BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Makronutrien Menurut Hartono (2006) dalam Saga (2011), makanan yang dikonsumsi
setiap hari tersusun dari unsur-unsur gizi atau nutrien yang dapat diklasifikasikan sebagai makronutrien dan mikroutrien. Makronutrien terdiri atas karbohidrat, lemak serta protein dan dinamakan demikian karena dibutuhkan dalam jumlah besar (jumlah makro) mengingat ketiga nutrien ini umumnya terpakai habis dan tidak didaur ulang. Sebaliknya mikronutrien yang terdiri atas vitamin dan mineral diperlukan tubuh dalam jumlah sedikit (jumlah mikro) karena dapat didaur ulang. Di samping nutrien yang disebutkan di atas, tubuh juga membutuhkan air, oksigen dan serat makanan.
2.1.1
Karbohidrat
2.1.1.1 Definisi Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk di dunia khususnya bagi penduduk negara yang sedang berkembang. Karbohidrat juga merupakan sumber kalori yang murah, selain itu beberapa golongan karbohidrat menghasilkan serat-serat yang sangat bermanfaat sebagai dietary fiber yang berguna bagi pencernaan dan kesehatan manusia. Dalam tubuh, karbohidrat berguna untuk mencegah pemecahan protein tubuh yang berlebihan yang berakibat kepada penurunan fungsi protein sebagai enzim dan fungsi antibodi, timbulnya ketosis, kehilangan mineral dan berguna untuk membantu metabolisme lemak dan protein (Budianto, 2009). Karbohidrat merupakan unsur gizi atau nutrien yang diperlukan tubuh dalam jumlah besar untuk menghasilkan energi atau tenaga karena terpakai habis dan tidak didaur ulang. Karbohidrat yang tidak terpakai karena asupannya melebihi pengeluaran energi akan diubah menjadi simpanan karbohidrat yang dinamakan glikogen. Jika simpanan glikogen dalam hati dan otot sudah penuh, karbohidrat yang berlebihan dapat pula diubah menjadi lemak tubuh yang merupakan
Universitas Sumatera Utara
simpanan energi yang digunakan ketika asupan energi dari makanan berkurang atau ketika kebutuhan energi meningkat. Satu gram karbohidrat akan menghasilkan energi sebesar 4 kcal (16 kilojoule [kJ]) ketika teroksidasi dalam tubuh (Hartono, 2006). Menurut Iswari (2006) dalam Jafar (2012), karbohidrat merupakan komponen organik yang paling banyak terdapat pada buah-buahan, sayur-sayuran, legume, gandum dan memberikan tekstur dan rasa pada makanan-makanan olahan. Karbohidrat merupakan sumber energi utama manusia bagi pencernaan dan penyerapan pada usus kecil serta pada tingkat yang lebih rendah dilakukan oleh fermentasi mikroba dalam usus besar.
2.1.1.2 Sumber Karbohidrat Sumber karbohidrat adalah padi-padian, umbi-umbian, kacang-kacang kering dan gula. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam dan telur sedikit mengandung karbohidrat (Almatsier, 2009). WHO (2003) menganjurkan agar 55-75% konsumsi energi total berasal dari karbohidrat kompleks. Sumber karbohidrat yang banyak digunakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, ubi, singkong, jagung, sagu dan talas (Arisman, 2010). Kandungan karbohidrat beberapa bahan makanan dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1. Kandungan Karbohidrat Berbagai Bahan Makanan (gram/100gram) Bahan Makanan
Nilai KH
Bahan Makanan
Nilai KH
Gula Pasir
94,0
Kacang Tanah
23,6
Gula Kelapa
76,0
Tempe
12,7
Jeli/jam
64,5
Tahu
1,6
Pati (maizena)
87,6
Pisang Ambon
25,8
Bihun
82,0
Apel
14,9
Makaroni
78,7
Mangga harumanis
11,9
Beras setengah giling
78,3
Pepaya
12,2
Jagung kuning, pipil
73,7
Daun Singkong
13
Kerupuk udang dengan pati
68,2
Wortel
9,3
Mie kering
50,0
Bayam
6,5
Roti putih
50,0
Kangkung
5,4
Ketela pohon
34,7
Tomat masak
4,2
Ubi jalar merah
27,9
Hati sapi
6,0
Kentang
19,2
Telur bebek
0,8
Kacang ijo
62,9
Telur ayam
0,7
Kacang merah
59,5
Susu sapi
4,3
Kacang kedelai
34,8
Susu kental manis
55
Sumber : Daftar Komposisi Bahan Makanan, Depkes RI, 2004
Berikut adalah gambaran dari piramida makanan. Piramida makanan adalah sebagai gambaran atau ilustrasi dari pedoman gizi seimbang. Ilustrasi ini didesain untuk menggambarkan variasi, proporsi dan seimbang, ukuran dari tiap bagian menunjukkan jumlah porsi per hari yang dianjurkan. Piramida makanan dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Piramida Makanan Sumber : www.gizikia.depkes.go.id
2.1.1.3 Klasifikasi Menurut Murray, Granner & Rodwell (2009) dan Hutagalung (2004), karbohidrat yang terdapat pada makanan dapat dikelompokkan : 1.
Available Carbohydrate yaitu karbohidrat yang dapat dicerna, diserap serta dimetabolisme sebagai karbohidrat.
2.
Unvailable Carbohydrate yaitu karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisa oleh enzim-enzim pencernaan manusia, sehingga tidak dapat diabsorbsi.
Karbohidrat adalah turunan aldehida atau keton dari alkohol polihidrat dan diklasifikasikan sebagai berikut : 1.
Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Monosakarida dapat diklasifikasikan sebagai triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, atau heptosa, bergantung pada jumlah atom karbon; dan sebagai aldosa atau ketosa bergantung pada gugus aldehida atau keton yang dimiliki senyawa tersebut. Heksosa (mengandung 6 buah karbon) terdiri dari glukosa, fruktosa dan galaktosa. Pentosa (mengandung 5 buah karbon) terdiri dari ribosa, arabinosa dan xylosa (Hutagalung, 2004).
Universitas Sumatera Utara
a. Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa dan laktosa pada hewan dan manusia. Glukosa merupakan karbohidrat yang beredar dalam tubuh dan sebagai sumber energi. Tingkat kemanisan glukosa hanya separuh dari sukrosa (Almatsier, 2009). b. Fruktosa, merupakan gula alami yang paling manis, juga ditemukan dalam madu seperti dalam buah. Walaupun fruktosa adalah gula alami, madu (dihasilkan oleh lebah) adalah bentuk primer dari fruktosa dan glukosa, dua komponen dari gula putih. Fruktosa dan glukosa adalah monosakarida paling umum di alam (Drummond & Brefere, 2007). c. Galaktosa, tidak terdapat di alam bebas, tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa (Almatsier, 2009). 2.
Disakarida adalah produk kondensasi dua unit monosakarida, contohnya maltosa, sukrosa dan laktosa.
3.
Oligosakarida
adalah
produk
kondensasi
tiga
sampai
sepuluh
monosakarida. Sebagian besar oligosakarida tidak dicerna oleh enzim dalam tubuh manusia. Contohnya rafinosa, stakiosa dan verbaskosa. 4.
Polisakarida
adalah
produk
kondensasi
lebih
dari
sepuluh
unit
monosakarida, contohnya pati dan dekstrin yang mungkin merupakan polimer linier atau bercabang (Hutagalung, 2004). Lebih lanjut disebutkan bahwa berbagai jenis karbohidrat yang tersedia dalam berbagai bahan makanan, agar dapat dimanfaatkan dalam penyediaan energi, pertama-tama harus diubah menjadi bentuk glukosa, yang selanjutnya melalui sirkulasi darah akan diserap, kemudian melalui proses metabolisme dioksidasi selengkapnya dan melalui siklus Krebs, barulah akan merupakan sumber energi yang penting bagi pelaksanaan berbagai kegiatan tubuh. Otak
Universitas Sumatera Utara
sebagai pusat kegiatan selamanya menggunakan glukosa sebagai sumber energinya (Agung, 2008). Selengkapnya, menurut Agung (2008), Almatsier (2009) & Budianto (2009), fungsi karbohidrat disebutkan sebagai berikut : 1.
Menyediakan keperluan energi bagi tubuh (yang merupakan fungsi utamanya).
2.
Melaksanakan dan melangsungkan proses metabolisme lemak. Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetonasetat, aseton dan asam beta-hidroksi-butirat.
3.
Melangsungkan aksi penghematan terhadap protein.
Bila karbohidrat
makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein digunakan sebagai zat pembangun. 4.
Menyiapkan cadangan energi siap pakai sewaktu-waktu diperlukan, dalam bentuk glikogen (glikogenesis) yang disimpan di hati dan otot.
2.1.1.4 Pencernaan Di dalam mulut, enzim saliva amilase (ptyalin), yang bekerja pada kadar pH yang netral atau sedikit basa, memulai proses pencernaan dengan menghidrolisa molekul karbohidrat menjadi fragmen yang lebih kecil. Amilase pankreas memecah molekul karbohidrat yang besar menjadi maltose dan dekstrin. Enzim dari brush border enterosit usus halus akan memecah disakarida dan oligosakarida menjadi monosakarida. Contohnya, maltase dari sel mukosa memecah disakarida maltose menjadi dua molekul glukosa (Mahan & Escott-Stump, 2008). Laktosa dengan bantuan enzim laktase diubah menjadi galaktosa dan glukosa. Sukrosa dengan bantuan enzim sukrase diubah menjadi fruktosa dan glukosa (Hutagalung, 2004). Glukosa, galaktosa dan fruktosa melewati sel mukosa dan memasuki aliran darah via kapiler vili, yang akan dibawa oleh vena porta ke hati. Glukosa dan galaktosa memasuki aliran darah dengan jalan transfer aktif dengan sodium-
Universitas Sumatera Utara
dependent carrier, sedangkan fruktosa lebih lambat diabsorbsi dengan jalan difusi terfasilitasi (Mahan & Escott-Stump, 2008). Semua jenis karbohidrat diserap dalam bentuk monosakarida, proses penyerapan ini terjadi di usus halus. Akhimya berbagai jenis karbohidrat diubah menjadi glukosa sebelum diikut sertakan dalam proses metabolisme. Berdasarkan urutan, yang paling cepat diabsorbsi adalah galaktosa, glukosa dan terakhir fruktosa (Jafar, 2012).
2.1.1.5 Metabolisme Setelah melalui dinding usus halus, glukosa akan menuju ke hepar melalui vena portae. Sebagian karbohidrat ini diikat di dalam hati dan disimpan sebagai glikogen, sehingga kadar gula darah dapat dipertahankan dalam batas-batas normal (80-120 mg%) (Hutagalung, 2004). Apabila jumlah karbohidrat yang dimakan melebihi kebutuhan tubuh, sebagian besar (2/3) akan disimpan di dalam otot dan selebihnya di dalam hati sebagai glikogen. Jika penimbunan dalam bentuk glikogen ini telah mencapai batasnya, kelebihan karbohidrat akan diubah menjadi lemak dan disimpan di jaringan lemak. Bila tubuh memerlukan kembali energi tersebut, simpanan glikogen akan dipergunakan terlebih dahulu, disusul oleh mobilisasi lemak. Jika dihitung dalam jumlah kalori, simpanan energi dalam bentuk lemak jauh melebihi jumlah simpanan dalam bentuk glikogen (Hutagalung, 2004). Sebagian dari asam piruvat dapat diubah menjadi asam laktat. Asam laktat ini dapat keluar dari sel-sel jaringan dan memasuki aliran darah menuju ke hepar. Di dalam hepar asam laktat diubah kembali menjadi asam pyruvat dan selanjutnya menjadi glikogen, dengan demikian akan menghasilkan energi. Hal ini hanya terdapat di dalam hepar, tidak dapat berlangsung di dalam otot, meskipun di dalam otot terdapat juga glikogen (Hutagalung, 2004). Metabolisme karbohidrat juga diatur oleh hormon-hormon tertentu. Hormon insulin yang dihasilkan oleh pulau-pulau Langerhans akan mempercepat oksidasi glukosa di dalam jaringan, merangsang perubahan glukosa menjadi glikogen di dalam sel-sel hepar maupun otot. Hal ini terjadi apabila kadar glukosa di dalam darah meninggi. Sebaliknya apabila kadar glukosa darah menurun, glikogen hati
Universitas Sumatera Utara
dimobilisasikan sehingga kadar glukosa darah akan menaik kembali (Hutagalung, 2004). Glukosa merupakan sumber yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi. Siklus utama pemecahan glukosa untuk membentuk energi terdapat dalam 2 tahap. Tahap yang pertama diketahui sebagai proses glikolisis dan tahap yang kedua merupakan lanjutan dari tahap sebelumnya, yang sering dikenal dengan nama siklus Krebs. Proses glikolisis terjadi di dalam sitosol (cairan sitoplasma) tanpa menggunakan oksigen (anaerob). Glikolisis merupakan proses perombakan satu monomer glukosa (memiliki 6 atom C) menjadi dua molekul senyawa piruvat (memiliki 3 atom C). Dari keseluruhan proses glikolisis, selain menghasilkan asam piruvat juga dihasilkan 2 molekul ATP dan 2 molekul NADH (Nicotinamide Adenine Dinucleotide). Molekul NADH ini akan melalui proses lanjutan, yaitu transpor elektron di mana nantinya akan dipecah menjadi molekul ATP. Proses glikolisis dapat dilihat pada Gambar 2.2 (Murray, Granner & Rodwell, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2. Glikolisis Sumber: Murray, Granner & Rodwell, 2009
Menurut Scheffler (1999) dalam Ramadhani (2009), setelah melalui tahap glikolisis, asam piruvat akan masuk menuju siklus Krebs. Namun sebelum itu, asam piruvat perlu dioksidasi terlebih dahulu menjadi asetil Ko-A. Proses ini disebut juga dekarboksilasi oksidatif karena menggunakan oksigen sebagai oksidatornya (aerob) dan berlangsung di dalam matriks mitokondria. Tahapan ini merupakan tahap penggabungan asam piruvat (3C) yang terbentuk dari proses glikolisis dengan koenzim A sehingga terbentuk asetil Ko-A (2C). Hasil akhir dekarboksilasi oksidatif berupa 2 molekul asetil Ko-A dan 2 molekul NADH, serta hasil sampingan 2 molekul CO2. Asetil Ko-A kemudian masuk ke dalam
Universitas Sumatera Utara
rangkaian siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat (TCA cycle). Siklus ini dilalui sebanyak dua kali karena terdapat 2 molekul asetil Ko-A yang masuk melaluinya. Hasil akhir siklus ini berupa 6 molekul NADH, 2 molekul FADH2, 2 molekul ATP dan 4 molekul CO2. Sebagian besar tahap glikolisis dan siklus Krebs merupakan reaksi redoks di mana terdapat enzim dehidrogenase mentransfer elektron dari substrat ke NAD+ lalu jadi NADH (Scheffler, 1999). Menurut Lehninger (1982) dalam Ramadhani (2009), sejak reaksi glikolisis sampai siklus Krebs, telah dihasilkan NADH dan FADH2 masing-masing sebanyak 10 dan 2 molekul. Setiap oksidasi NADH menghasilkan kira-kira 3 ATP, sedangkan oksidasi FADH2 menghasilkan 2 ATP. Jadi di dalam transpor elektron dihasilkan sebanyak 34 ATP dan H2O. Ditambah dari 4 molekul ATP hasil glikolisis dan siklus Krebs, maka secara keseluruhan reaksi respirasi seluler menghasilkan total 38 ATP dari satu molekul glukosa. Akan tetapi, karena dibutuhkan 2 ATP untuk melakukan transpor aktif, maka hasil bersih dari setiap respirasi seluler adalah 36 ATP. Siklus Krebs dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3. Siklus Krebs Sumber: www.biologycorner.com
2.1.2
Protein
2.1.2.1 Definisi Menurut Budianto (2009) dalam Tiommanisyah (2010), protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh, karena zat ini disamping berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur, protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat. Protein adalah molekul makro yang terdiri dari rantai-rantai panjang asam amino yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen, beberapa asam amino mengandung unsur-unsur tambahan seperti fosfor dan besi yang terikat satu sama lain dengan ikatan peptide (Tortora & Derrickson, 2006).
Universitas Sumatera Utara
Konsumsi protein yang dianjurkan adalah 12 hingga 15% dari total kebutuhan energi (Koswara, 2008). Dalam kualifikasi protein berdasarkan sumbernya, telah kita ketahui protein hewani dan protein nabati. Jenis dan jumlah kandungan proteinnya dapat dilihat pada Tabel 2.2. (Djaeni, 2008).
Tabel 2.2. Daftar Kadar Protein Beberapa Bahan Makanan Sumber protein Protein ( g %) hewani Daging 18,8 Hati 19,7 Babat 17,6 Jeroan 14,0 Daging kelinci 16,6 Ikan segar 17,0 Kerang 16,4 Udang 21,0 Ayam 18,2 Telur 12,8 Susu sapi 3,2 Sumber : Djaeni, 2008.
Sumber protein nabati Kacang kedelai Kacang ijo Kacang tanah Beras Jagung Tepung terigu Jampang Kenari Kelapa Daun singkong Singkong. tapioca
Protein (g%) 34,9 22,2 25,3 7,4 9,2 8,9 6,2 15,0 3,4 6,6 1,1
Tabel 2.3. Kebutuhan Protein Menurut FAO/WHO Usia (Tahun) Bayi dan anak-anak 0,25-0,5 0,75-1,0 2-3 9-10 Masa pertumbuhan 10-11 14-15 17-18 Dewasa Sumber : FAO/WHO
Jumlah yang aman dikonsumsi (g protein/kg per hari) 1,86 1,48 1,13 0,99 0,99 0,96 0,86 0,75
- Untuk masa kehamilan kebutuhan protein meningkat hingga 6 gr/hari. - Untuk masa menyusui kebutuhan menjadi 16 gr/hari.
Universitas Sumatera Utara
2.1.2.2 Klasifikasi 1.
Berdasarkan Struktur Susunan Molekul a. Protein Fibriler/Skleroprotein Protein ini berbentuk serabut, tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam, basa, ataupun alkohol. Susunan molekulnya terdiri dari rantai molekul yang panjang sejajar dengan rantai utama, tidak membentuk kristal dan bila rantai ditarik memanjang, dapat kembali pada keadaan semula. Kegunaan protein ini terutama hanya untuk membentuk struktur bahan dan jaringan. Contoh protein fibriler adalah kolagen yang terdapat pada tulang rawan, miosin pada otot, keratin pada rambut dan fibrin pada gumpalan darah (Winarno, 2004). b. Protein Globuler/Sferoprotein Protein ini berbentuk bola, banyak terdapat pada bahan pangan seperti susu, telur dan daging. Protein ini mudah terdenaurasi, yaitu susunan molekulnya berubah yang diikuti dengan perubahan sifat fisik dan fisiologiknya seperti yang dialami oleh enzim dan hormon (Winarno, 2004).
2.
Berdasarkan Komponen Penyusunan a. Protein Sederhana Protein sederhana tersusun oleh asam amino saja, oleh karena itu pada hidrolisisnya hanya diperoleh asam-asam amino penyusunnya saja. Contoh protein ini antara lain, albumin, globulin, histon dan prolamin. b. Protein Majemuk Protein ini tersusun oleh protein sederhana dan zat lain yang bukan protein. Zat lain yang bukan protein disebut radikal protestik. Yang termasuk dalam protein ini adalah phosprotein dengan radikal prostetik asam phostat, nukleoprotein dengan radikal prostetik asam nukleat dan mukoprotein dengan radikal prostetik karbohidrat (Tejasari, 2005).
Universitas Sumatera Utara
3.
Berdasarkan Asam Amino Penyusunnya a. Protein yang tersusun oleh asam amino esensial Asam amino esensial adalah asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh, tetapi tubuh tidak dapat mensintesanya sendiri sehingga harus didapat atau diperoleh dari protein makanan. Ada 10 jenis asam esensial yaitu isoleusin (ile), leusin (leu), lisin (lys), metionin (met), sistein (cys), valin (val), triptifan (tryp), tirosina (tyr), fenilalanina (phe) dan treonina (tre) (Mahan & Escott-Stump, 2008). b. Protein yang tersusun oleh asam amino non esensial Asam amino non esensial adalah asam amino yang bibutuhkan oleh tubuh dan tubuh dapat mensintesa sendiri melalui reaksi aminasi reduktif asam keton atau melaui transaminasi. Yang termasuk dalam protein ini adalah alanin, aspartat, glutamat, glutamine (Tejasari, 2005).
4.
Berdasarkan Sumbernya a. Protein Hewani Yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal dari hewan, umumnya mengandung protein lengkap seperti terdapat pada daging, ikan, ayam, telur dan susu. b. Protein Nabati Yaitu protein yang berasal dari bahan makanan tumbuhan, seperti protein jagung, kacang panjang, gandum, kedelai dan sayuran (Safro, 1990).
5.
Berdasarkan Tingkat Degradasi 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) (Winarno, 2004).
Universitas Sumatera Utara
2.1.2.3 Fungsi Menurut Drummond & Brefere (2007), fungsi protein diantaranya adalah : 1.
Berperan sebagai komponen struktural dari tubuh dengan membentuk struktural sel jaringan dan memberi kekuatan pada jaringan. Yang termasuk golongan ini adalah elastin, fibrin dan keratin.
2.
Membangun dan memelihara tubuh dengan campuran asam amino yang sesuai.
3.
Ditemukan di berbagai enzim dan hormon seluruh antibodi. Berperan pada biokatalisator dan pada umumnya mempunyai bentuk globular. Protein enzim ini mempunyai sifat yang khas, karena hanya bekerja pada substrat tertentu. Yang termasuk golongan ini antara lain peroksidase yang mengkatalase peruraian hidrogen peroksida, pepsin yang mengkatalisa pemutusan ikatan peptida, polinukleotidase yang mengkatalisa hidrolisa polinukleotida.
4.
Transpor ion, lemak, mineral dan oksigen. Fungsi ini mempunyai kemampuan membawa ion atau molekul tertentu dari satu organ ke organ lain melalui aliran darah. Contohnya hemoglobin pengangkut oksigen dan lipoprotein pengangkut lipid.
5.
Memelihara cairan dan keseimbangan asam basa. Protein tubuh bertindak sebagai buffer. Sebagian besar jaringan tubuh berfungsi dalam keadaan pH netral atau sedikit alkali (pH 7,34 – 7,45).
6.
Membantu pembentukan klot darah. Contohnya fibrin yang berperan dalam kaskade koagulasi darah.
7.
Sumber energi. Protein ekivalen dengan karbohidrat karena menghasilkan 4 kkal/g protein.
2.1.2.4 Pencernaan Protein tidak bisa diabsorbsi melalui membran intestinal sebelum dipecah menjadi unit asam amino. Pencernaan protein dimulai di lambung, dimana asam lambung membuka golongan protein (proses denaturasi), sehingga enzim pencernaan dapat memecah ikatan peptida dan membuat rantai protein
Universitas Sumatera Utara
memendek. Asam di lambung, yang disebut asam hidroklorida, mengubah substansi yaitu enzim pepsinogen tidak aktif yang dikeluarkan oleh mukosa lambung menjadi bentuk aktif pepsin (Drummond & Brefere, 2007). Proses selanjutnya terjadi di usus halus, dimana pencernaan protein sempurna. Brush border usus halus memproduksi beberapa peptida yang menghidrolisis ikatan peptida dan enzim-enzim pankreas memecah protein dari polipeptida menjadi peptida lebih pendek, yaitu dipeptida, tripeptida dan sebagian menjadi asam amino. Unit yang lebih kecil inilah yang siap untuk diabsorbsi oleh mikrovili di dinding usus halus (Drummond & Brefere, 2007). Tripeptida dan dipeptida akan diubah menjadi asam amino ketika memasuki sel intestinal. Asam amino mudah memasuki sirkulasi darah menuju hati dan menuju sel yang membutuhkan karena asam amino bersifat water-soluble (Drummond & Brefere, 2007). Absorbsi protein mungkin tidak terjadi secara komplit. Beberapa jenis protein tidak dapat dicerna dan dikeluarkan melalui usus halus tanpa perubahan, selain itu bisa juga bila ada infeksi saluran cerna dapat menganggu fungsi usus halus. Protein atau asam amino yang tidak diabsorbsi ini masuk ke dalam usus besar. Dalam usus besar terjadi metabolisme mikroflora kolon dan produknya dikeluarkan melalui feses, terutama dalam bentuk protein bakteri (Almatsier, 2009).
2.1.3
Lemak
2.1.3.1 Definisi Lemak (lipid) adalah sekelompok senyawa heterogen, meliputi lemak, minyak, steroid, malam (wax) dan senyawa terkait, yang berkaitan lebih karena sifat fisiknya daripada sifat kimianya. Lipid memiliki sifat umum berupa (1) relatif tidak larut dalam air dan (2) larut dalam pelarut nonpolar misalnya eter dan kloroform. Senyawa ini penting karena nilai energinya yang tinggi, vitamin larut-lemak dan asam lemak esensial yang terkandung di dalam lemak makanan alami. Lemak disimpan di jaringn adiposa, tempat senyawa ini juga
Universitas Sumatera Utara
berfungsi sebagai insulator panas di jaringan subkutan dan di sekitar organ tertentu (Murray, Granner & Rodwell, 2009). Rekomendasi yang dikeluarkan oleh FAO/WHO untuk konsumsi lemak adalah (1) individu-individu yang aktif dan kondisi energi dan nutrisinya sudah cukup atau seimbang, hendaknya mengkonsumsi maksimal 35% dari total energinya berasal dari lemak. Jumlah asam lemak jenuh dikonsumsi hendaknya tidak melebihi 10% dari total energi dan (2) individu dengan aktifitas sedang, hendaknya tidak mengkonsumsi lebih dari 30% energinya berasal dari lemak, terutama lemak hewani yang tinggi kandungan asam lemak hewani kandungan asam lemak jenuhnya (Koswara, 2008). Lemak (lipid) merupakan komponen struktural dari semua sel-sel tubuh, yang dibutuhkan oleh ratusan bahkan ribuan fungsi fisiologis tubuh (McGuire & Beerman, 2011).
Lemak terdiri dari trigliserida, fosfolipid dan sterol yang
masing-masing mempunyai fungsi khusus bagi kesehatan manusia.
Sebagian
besar (99%) lemak tubuh adalah trigliserida. Trigliserida terdiri dari gliserol dan asam-asam lemak. Disamping mensuplai energi, lemak terutama trigliserida, berfungsi menyediakan cadangan energi tubuh, isolator, pelindung organ dan menyediakan asam-asam lemak esensial (Mahan & Escott-Stump, 2008). Selain itu juga berfungsi penting dalam metabolisme zat gizi, terutama penyerapan karoteniod, vitamin A, D, E dan K (Brown, 2011). Pada Tabel 2.4 terdapat beberapa bahan makanan yang mengandung lemak.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.4. Kandungan Lemak Berbagai Bahan Makanan (gram/100gram) Bahan Makanan
Nilai Lemak
Bahan Makanan
Nilai Lemak
Minyak kacang tanah
100,0
Mentega
81,6
Minyak kelapa sawit
100,0
Margarin
81,0
Minyak kelapa
98,0
Coklat manis, batang
52,9
Ayam
25,0
Tepung susu
30,0
Daging Sapi
14,0
Keju
20,3
Telur Bebek
14,3
Susu kental manis
10,0
Telur ayam
11,3
Susu sapi segar
3,5
Sarden dalam kaleng
27,0
Tepung susu skim
1,0
Tawes
13,0
Biskuit
14,4
Ikan segar
4,5
Mie kering
11,8
Udang segar
0,2
Jagung kuning, pipil
3,9
Kacang tanah kupas
42,8
Roti putih
1,2
Kelapa tua, daging
34,7
Beras setengah giling
1,1
Sumber : Daftar Komposisi Bahan Makanan, Depkes RI, 1992
2.1.3.2 Klasifikasi Asam lemak berdasarkan kejenuhannya dikelompokkan menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh (baik tidak jenuh tunggal maupun tidak jenuh jamak) (Brown, 2011). Lemak netral, trigliserida atau triasil gliserol yang diperoleh dari hewani dan di Indonesia pada umumnya berupa bahan padat (fat). Lemak yang diperoleh dari tanaman disebut lemak nabati dan di Indonesia biasanya merupakan zat cair (minyak). Sebagian besar lemak hewani merupakan zat padat karena unit penyusunnya berupa asam lemak jenuh rantai panjang. Pada suhu kamar, lemak yang terdapat pada ikan paus, ikan kod dan ikan hering, berupa zat cair sehingga dikenal sebagai minyak ikan. Lemak nabati merupakan zat cair, karena pada umumnya mengandung satu atau lebih asam lemak tak jenuh sebagai unit penyusunnya. Lemak nabati banyak terdapat dalam kacang-kacangan, buahbuahan, biji-bijian dan akar tanaman. Perbedaan antara lemak dan minyak hanya pada bentuk wujud fisiknya (Sumardjo, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Omega-3 (seperti asam linolenat, EPA dan DHA) dan Omega-6 (seperti asam linoleat dan asam arakhidonat) merupakan asam lemak tidak jenuh rantai panjang (long chain fatty acids) yang berfungsi sebagai anti-inflamasi, anticlotting sehingga penting bagi kelancaran aliran darah dan fungsi sendi (IOM, 2005). Omega-6 banyak terdapat dalam minyak nabati seperti minyak kedelai, minyak jagung, minyak biji bunga matahari, minyak biji kapas dan minyak safflower. Omega-3 banyak terdapat dalam minyak ikan, ikan laut dalam seperti lemuru, tuna, salmon, cod, minyak kanola, minyak kedele, minyak zaitun dan minyak jagung. Lemak/gajih, minyak kelapa, mentega (butter), minyak inti sawit dan coklat banyak mengandung lemak jenuh (Hardinsyah, Riyadi & Napitupulu, 2013). Menurut Leeds & Gray (2001) dalam Hardinsyah, Riyadi & Napitupulu (2013), asam-asam lemak yang tidak jenuh dapat menjadi jenuh atau sebagian tetap tidak jenuh tetapi berubah menjadi trans-fatty acids, yang tidak baik bagi kesehatan
karena
proses
pengolahan
pangan
(hidrogenisasi)
atau
cara
menggunakannya. Kolesterol merupakan suatu fat-like substance. Kolesterol membentuk empedu yang berfungsi dalam pencernaan dan penyerapan lemak. Kolesterol juga berfungsi dalam pertumbuhan sel dan pembentukan hormon steroid (seperti estrogen). Dengan bantuan sinar matahari, kolesterol dapat diubah menjadi vitamin D di dalam tubuh. Kolesterol diproduksi dalam tubuh terutama oleh hati, tetapi jika produksi kolesterol berlebihan bisa meningkatkan risiko penyumbatan pembuluh arteri. Kolesterol banyak terdapat dalam daging, organ dalam (jeroan), otak dan kuning telur.
2.1.3.3 Pencernaan Di mulut enzim lingual lipase yang akan memecah sebagian kecil lemak ke dalam komponen yang lebih sederhana. Saat memasuki esofagus, lemak dalam bolus akan dilembekkan dengan suhu esofagus. Kemudian lemak akan masuk ke lambung dan dimulailah pencernaan yang sesungguhnya. Lambung akan menghasilkan lipase gastrik untuk memecah lemak menjadi digliserida dan
Universitas Sumatera Utara
monogliserida. Setelah itu komponen lemak yang tergabung dalam kimus (sudah tercampur enzim-enzim lambung) akan masuk ke duodenum, menyebabkan stimulasi dinding usus untuk menghasilkan: 1. Hormon sekretin dari sel S yang akan menstimulasi dihasilkannya enzimenzim pankreas; 2. Pankreozimin, juga menstimulasi dihasilkannya enzim-enzim pankreas dan 3. Kolesistokinin dari sel CCK untuk stimulasi empedu menghasilkan cairan empedu (Tortora & Derrickson, 2006). Di duodenum, lipase usus dan lipase pankreas lebih jauh lagi memecah lemak menjadi monogliserid agar dapat diabsorbsi usus, dalam hal ini lemak akan dibentuk menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Selain itu empedu yang distimulasi hormon CCK akan menghasilkan garam empedu untuk kemudian berikatan dengan lemak membentuk misel (Tortora & Derrickson, 2006). Misel akan digunakan untuk mengangkut asam lemak rantai panjang ke dinding usus agar bisa diabsorbsi. Asam lemak rantai panjang selanjutnya akan diabsorbsi masuk ke sel absorptif usus kemudian berubah bentuk menjadi trigliserida lalu bergabung atau "diselubungi" protein membentuk kilomikron. Setelah itu ia akan keluar dari sel absorptif secara eksositosis dan masuk ke lakteal menuju pembuluh limfe untuk beredar di sirkulasi sistemik melewati duktus thoraksikus kemudian masuk vena subklavia kiri. Dalam waktu 10 menit pasca makan, setengah dari jumlah kilomikron di sirkulasi akan dibersihkan lipoprotein lipase untuk dipecah menjadi asam lemak dan gliserol kemudian didistribusikan ke hepar dan jaringan adiposa tubuh. Sementara itu garam empedu yang dihasilkan untuk membentuk misel, usai digunakan akan diserap ileum kemudian dialirkan ke vena porta untuk di recycle dan digunakan kembali (siklus enterohepatik) (Tortora & Derrickson, 2006).
Universitas Sumatera Utara
2.2.
Serat
2.2.1 Definisi dan Sumber Serat pangan adalah serat yang tetap ada dalam usus besar setelah proses pencernaan. Secara umum serat pangan (dietary fiber) didefinisikan sebagai kelornpok polisakarida dan polimer-polimer lain yang tidak dapat dicerna oleh sistem gastrointestinal bagian atas tubuh rnanusia. Terdapat beberapa jenis komponennya yang dapat dicerna (difermentasi) oleh mikroflora dalam usus besar menjadi produk-produk terfermentasi (Pratiwi, 2011). Beberapa jenis sayuran dengan kandungan seratnya terdapat pada Tabel 2.5.
Tabel 2.5. Kandungan serat dalam 100 gram sayuran Jenis Sayuran
Kandungan Serat (g)
Bayam
0,8
Kangkung
2,0
Daun Pepaya
2,1
Daun Singkong
1,2
Kol
1,2
Sawi Hijau
1,2
Seledri
0,7
Selada
0,6
Tomat
1,2
Paprika
1,4
Cabai
0,3
Buncis
1,2
Kacang Panjang
2,5
Bawang Putih
1,1
Universitas Sumatera Utara
Jenis Sayuran
Kandungan Serat (g)
Bawang Merah
0,6
Kentang
0,3
Lobak
0,7
Wortel
0,9
Brokoli
0,5
Kembang Kol
0,9
Asparagus
0,6
Jamur
1,2
Sumber : Pratiwi, 2011
Menurut Hardinsyah & Tambunan (2004) dalam Kusharto (2006), angka kecukupan serat bagi orang dewasa adalah 19-30 gram/kap/hari sedangkan bagi anak-anak adalah 10-14 gram/1000kkal. Dietary Guidelines for American menganjurkan untuk mengonsumsi makanan yang mengandung pati dan serat dalam jumlah tepat (20-35 gram/hari) (Depkes, 2008).
Tabel
2.6.
Dietary
Reference
Intake
(DRI)
Serat
berdasarkan
National Academy of Sciences Usia (Tahun) Anak-Anak 1-3 4-8 Pria 9-13 14-18 19-30 30-50 >50 Wanita 9-13 14-18
Angka Kecukupan Serat (gram/hari) 19 25 31 38 38 38 30 26 26
Universitas Sumatera Utara
Usia (Tahun) Wanita 19-30 30-50 >50 Sumber : Drummond & Brefere, 2007
Angka Kecukupan Serat (gram/hari) 25 25 21
2.2.2 Klasifikasi dan Fungsi Serat dikategorikan ke dalam dua golongan yaitu serat tidak larut air dan serat larut air. Serat yang tidak larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pektin, gum, mukilase, glukan dan algal (Almatsier, 2009). Serat yang tidak larut air ‘insoluble fibers’ didefinisikan sebagai serat yang tidak dapat dilarutkan dalam air dan tidak dapat dicerna oleh bakteri didalam usus besar. Fungsi serat pangan tidak larut air adalah sebagai berikut: 1.
Mempercepat waktu transit makanan dalam usus dan meningkatkan berat feses;
2.
Memperlancar proses buang air besar;
3.
Mengurangi risiko divertikulosis dan kanker usus besar (Zulaika, 2011).
Serat yang larut di dalam air ‘soluble fibers’ adalah serat yang dapat dilarutkan dalam air dan dapat dicerna (difermentasi) oleh bakteri di dalam usus besar. Komponen serat ini dapat membentuk gel dengan cara menyerap air (Zulaika, 2011). Fungsi utama serat pangan larut air adalah sebagai berikut: 1.
Memperlambat kecepatan pencernaan dalam usus sehingga aliran energi ke dalam tubuh menjadi stabil;
2.
Memberikan perasaan kenyang yang lebih lama;
3.
Memperlambat kemunculan gula darah (glukosa) sehingga insulin yang dibutuhkan untuk mengubah glukosa menjadi energi semakin sedikit;
4.
Membantu mengendalikan berat badan dengan memperlambat munculnya rasa lapar;
Universitas Sumatera Utara
5.
Meningkatkan kesehatan saluran pencernaan dengan cara meningkatkan motilitas (pergerakan) usus besar;
6.
Mengurangi risiko penyakit jantung;
7.
Mengikat asam empedu;
8.
Mengikat lemak dan kolesterol kemudian dikeluarkan melalui feses (proses buang air besar) (Zulaika, 2011). Klasifikasi serat makanan pada Tabel 2.7.
Tabel 2.7. Klasifikasi Serat Makanan Tipe
Komponen
Efek Faali
Sumber Utama
Non KH
Lignin
Tidak jelas
Semua tanaman
KH
Selulosa Hemiselulosa
Massa tinja/ Waktu transit
Semua tanaman, sayuran dan gandum
Pektin Gum
Waktu pengosongan Kacang-kacangan lambung; efek metabolik
Tidak Larut
Larut KH
Sumber: Kusharto, 2006
2.2.3
Pencernaan Menurut Williams (2007), serat memiliki peranan di dalam sistem
pencernaan, yaitu: 1.
Mulut Insoluble fibre perlu dikunyah lebih lama untuk membantu sekresi saliva. Hal ini akan membantu kesehatan gusi dan gigi.
2.
Lambung Soluble fibre berada lebih lama di dalam lambung. Perlambatan waktu pengosongan lambung akan meningkatkan post prandial satiety.
3.
Usus halus Soluble fibre dapat meningkatkan viskositas isi usus halus sehingga memperlambat laju penyerapan pada usus halus.
Universitas Sumatera Utara
4.
Usus besar Insoluble fibre bersifat menahan air pada fragmen serat sehingga menghasilkan tinja yang lebih banyak dan berair. Akibatnya akan terjadi stimulasi gerakan peristaltik, mempercepat waktu transit kolon, peningkatan frekuensi defekasi dan penurunan tekanan di dalam kolon.
2.3
Angka Kecukupan Gizi Pangan merupakan salah satu kebutuhan pokok yang dibutuhkan tubuh
setiap hari dalam jumlah tertentu sebagai sumber energi dan zat-zat gizi. Kekurangan atau kelebihan dalam jangka waktu lama akan berakibat buruk terhadap kesehatan. Angka kecukupan gizi yang dianjurkan digunakan sebagai standar guna mencapai status gizi optimal bagi penduduk (Almatsier, 2009). Angka Kecukupan Gizi (AKG) yang ditetapkan pada Widyakarya Pangan dan Gizi Nasional (WNPG) tahun 2012 meliputi zat-zat gizi sebagai berikut: energi (kkal), protein (g), lemak (g), karbohidrat (g), serat (g) dan air (mL) (Widyakarya Nasional Pangan dan Gizi X, 2012). Pada Tabel 2.8 dapat dilihat angka kecukupan energi, lemak, karbohidrat, protein, serat dan air yang dianjurkan untuk orang Indonesia (per orang per hari).
Tabel 2.8. Angka Kecukupan Energi, Lemak, Karbohidrat, Protein, Serat dan Air yang dianjurkan untuk orang Indonesia (per orang per hari) Kelompok Umur Pria (thn)
BB (kg)
TB (cm)
Energi Protein Lemak KH (kkal) (g) (g) (g)
Serat (g)
Air (mL)
10-12
34
142
2100
56
70
289
29
1800
13-15
46
158
2475
72
83
340
35
2000
16-18
56
165
2675
66
89
368
37
2200
19-29
60
168
2725
62
91
375
38
2500
30-49
62
168
2625
65
73
394
37
2600
Universitas Sumatera Utara
Kelompok Umur Pria (thn)
BB (kg)
TB (cm)
Energi Protein Lemak KH (kkal) (g) (g) (g)
Serat (g)
Air (mL)
50-64
62
168
2325
65
65
349
33
2600
65-80
60
168
1900
62
53
309
27
1900
80+
58
168
1525
60
42
248
21
1600
10-12
36
145
2000
60
67
275
28
1800
13-15
46
155
2125
69
71
292
30
2000
16-18
50
158
2125
59
71
292
30
2100
19-29
54
159
2250
56
75
309
32
2300
30-49
55
159
2150
57
60
323
30
2300
50-64
55
159
1900
57
53
285
27
2300
65-80
54
159
1550
56
43
252
22
1600
80+
53
159
1425
12
40
232
20
1500
Wanita (thn)
Sumber : Widyakarya Nasional Pangan dan Gizi X, 2012
Universitas Sumatera Utara