jumlah besar oleh tubuh untuk energi dan fungsi vital (protein, karbohidrat, lemak).
Gliserol: Molekul dasar yang bersama dengan asam lemak membentuk trigliserida (molekul lemak).
Asam Lemak: Rantai hidrokarbon dengan gugus karboksil (-COOH) yang menjadi komponen pembentuk lemak.
Asam Lemak Jenuh: Asam lemak tanpa ikatan rangkap pada rantai karbonnya.
Asam Lemak Tak Jenuh: Asam lemak yang mengandung satu (MUFA) atau lebih (PUFA) ikatan rangkap.
MUFA (Mono Unsaturated Fatty Acids): Asam lemak tak jenuh dengan satu ikatan rangkap.
PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acids): Asam lemak tak jenuh dengan dua atau lebih ikatan rangkap.
Asam Lemak Esensial (ALE): Asam lemak yang tidak dapat disintesis oleh tubuh dan harus diperoleh dari makanan (misalnya Asam Linoleat/Omega 6 dan Asam Linolenat/Omega 3).
Fosfolipid: Jenis lipid yang merupakan trigliserida di mana asam lemak pada karbon ketiga diganti oleh gugus fosfat dan basa mengandung nitrogen; komponen utama membran sel.
Glikolipid: Jenis lipid di mana asam lemak pada karbon ketiga diganti oleh karbohidrat dan gugus basa; komponen membran jaringan saraf.
Sterol/Kolesterol: Senyawa lipid dengan struktur cincin kompleks steroid; penting untuk membran sel dan hormon, tetapi kelebihan dapat menyebabkan aterosklerosis.
Lipoprotein: Kompleks yang terbentuk dari trigliserida, fosfolipid, kolesterol, dan protein; berfungsi mengangkut lipid dalam plasma.
Kilomikron: Lipoprotein terbesar yang mengangkut lipid dari saluran cerna ke dalam tubuh.
VLDL (Very Low-Density Lipoprotein): Lipoprotein yang dibentuk hati, mengangkut trigliserida, dan dapat berubah menjadi LDL.
LDL (Low-Density Lipoprotein): "Kolesterol jahat"; mengangkut kolesterol ke jaringan, penumpukannya dapat menyebabkan plak aterosklerosis.
HDL (High-Density Lipoprotein): "Kolesterol baik"; mengangkut kolesterol dan fosfolipid lain menuju hati.
Aterosklerosis: Penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan plak kolesterol.
Lipase Lingual: Enzim yang memulai hidrolisis trigliserida di mulut.
Lipase Lambung: Enzim yang menghidrolisis trigliserida di lambung.
Cairan Empedu: Cairan yang mengandung asam dan garam empedu, berfungsi mengemulsi lemak di usus halus.
Resistensi Insulin: Gangguan respon metabolik sel target terhadap kerja insulin, membutuhkan insulin lebih banyak untuk mempertahankan normoglikemi.
Mineral: Bahan inorganik esensial yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah kecil.
Mineral Makro: Mineral yang dibutuhkan tubuh lebih dari 100 mg/hari (Ca, P, S, Mg, Na, K, Cl).
Mineral Mikro: Mineral yang dibutuhkan tubuh kurang dari 100 mg/hari (Fe, Zn, I, Se, Mn, F, Cu, Cr, Mo, Co).
Bioavailabilitas: Proporsi mikromineral total dalam pangan yang dapat diutilisasi untuk fungsi tubuh normal.
Homeostasis: Kemampuan tubuh untuk mempertahankan kondisi internal yang stabil dan relatif konstan.
Kation: Ion bermuatan positif.
Anion: Ion bermuatan negatif.
Aldosteron: Hormon yang mengatur ekskresi natrium oleh ginjal.
Osteoporosis: Kondisi tulang rapuh akibat penurunan densitas tulang, sering dikaitkan dengan defisiensi kalsium.
Asam Amino: Blok bangunan protein, terdiri dari gugus karboksil, gugus amino, atom hidrogen, dan rantai cabang.
Ikatan Peptida: Ikatan kimia yang menghubungkan dua asam amino.
Hidrolisis: Proses pemecahan ikatan peptida menjadi asam amino dengan penambahan molekul air.
Asam Amino Esensial: Asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh dan harus diperoleh dari makanan.
Asam Amino Non Esensial: Asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh.
Asam Amino Bersyarat Esensial: Asam amino yang dapat disintesis dari asam amino lain (prekursor) tetapi mungkin menjadi esensial dalam kondisi tertentu.
Protein Serabut: Protein dengan daya larut rendah dan tahan enzim pencernaan (misal: kolagen, keratin).
Protein Globular: Protein yang mudah mengalami denaturasi karena pengaruh pH dan suhu (misal: albumin, globulin).
Protein Konjugasi: Protein sederhana yang terikat dengan bahan non-asam amino (misal: lipoprotein, fosfoprotein).
Nilai Biologik (NB): Ukuran jumlah nitrogen yang ditahan untuk pertumbuhan dan pemeliharaan tubuh dari nitrogen yang diabsorbsi.
Net Protein Utilization (NPU): Ukuran efisiensi protein, mempertimbangkan protein yang ditahan dan dicerna.
Protein Efficiency Ratio (PER): Ukuran kemampuan protein untuk pertumbuhan, diamati melalui penambahan berat badan.
Skor Asam Amino: Perbandingan skor asam amino esensial makanan dengan protein ideal.
Dekarboksilasi: Proses pemisahan gugus karboksil dari asam amino.
Transaminasi: Proses pemindahan gugus amino dari satu asam amino ke senyawa lain.
Deaminasi: Proses pemisahan gugus asam amino dari asam amino untuk disintesis menjadi urea.
Siklus Urea: Proses biokimia di hati yang mengubah amonia menjadi urea untuk ekskresi.
Marasmus: Bentuk gizi buruk parah yang ditandai dengan kekurangan energi dan protein, menyebabkan kehilangan lemak subkutan dan otot yang ekstrem.
Kwashiorkor: Bentuk gizi buruk yang terutama disebabkan oleh defisiensi protein, ditandai dengan edema (pembengkakan), perubahan rambut, dan penurunan serum albumin.
Tentu, di bawah ini adalah ringkasan mendetail dari sumber-sumber yang Anda berikan, yang membahas lemak, mineral, dan protein.
Dokumen ini merangkum informasi penting mengenai lemak (lipid), protein, dan mineral esensial berdasarkan sumber yang disediakan. Ini mencakup definisi, struktur, fungsi, sumber, metabolisme, dan masalah kesehatan terkait defisiensi atau kelebihan asupan.
Lemak, juga dikenal sebagai lipid atau minyak, adalah zat organik hidrofobik yang tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut non-polar. Lemak merupakan zat gizi makro dengan kandungan energi terbesar, yaitu 1 gram lemak setara dengan 9 kkal.
Lemak memiliki berbagai fungsi vital dalam tubuh:
Sumber energi: Memberikan energi paling banyak per gramnya.
Penghemat protein: Mencegah penggunaan protein sebagai sumber energi.
Memberi rasa kenyang dan kelezatan: Meningkatkan palatabilitas makanan dan memberikan rasa kenyang yang lebih lama.
Sebagai pelumas: Membantu fungsi organ dan jaringan.
Memelihara suhu tubuh: Bertindak sebagai isolator termal.
Pelindung organ tubuh: Melindungi organ vital dari kerusakan fisik.
Lemak tersusun dari unsur C, H, dan O. Satu molekul lemak terdiri dari satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak. Asam lemak sendiri terdiri dari rantai CH dan gugus karboksil (COOH), sedangkan gliserol memiliki tiga gugus hidroksil (-OH) yang berinteraksi dengan gugus karboksil asam lemak.
Lemak dapat digolongkan berdasarkan:
Tingkat Kejenuhan (Ikatan Rangkap):
Asam Lemak Jenuh: Tidak memiliki ikatan rangkap sama sekali. Contoh: Asam Butirat (mentega), Asam Palmitat (lemak hewan, minyak nabati), Asam Stearat (lemak hewan, minyak nabati).
Asam Lemak Tak Jenuh: Mengandung ikatan rangkap.
MUFA (Mono Unsaturated Fatty Acids): Satu ikatan rangkap (contoh: Asam Oleat dari minyak zaitun).
PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acids): Dua atau lebih ikatan rangkap (contoh: Omega 6/Asam Linoleat dari minyak jagung, biji kapas; Omega 3/Asam Linolenat dari minyak kacang kedelai, kecambah gandum; EPA dan DHA dari minyak ikan).
Panjang Rantai Karbon:
Rantai pendek (2-4 atom karbon).
Rantai sedang (6-12 rantai karbon).
Rantai Panjang (> 12 rantai karbon).
Kemampuan Disintesis Tubuh:
Asam Lemak Esensial (ALE): Tidak dapat disintesis oleh tubuh dan harus diperoleh dari makanan. Contoh: Asam Linoleat (Omega 6) dan Asam Linolenat (Omega 3).
Asam Lemak Non-Esensial: Dapat disintesis oleh tubuh (misalnya, Asam Arakhidonat, EPA, dan DHA yang merupakan turunan dari ALE).
Penampilan: Visible fat (minyak, margarin) dan non-visible fat (susu, kuning telur, daging).
Sumber: Lemak hewani dan nabati.
Simpanan lemak dalam tubuh umumnya disebut trigliserida dan disimpan di:
50% di jaringan bawah kulit (sub kutan)
45% di rongga perut (lemak visceral)
5% intramuskular
Lemak viseral yang berlebihan dapat meningkatkan risiko sindrom metabolik (OBESITAS SENTRAL INCREASE METABOLIC SYNDROM RISK).
Bentuk-bentuk lemak dalam tubuh meliputi:
Fosfolipid: Komponen esensial membran sel, bersifat amfilitik (polar dan non-polar). Contoh: lesitin.
Glikolipid: Komponen membran jaringan saraf. Contoh: serebrosida, gangliosida.
Sterol/Kolesterol: Senyawa cincin kompleks. Kolesterol esensial untuk membran sel dan pembentukan steroid penting (asam empedu, hormon). Namun, "Kelebihan kolesterol akan menyebabkan terjadinya endapan (plak) pembuluh darah atherosclerosis (penyempitan pembuluh darah) PJK dan serebrovaskuler."
Lipoprotein: Mengangkut lipid dalam plasma ke jaringan yang membutuhkan. Ada empat klasifikasi utama:
Kilomikron: Lipoprotein terbesar, mengangkut lipid dari saluran cerna ke tubuh.
VLDL (Very Low-Density Lipoprotein): Dibentuk oleh hati, mengangkut trigliserida.
LDL (Low-Density Lipoprotein): Disebut "bad cholesterol" karena menumpuk di dinding pembuluh darah membentuk plak.
HDL (High-Density Lipoprotein): Disebut "good cholesterol" karena mengangkut kolesterol dan fosfolipid kembali ke hati.
Mulut: Makanan bercampur dengan enzim lipase lingual.
Lambung: Lipase lingual menghidrolisis trigliserida menjadi digliserida dan asam lemak.
Usus Halus: Lemak diemulsi oleh cairan empedu (mengandung asam dan garam empedu). Bentuk emulsi ini kemudian dihidrolisis oleh lipase menjadi digliserida, monogliserida, gliserol, dan asam lemak.
Absorpsi: Terjadi di usus halus secara difusi pasif. Asam lemak rantai pendek dan sedang diabsorpsi langsung ke vena porta dan dibawa ke hati. Monogliserida dan asam lemak rantai panjang diubah menjadi trigliserida di membran mukosa usus halus, lalu membentuk kilomikron yang masuk ke aliran darah.
Kebutuhan lemak didasarkan pada fungsinya sebagai sumber energi, sumber PUFA, dan pelarut vitamin larut lemak (A, D, E, K).
Rekomendasi WHO (1990): 15-25% dari energi total.
Lemak jenuh: ≤ 10% dari total konsumsi lemak.
Lemak tak jenuh: 3-7% dari total konsumsi lemak.
Kolesterol: ≤ 300 mg/hari.
Minyak Goreng: Penghantar panas, penambah rasa gurih, dan kalori. Penggunaan pada suhu tinggi (150-180°C) dapat menyebabkan kerusakan (oksidasi, polimerisasi asam lemak, peroksidasi lemak yang meningkatkan radikal bebas) dan mengurangi nilai gizi protein.
Mentega: Terbuat dari lemak susu, mengandung trigliserida.
Margarin: Mentega tiruan dari minyak nabati atau lemak hewani. Proses hidrogenasi (penambahan atom hidrogen pada ikatan rangkap asam lemak tak jenuh) mengubah asam lemak tak jenuh menjadi jenuh dan dapat mengubah konfigurasi cis menjadi trans. "Asam lemak trans diubah menjadi asam lemak jenuh rantai Panjang atherosklerosis."
Defisiensi Lemak:
Gizi kurang/buruk: Kehilangan cadangan lemak, penggunaan protein sebagai sumber energi, penurunan lemak subkutan dan otot.
Gangguan pembentukan membran sel (kolesterol dan fosfolipid menurun).
Gangguan keseimbangan suhu tubuh.
Rendahnya proteksi organ vital (otak).
Kelebihan Lemak:
Penumpukan lemak subkutan dan viseral.
Peningkatan asam lemak bebas, penumpukan white adipose tissue (WAT) yang memicu gangguan metabolisme, inflamasi kronis, dan peningkatan sitokin proinflamasi.
Salah satu kondisi awal sindrom metabolik adalah Resistensi Insulin. Resistensi insulin adalah "suatu keadaan terjadinya gangguan respon metabolik terhadap kerja insulin di sel target, sehingga dibutuhkan kadar insulin yang lebih banyak daripada ‘normal’ untuk mempertahankan keadaan normoglikemi."
Mineral adalah bahan inorganik esensial yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah kecil tetapi memiliki peran penting. Tubuh tidak dapat memproduksi mineral sendiri, sehingga harus diperoleh dari makanan. Defisiensi kronis dapat terjadi jika asupan tidak mencukupi. Saat ini, 24 mineral dianggap esensial bagi tubuh.
Mineral Makro: Diperlukan tubuh lebih dari 100 mg/hari.
Kalsium (Ca), Fosfor (P), Sulfur (S), Magnesium (Mg), Natrium (Na), Kalium (K), Klorin (Cl).
Mineral Mikro (Trace Minerals): Dibutuhkan tubuh kurang dari 100 mg/hari (kurang dari 0,01% berat badan).
Besi (Fe), Seng (Zn), Yodium (I), Selenium (Se), Mangan (Mn), Fluorida (F), Tembaga (Cu), Chromium (Cr), Molibdenum (Mo), Kobalt (Co).
Bioavailabilitas mineral adalah proporsi mineral yang diutilisasi untuk fungsi tubuh normal. Ini bergantung pada bentuk kimianya, kemampuan diserap oleh sel mukosa usus, dan respons individu. Efisiensi penyerapan mineral (terutama besi) adalah jalur utama untuk menjaga homeostasis.
Natrium (Na):
Fungsi: Kation utama cairan ekstraseluler, menjaga keseimbangan cairan (mengatur tekanan osmosis), menjaga keseimbangan asam basa, transmisi saraf dan kontraksi otot, absorbsi glukosa dan zat gizi.
Sumber: Garam dapur (NaCl), MSG, kecap, makanan diawetkan.
Kebutuhan: Dewasa 500 mg/hari (WHO membatasi garam hingga 6 gram/hari atau 2400 mg natrium).
Defisiensi: Jarang, dapat disebabkan kehilangan cairan (diare, olahraga berat, suhu panas). Gejala: kejang, apatis, kehilangan nafsu makan.
Kelebihan: Keracunan akut menyebabkan edema dan hipertensi.
Klor (Cl):
Fungsi: Anion utama cairan ekstraseluler, memelihara keseimbangan cairan dan elektrolit, bagian dari HCl di lambung (memelihara suasana asam), membantu keseimbangan asam basa, membantu mengangkut CO2.
Sumber: Bersama natrium dalam garam dapur, beberapa sayuran dan buah.
Kebutuhan: Minimum 750 mg/hari.
Defisiensi: Jarang, dapat disebabkan kehilangan cairan berlebih (diare, muntah, keringat berlebih).
Kalium (K):
Fungsi: Kation utama cairan intraseluler (perbandingan Na:K intraseluler 1:10), memelihara keseimbangan cairan dan elektrolit, keseimbangan asam basa, transmisi saraf dan relaksasi otot (bersama kalsium), katalisator metabolisme energi, sintesis glikogen dan protein, pertumbuhan sel, berpengaruh pada tekanan darah.
Sumber: Buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan (pisang, durian, alpukat, bayam, tomat).
Kebutuhan: Minimum 2000 mg/hari.
Defisiensi: Jarang, disebabkan kehilangan dari saluran cerna (diare, muntah) atau ginjal (diuretik). Gejala: lemah, lesu, kelumpuhan, jantung berdebar.
Kelebihan: Hiperkalemia akut dapat menyebabkan gagal jantung dan kematian. Kronis dapat menyebabkan gangguan fungsi ginjal.
Kalsium (Ca):
Fungsi: Mineral terbanyak (99% di tulang dan gigi), pembentukan tulang dan gigi, mengatur pembekuan darah, katalisator reaksi biologis, kontraksi otot, meningkatkan fungsi transpor membran sel.
Absorpsi: 30-20%, tertinggi saat pertumbuhan, menurun saat menua. Terjadi di duodenum, membutuhkan pH asam (pH 6).
Faktor Penguat Absorpsi: Vitamin D, Asam Klorida, asam amino tertentu, laktosa, aktivitas fisik.
Faktor Penghambat Absorpsi: Asam oksalat, asam fitat, serat, stres, kurang gerak (menyebabkan osteoporosis), suasana basa, rasio fosfat dan kalsium yang tidak seimbang.
Sumber: Susu dan olahannya, udang/teri kering, kacang kedelai dan olahannya, sayuran hijau (bayam, sawi).
Defisiensi: Gangguan pertumbuhan tulang (osteoporosis, osteomalasia/rakitis), tetani (kejang otot).
Kelebihan: Konsumsi > 2500 mg/hari menyebabkan batu ginjal, gangguan ginjal, konstipasi.
Fosfor (P):
Fungsi: Mineral kedua terbanyak (85% dalam bentuk garam kalsium fosfat di tulang), bagian dari DNA dan RNA, fosfolipid dalam dinding sel, mengatur peralihan energi, absorbsi dan transportasi zat gizi, pengaturan keseimbangan asam basa.
Sumber: Protein hewani (daging, ayam, susu), kacang-kacangan, serealia.
Defisiensi: Jarang, namun dapat menyebabkan kerusakan tulang dan gangguan pembentukan tulang pada bayi.
Magnesium (Mg):
Fungsi: Kation kedua terbanyak di intraseluler (60% di tulang, 26% di otot), pembentukan enzim, katalisator metabolisme energi, KH, protein, lemak, asam nukleat, berperan dalam transmisi saraf, kontraksi otot (mengendorkan otot), pembekuan darah, mencegah kerusakan gigi.
Sumber: Sayuran hijau, serealia, biji-bijian, kacang-kacangan, daging, susu, coklat.
Defisiensi: Kurang nafsu makan, gangguan pertumbuhan, gugup, kejang, gagal jantung.
Kelebihan: Jarang, umumnya terkait gangguan ginjal.
Besi (Fe):
Fungsi: Transport O2 dalam paru-paru ke jaringan, metabolisme energi, pembentukan hemoglobin, produktivitas kerja, prestasi belajar, sistem imunitas.
Absorpsi: Terjadi di duodenum, dibantu oleh transferrin dan ferritin. Besi dalam sumsum tulang membentuk hemoglobin.
Faktor Penguat Absorpsi: Protein, Vitamin C, bentuk besi (heme vs non-heme).
Faktor Penghambat Absorpsi: Asam fitat (serealia), oksalat (bayam), tanin (teh, kopi), tingkat keasaman lambung.
Sumber: Hewani (daging, ayam, ikan, telur) dengan bioavailabilitas tinggi; nabati (serealia, sayuran hijau, buah) dengan bioavailabilitas sedang-rendah.
Defisiensi: Anemia Gizi Besi (AGB) yang mempengaruhi produktivitas kerja, prestasi belajar, BBLR, abortus, penurunan imunitas.
Kelebihan: Jarang (umumnya dari suplemen), gejala mual, muntah, diare, denyut jantung meningkat.
Protein berasal dari kata "proteos" yang berarti "yang utama atau yang didahulukan". Protein adalah zat pembangun dan pemelihara sel dan jaringan tubuh. Ini merupakan bagian terbesar dari tubuh manusia setelah air (50% di otot, 20% di tulang, 10% di kulit, 20% di jaringan dan cairan lain).
Protein adalah molekul makro yang terdiri dari rantai panjang asam amino yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino tersusun dari unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen (16% dari berat protein). Beberapa juga mengandung fosfor, besi, sulfur, yodium, dan kobalt.
Setiap asam amino memiliki gugus karboksil (-COOH), gugus amino (-NH2), atom hidrogen (-H), dan gugus radikal (-R) yang membedakan jenisnya.
Ikatan peptida terbentuk antara gugus amino satu asam amino dan gugus karboksil asam amino lain, melepaskan satu molekul air (dehidrasi). Pemecahan ikatan peptida disebut hidrolisis.
Berdasarkan Esensial atau Tidak Esensial:
Asam Amino Esensial: Tidak dapat disintesis tubuh (Leusin, Isoleusin, Valin, Triptofan, Fenilalanin, Metionin, Treonin, Lisin, Histidin).
Asam Amino Esensial Bersyarat: Dapat disintesis dari asam amino lain (Prolin, Serin, Arginin, Tirosin, Sistein, Glisin, Alanin, Asam Glutamat, Glutamin, Asam Aspartat, Asparagin).
Asam Amino Non-Esensial: Dapat disintesis oleh tubuh.
Berdasarkan Gugus Asam Basa:
Asam Amino Netral (satu gugus asam, satu gugus karboksil).
Asam Amino Asam (kelebihan gugus asam).
Asam Amino Basa (kelebihan gugus basa).
Klasifikasi lain berdasarkan rantai cabang (Alifatik, Aromatik, Hidroksil, Sulfur).
Protein Serabut: Daya larut rendah, tahan terhadap enzim pencernaan (kolagen, elastin, keratin, miosin). Banyak ditemukan pada jaringan tubuh.
Protein Globular: Mudah mengalami denaturasi karena pengaruh pH dan suhu (albumin, globulin, histon, protamin). Banyak ditemukan pada cairan tubuh.
Protein Konjugasi: Protein sederhana yang terikat dengan bahan non-asam amino (Nukleoprotein, Lipoprotein, Fosfoprotein, Metaloprotein, Hemoprotein, Flavoprotein).
Protein Hewani: Sumber protein berkualitas tinggi dan baik dalam jumlah. Contoh: Telur, susu dan olahannya, daging, unggas, ikan, hasil laut.
Protein Nabati: Sumber protein dari tumbuhan. Contoh: Kacang-kacangan (kedelai, merah, tanah, hijau, mete) dan olahannya (tahu, tempe).
Kebutuhan protein bervariasi berdasarkan usia (lihat Permenkes Nomor 28 Tahun 2019). Dapat juga dihitung berdasarkan kebutuhan energi total:
Hitung BMR (Basal Metabolic Rate) menggunakan rumus Harris Benedict.
Konversi BMR dengan aktivitas fisik dan faktor stres menjadi energi total.
Kebutuhan protein harian adalah 15-20% dari energi total.
Contoh: Laki-laki 20 tahun, BB=50kg, TB=165cm, aktivitas ringan: BMR = 1440.5 kkal. Energi total = 2247.18 kkal. Kebutuhan protein = 337.07 – 449.44 kkal atau 84.25 – 112.35 gram.
Nilai Biologik (NB): Jumlah nitrogen yang ditahan untuk pertumbuhan dan pemeliharaan tubuh (NB = N ditahan / N diabsorpsi).
Net Protein Utilization (NPU): Mengukur protein yang ditahan dan dicerna (NPU = NB x koefisien cerna).
Protein Efficiency Ratio (PER): Mengukur kemampuan protein untuk pertumbuhan (uji coba pada tikus) (PER = penambahan BB (gram) / konsumsi protein (gram)).
Skor Asam Amino: Membandingkan skor asam amino esensial makanan dengan protein ideal (misalnya telur).
Pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan (DNA dan RNA).
Pembentukan ikatan esensial tubuh (hormon, enzim, hemoglobin).
Mengatur keseimbangan air (intra dan ekstraseluler bersama elektrolit).
Memelihara netralitas tubuh (sebagai buffer mempertahankan pH tubuh 7,35-7,45).
Pembentukan antibodi (sel limfosit).
Mengangkut zat gizi (lemak, vitamin A, besi, dll.).
Sumber energi (jika asupan karbohidrat dan lemak tidak cukup).
Pencernaan: Dimulai di lambung dengan HCl dan pepsin, lalu di usus halus dengan enzim dari pankreas (tripsin, kimotripsin) dan usus (aminopeptidase, dipeptidase). Protein dipecah menjadi asam amino.
Metabolisme:
Sintesis Protein Baru: Asam amino digunakan untuk membangun protein baru.
Energi dan Penyimpanan: Kelebihan asam amino diubah menjadi energi atau lemak.
Deaminasi: Penghilangan gugus amino dari asam amino.
Siklus Urea: Mengubah amonia (hasil deaminasi) menjadi urea.
Ekskresi Protein: Asam amino mengalami deaminasi di hati menghasilkan amonia, CO2, dan urea. Urea dibawa ke aliran darah dan diekskresikan melalui urin oleh ginjal.
Defisiensi Protein:
Marasmus: Kekurangan energi protein berat, ditandai dengan berat badan sangat kurang, kehilangan lemak subkutan berat, kelemahan otot, nafsu makan menurun.
Kwashiorkor: Kekurangan protein dengan asupan energi cukup, ditandai dengan edema pada kaki, wajah ('moon face'), atau seluruh tubuh, depigmentasi rambut dan kulit ('flakky paint'), serum albumin rendah.
Masalah lain: Korelasi dengan anemia, defisiensi vitamin A, peningkatan frekuensi infeksi, gangguan pembentukan enzim dan hormon, gangguan keseimbangan cairan dan pH tubuh.
Kelebihan Protein:
Meningkatkan beban ginjal dan hati dalam mengekskresikan nitrogen.
Asidosis (pH < 7,45).
Kenaikan amonia darah dan ureum.
Diare, dehidrasi, demam (terutama pada bayi dengan susu formula konsentrasi tinggi).
Kadang dikaitkan dengan obesitas jika konsumsi protein tinggi disertai lemak tinggi (terutama dari sumber hewani).
Tentu, berikut adalah 8 pertanyaan FAQ beserta jawabannya yang menangkap tema utama dari sumber yang diberikan, diformat menggunakan Markdown:
Lemak, atau dikenal juga sebagai lipid/minyak, adalah zat organik hidrofobik yang tidak larut atau sukar larut dalam air, tetapi dapat larut dalam pelarut non-polar seperti eter, alkohol, kloroform, dan benzena. Lemak merupakan zat gizi makro dengan komposisi energi terbesar, menghasilkan 9 kkal per gram. Fungsi utamanya sangat beragam, meliputi:
Sumber energi: Memberikan cadangan energi terbesar bagi tubuh.
Penghemat protein: Membantu mencegah penggunaan protein sebagai sumber energi.
Memberi rasa kenyang dan kelezatan: Meningkatkan palatabilitas makanan dan memberikan rasa kenyang yang lebih lama.
Pelumas: Berperan sebagai pelumas dalam tubuh.
Memelihara suhu tubuh: Berfungsi sebagai isolator termal.
Pelindung organ tubuh: Melindungi organ vital dari kerusakan fisik.
Pelarut vitamin larut lemak: Penting untuk absorbsi vitamin A, D, E, dan K.
Lemak diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria:
Penampilan:Visible fat: Lemak yang terlihat jelas seperti minyak dan margarin.
Non-visible fat: Lemak yang tersembunyi dalam makanan seperti susu, kuning telur, dan daging.
Sumber:Lemak hewani: Berasal dari hewan (contoh: mentega, lemak hewan).
Lemak nabati: Berasal dari tumbuhan (contoh: minyak kelapa, minyak zaitun).
Panjang rantai karbon asam lemak:Rantai pendek (SCFA): 2-4 atom karbon (contoh: butirat, kaproat).
Rantai sedang (MCFA): 6-12 atom karbon (contoh: kaprilat, kaprat).
Rantai panjang (LCFA): >12 atom karbon (contoh: laurat, miristat, palmitat, stearat).
Tingkat kejenuhan (ikatan rangkap):Asam Lemak Jenuh (SFA): Tidak memiliki ikatan rangkap.
Asam Lemak Tak Jenuh: Memiliki ikatan rangkap, dibagi lagi menjadi:
Mono Unsaturated Fatty Acids (MUFA): Satu ikatan rangkap (contoh: asam oleat).
Poly Unsaturated Fatty Acids (PUFA): Dua atau lebih ikatan rangkap (contoh: omega-6/linoleat, omega-3/linolenat).
Sintesis tubuh:Esensial: Tidak dapat disintesis oleh tubuh dan harus diperoleh dari makanan (contoh: asam linoleat/omega-6 dan asam linolenat/omega-3).
Non-esensial: Dapat disintesis oleh tubuh, terkadang dari turunan asam lemak esensial (contoh: asam arakhidonat, EPA, DHA).
Lemak dalam tubuh sering disebut trigliserida dan ada dalam beberapa bentuk:
Fosfolipid: Komponen esensial membran sel, menempati urutan kedua terbanyak setelah trigliserida. Bersifat amfipatik (memiliki bagian polar dan non-polar), memungkinkan membran sel berinteraksi dengan zat larut air dan lemak. Contoh: lesitin.
Glikolipid: Merupakan trigliserida dengan karbohidrat dan gugus basa pada karbon ketiga. Penting sebagai komponen membran jaringan saraf. Contoh: serebrosida, gangliosida.
Sterol/Kolesterol: Memiliki struktur cincin kompleks steroid. Kolesterol memiliki dua sisi:
Menguntungkan: Komponen esensial membran sel (terutama sel otak dan saraf), serta bahan pembentuk steroid penting (asam empedu, hormon).
Merugikan: Kelebihan kolesterol (terutama LDL) dapat menyebabkan endapan plak di pembuluh darah (aterosklerosis), yang berisiko penyakit jantung koroner dan serebrovaskular.
Lipoprotein: Gabungan trigliserida, fosfolipid, dan kolesterol dengan protein. Berfungsi mengangkut lipid dalam plasma ke jaringan yang membutuhkan. Ada empat klasifikasi utama:
Kilomikron: Lipoprotein terbesar, mengangkut lipid dari saluran cerna ke tubuh.
VLDL (Very Low-Density Lipoprotein): Dibentuk hati, mengangkut trigliserida. Berubah menjadi LDL setelah trigliserida dipecah.
LDL (Low-Density Lipoprotein): Sering disebut "kolesterol jahat". Menumpuk kolesterol di dinding pembuluh darah, membentuk plak.
HDL (High-Density Lipoprotein): Sering disebut "kolesterol baik". Mengangkut kelebihan kolesterol dan fosfolipid kembali ke hati untuk didaur ulang atau dikeluarkan.
Pencernaan lemak dimulai di mulut dengan bantuan enzim lipase lingual (terbatas), dilanjutkan di lambung di mana lipase lingual mulai menghidrolisis trigliserida menjadi digliserida dan asam lemak. Proses utama terjadi di usus halus:
Lemak diemulsi oleh cairan empedu yang mengandung asam dan garam empedu. Asam empedu, dibuat di hati dari kolesterol dan disimpan di kantung empedu, memiliki ujung yang menarik air dan ujung yang menarik lemak, membentuk emulsi.
Emulsi lemak dihidrolisis oleh enzim lipase menjadi digliserida, monogliserida, gliserol, dan asam lemak. Fosfolipase menghidrolisis fosfolipid, dan kolesterolesterase menghidrolisis ester kolesterol.
Absorbsi: Terjadi secara difusi pasif melalui membran mukosa usus halus.
Asam lemak rantai pendek dan sedang diabsorbsi langsung oleh vena porta dan dibawa ke hati untuk dioksidasi.
Monogliserida dan asam lemak rantai panjang diubah kembali menjadi trigliserida di membran mukosa usus halus. Trigliserida dan lipid besar lainnya (kolesterol, fosfolipid) kemudian membentuk kilomikron (salah satu lipoprotein) dan diangkut ke dalam sistem limfatik sebelum masuk ke aliran darah.
Di usus besar, sedikit lemak dan kolesterol yang terikat serat makanan akan dikeluarkan melalui feses.
Mineral adalah bahan inorganik yang dibutuhkan untuk proses kehidupan, baik dalam bentuk ion maupun elemen bebas. Tubuh tidak dapat memproduksi mineral sendiri, sehingga harus diperoleh dari makanan. Meskipun dibutuhkan dalam jumlah kecil dibandingkan zat gizi makro, mineral memiliki peran vital bagi tubuh. Gejala defisiensi seringkali muncul dalam jangka waktu yang panjang (kronis). Saat ini, dikenal sekitar 24 mineral esensial.
Mineral dikelompokkan menjadi:
Mineral Makro: Diperlukan oleh tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg/hari. Jenisnya meliputi Kalsium (Ca), Fosfor (P), Sulfur (S), Magnesium (Mg), Natrium (Na), Kalium (K), dan Klorin (Cl).
Mineral Mikro (Trace Minerals): Dibutuhkan tubuh kurang dari 100 mg/hari, dan untuk menyusun tubuh diperlukan kurang dari 0,01% berat badan. Jenisnya termasuk Besi (Fe), Seng (Zn), Yodium (I), Selenium (Se), Mangan (Mn), Fluorida (F), Tembaga (Cu), Kromium (Cr), Molibdenum (Mo), dan Kobalt (Co).
Kalsium (Ca): Mineral terbanyak (1.5-2% berat badan), 99% di tulang dan gigi.
Fungsi: Pembentukan tulang dan gigi, mengatur pembekuan darah, katalisator reaksi biologis (misal: vitamin B12, enzim pemecah lemak, ekskresi insulin), kontraksi otot, meningkatkan fungsi transpor membran sel.
Faktor Penguat Absorbsi: Vitamin D, asam klorida (pH rendah), asam amino tertentu, laktosa, aktivitas fisik.
Faktor Penghambat Absorbsi: Asam oksalat (bayam), asam fitat (serealia), serat, stres, kurang gerak, suasana basa bersama fosfat.
Fosfor (P): Mineral kedua terbanyak (1% berat badan).
Fungsi: Kalsifikasi tulang dan gigi, mengatur peralihan energi, absorbsi dan transportasi zat gizi, bagian dari ikatan tubuh esensial (DNA dan RNA), pengaturan keseimbangan asam dan basa.
Magnesium (Mg): Kation nomor dua terbanyak dalam cairan intraseluler.
Fungsi: Pembentukan enzim, katalisator metabolisme energi (KH, protein, lemak, asam nukleat), transmisi saraf, kontraksi otot (mengendurkan), pembekuan darah, mencegah kerusakan gigi.
Faktor Absorbsi: Dipengaruhi faktor yang sama dengan kalsium kecuali vitamin D. Jika kalsium turun, absorbsi Mg meningkat.
Protein berasal dari kata "proteos" yang berarti "yang utama" atau "yang didahulukan", mencerminkan fungsinya sebagai zat pembangun dan pemelihara sel dan jaringan tubuh. Protein adalah molekul makro berantai panjang yang terdiri dari asam amino yang terikat satu sama lain melalui ikatan peptida. Asam amino tersusun dari unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen (unsur utama protein, sekitar 16% berat protein), dan beberapa juga mengandung fosfor, besi, sulfur, yodium, dan kobalt.
Fungsi utama protein meliputi:
Pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan: Bahan dasar DNA dan RNA.
Pembentukan ikatan esensial tubuh: Membentuk hormon, enzim, dan hemoglobin.
Mengatur keseimbangan air: Bersama elektrolit, menjaga keseimbangan cairan intra dan ekstraseluler.
Memelihara netralitas tubuh: Berfungsi sebagai buffer untuk mempertahankan pH tubuh (7.35–7.45).
Pembentukan antibodi: Bagian dari sistem imunitas (sel limfosit).
Mengangkut zat gizi: Membawa lemak, vitamin A, besi, dan zat gizi lainnya.
Sumber energi: Dapat diubah menjadi energi jika asupan karbohidrat dan lemak tidak mencukupi.
Defisiensi Protein:
Marasmus: Kekurangan energi dan protein yang parah, ditandai dengan berat badan sangat kurang, kehilangan lemak subkutan berat, kelemahan otot, dan nafsu makan turun.
Kwashiorkor: Kekurangan protein dengan asupan energi yang relatif cukup, ditandai dengan edema pada tungkai, wajah ("moon face"), atau seluruh tubuh, serta perubahan warna dan tekstur rambut. Serum albumin dan kadar urea biasanya rendah.
Masalah lain: Anemia, defisiensi vitamin A, peningkatan frekuensi infeksi (penurunan imunitas), gangguan pembentukan enzim dan hormon yang memengaruhi pencernaan dan metabolisme, serta gangguan keseimbangan cairan dan pH tubuh.
Kelebihan Protein:
Meningkatkan beban ginjal dan hati: Organ-organ ini bekerja lebih keras dalam mengekskresikan nitrogen yang merupakan produk sampingan metabolisme protein.
Asidosis: Terjadi jika pH darah kurang dari 7.45.
Kenaikan amonia darah dan ureum: Indikator beban metabolisme yang tinggi.
Diare, dehidrasi, dan demam: Terutama pada bayi yang diberikan susu formula dalam konsentrasi tinggi.
Potensi obesitas: Konsumsi protein hewani yang tinggi seringkali disertai dengan asupan lemak yang tinggi.