Ir. Diah Tri Widayati, M.P., Ph.D.
MINERAL • Pandangan Nutrisi : bahan inorganik yang dibutuhkan untuk proses kehidupan baik dalam bentuk ion atau elemen bebas. • Diperoleh dari makanan (tubuh tidak dpt memproduksi • Berdasar jumlah yang dibutuhkan tubuh: dibagi 2 mikroelemen dan makro elemen – Makro : sodium, potasium, klorida, magnesium, fosfor dan kalsium – Mikro : besi, tembaga, zinc, yod, dan fluoride
Fungsi • • • • •
Sebagai katalist berbagai reaksi biokimawi dalam tubuh Transmisi sinyal / pesan pd sel saraf Produksi hormon Pencernaan dan penggunaan makanan Bagian dari organ vital spt tulang, darah, gigi, dll
Mineral sebagai kofaktor • Banyak enzim yang mengandung ion metal = Metaloenzim • Ion tersebut berfungsi mirip dengan coenzim • Fungsi dari metal tersebut dalam enzim sangat bervariasi • Bisa sebagai katalis : Zn • Kadang utk meningkatkan efisiensi enzim = ATP-Mg
Fe Cu Zn Mn Co Ni Mo V Se
Zn2+ Mg2+ Ni2+ Mo Se Mn2+ K+
Karbonik anhidrase, karboksipeptidase EcoRV, heksokinase Urease Nitrat reduktase Glutation peroksidase Superoksid dismutase Propionil KoA karboksilase
Magnesium (Mg) • merupakan kation bivalent = cenderung berfungsi sebagai “chelator” • lebih banyak ditemukan di intraseluler sel daripada di serum darah. • Mineral penting, selain Ca dan fosfor • Di intraseluler sel sering ditemukan berikatan dengan ATP = berperan sebagai kofaktor • ATP yang berikatan dengan Mg = merupakan substrat yang lebih efektif bagi enzim – enzim yang membutuhkan ATP.
• Mg penting bagi manusia karena berperan dalam reaksi penghasilan energi
• Pompa Na/K yang mengatur konsentrasi elektrolit dalam sel = dikontrol oleh ATP keseimbangan elektrolit di dalam sel tergantung pada Mg • Food processing = menghilangkan Mg dalam makanan
• Berfungsi pula menghambat kalsium di sinapsis sel saraf = mencegah ekskresi neurotransmitter terutama adrenalin , nor adrenalin
Kalsium (Ca) • Merupakan mineral yang sulit diperoleh dari makanan kita sehari-hari • Berfungsi : – Kontraksi otot – Secondary messenger – Pembentukan tulang dan otot – Koagulasi darah – Pemecahan glikogen dan aktivator siklus kreb • Untuk melakukan kontraksi otot membutuhkan ATP (dalam myofibril) • Tapi yang menstimulasi terjadinya kontraksi = Ca
Potasium (K) • Merupakan mineral esensial dan byk dikenal sbg elektrolit • Fungsi tubuh normal = tergantung konsentrasi K di dalam dan luar sel • Berfungsi sebagai – Menjaga potensial membran sel – Kofaktor enzim
• Menjaga potensial membran – K – kation utama di dalam sel, N – kation utama di luar sel – K di dalam sel : 30 x lbh tinggi dibanding luar sel – Na di luar sel : 10 X lbh tinggi dibanding dalam sel – Perbedaan konsentrasi = gradien elektrokimiawi membran potensial membran – Potensial membran penting dalam penyampaian sinyal untuk komunikasi antar sel : sel saraf • Sbg kofaktor : contoh : pyruvat kinase (metabolisme karbohidrat)
Besi (Fe) • Fungsi utama : bergabung dgn protein dan tembaga = membentuk hemoglobin (transport O2 dr paru2 ke jaringan yang membutuhkan) • Penting pula untuk pembentukan myoglobulin (pengangkut O2 di dalam otot) • Penting untuk penderita thyroidism • Keseimbangan antara Fe, Zn & Cu penting untuk menjaga dan mencegah thyroidism
• Terdapat dalam bentuk Fe (II) atau (Fe(III) di dalam tubuh ditemukan berasosiasi dgn proteinDi dalam tubuh tersimpan dalam jumlah besar dalam protein ferritin • Dalam btuk bebas di dalam tubuh : konsentrasi sgt rendah. Karena – Ion Ferri tidak larut dalam air – Mungkin ion ferro toksik bagi sel dpt berakasi dg hidrogen peroksida radikal hidroksil Fe2+ Fe3+ HOOH HO- + HO. • Makanan biasa mengandung Fe (III) tapi untuk mudah diserap harus dalam bentuk Fe (II) • Reduksi Fe (III) menjadi Fe (II) dgn askorbat (vit C) atau dgn suksinat
Non heme iron enzyme
function
Aconitase
Siklus kreb
Suksinat DH
Siklus kreb
NADH DH, CoQ reduktase
Rantai respirasi
Adrenodoksin
Sintesis hormon steroid dalam kolesterol
Desaturase
Sintesis asam lemak tak jenuh
Xathine DH
Katabolisme purine ring
Ribonukleotida reduktase
DNA sintesis
Zinc (Zn) • Element essensial dalam makanan baik (tumbuhan, hewan dan manusia) • Dibutuhkan untuk pembentukan substansi genetik dalam sel dan untuk reproduksi biologis
• Diperlukan dalam sintesis DNA dan RNA • Merupakan bagian dari ± 200 metaloensim • Kekurangan Zn : tidak spesifik karena banyaknya enzim yang membutuhkan Zn
• Defisiensi Zn : – Serious immunodeficiency – increased numbers of infections – stunted growth – delayed sexual maturation dll
TULANG
• Skeletal/skeleton/kerangka mamalia dan burung terutama terdiri dari tulang. • Pada hewan yang baru lahir, sebagian skeleton masih terdiri dari tulang rawan (cartilago). • Ada 3 tipe sel tulang yaitu osteoblast, osteoclast, dan osteocytes.
• Osteoblast berperanan pada proses ossifikasi ( pembentukan tulang).
• Sel-sel ini banyak terlihat pada tulang-tulang yang baru terbentuk.
• Osteoclast biasanya terdapat pada tempat tulang yang terjadi resorpsi ( mineral dan matrix interselular keluar dari sel ). • Jadi osteoclast membongkar tulang-tulang tua dan diganti tulang-tulang muda oleh osteoclast.
• Osteocytes memelihara tulang. Jadi tulang merupakan jaringan hidup yang terus menerus mengalami perubahan, meskipun pada hewan yang telah dewasa.
• Fungsi tulang : – Sebagai pelindung – Memberikan kekerasan dan bentuk pada tubuh – Berperan sebagai pengungkit – Tempat cadangan mineral – Memberikan fasilitas tempat untuk pembentukan darah
• Skeleton dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu bagian axial dan bagian appendic I. Bagian axial terdiri dari : – Cranium (tulang tengkorak) – Vertebrata (tulang belakang) – Costae (iga) dan sternum
• Cranium (tulang tengkorak) fungsinya melindungi otak, dan membentuk awal saluran pencernaan (mulut) dan saluran pernafasan (hidung). Cranium dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu pars cranialis yang mengelilingi otak dan pars fascialis yang melindungi mata, membentuk awal saluran pencernaan dan pernafasan.
• Vertebrata (tulang belakang) dibagi menjadi bagian vertebrata cervical (leher), thoracis (dada),lumbal (pinggang), sacral (pinggul), dan coccygeal (ekor). • Costae dan sternum bersama-sama thoracis membatasi rongga dada (thorax)
vertebrata
Susunan dan jumlah tulang belakang beberapa ternak :
Species
Cervical
Thoracis Lumbal
Sacral
Coccygeal
Sapi
7
13
6
5
18 – 20
Kambing / Domba
7
13
6–7
4
12 – 18
Kuda
7
18
6
5
15 – 21
Babi
7
14 – 15 6 – 7
4
20 – 23
Unggas
16 – 17
5–6
Synsacrum ( 15 – 16 ) Pygostyle
II. Bagian appendicular • Bagian appendicular terdiri dari anggota gerak (kaki) dapan dan belakang Kaki depan Tulang-tulang yang membentuk kaki depan adalah :
Kaki belakang Tulang-tulang yang membentuk kaki belakang adalah :
scapula
pelvis jemur
humerus (lengan atas)
tibia dan fibula
radius dan ulna (lengan bawah)
tarsus
carpal
metatarsus
metacarpal
illium (dorsol) sacrum
phalanges (jari-jari)
Pubis ventral
ischium (caudal)
