VITAMIN Casimir Funk (1911) : vitamine Vita : hidup (vital) Amine : senyawa amine (amina) VITAMIN : Senyawa organik vital dalam diet Bukan K, L, P, M Dibutuhkan dalam jumlah kecil untuk berjalannya fungsi tubuh yang normal Tidak dapat disintesa oleh tubuh (kec. Vit. D, Niasin) Harus didapat dari makanan
VITAMIN Dalam diet jumlah vit (-) Gangguan absorbsi
Timbul penyakit dengan gejala khas Defisiensi vitamin / avitaminosis - Primer - Sekunder
Pe ↓an vit dalam jaringan Lesi biokimia Lesi anatomi Perubahan patologis penyakit
Berdasarkan kelarutannya 1. Vitamin larut dalam lemak A, D, E, K 2. Vit. Larut dalam air Vit. B kompleks Vit. C Vitamin larut dalam lemak CH2 H2C
C C H
CH2
- Mol hidrofobik apolar - Turunan isopren
-
-
-
Dalam gastro intestinal tract, diperlakukan = lemak perlu abs lemak ke hati disimpan di : - hati (A, D, K) - jar. Lemak (E) Dalam darah diangkut lipoprotein atau protein pengikat spesifik Ekskresi melalui empedu feces Disimpan di jaringan dapat terjadi toksisitas Fungsi bervariasi
Vitamin A
All-trans-retinoic acid dan 9-cis-retinoic acid penting dalam regulasi ekspresi gene dan regulasi pertumbuhan , differensiasi jaringan
VITAMIN A
CH3
CH3
CH3 |
CH2OH
CH3 CH3 -
-
Suatu poli isoprenoid mengandung cincin sikloheksinil Nama umum semua komponen senyawa yang menunjukkan aktivitas biologis vitamin A retinol, retinal, retinoicacid Larut dalam lemak atau pelarut lemak Stabil pada suhu agak tinggi
Vit. A untuk manusia berupa : 1. Vit. A - Diet dengan sumber hewani - Berupa ester retinol dengan asam lemak rantai panjang - Bentuk isomer yang penting * Vit. A1 : C20O H29 OH >> di hati ikan laut * Vit. A2 : C20O H27 OH >> di hati ikan air tawar 2. Provitamin A atau precursor - Pigmen-pigmen karotenoid yang disebut karoten - Merupakan bagian dari pigmen tumbuhan berwarna hijau atau kuning - Macam-macam karoten λ, β, η karoten, kriptosantin
METABOLISME VIT. A
Lumen usus Retinol ester
retinol
Esterase dr pankreas (+) garam empedu untuk absorbsi β karoten (+) grm empedu untuk absorbsi
karoten dioksigenase O2 2 mol retinal
*
Mukosa usus
as. Retinoat
retinal dehid reduktase NADPH (-) retinol ekskresi
v. porta
senyawa > polar (epoksid)
Sel Usus Retinal
As lemak rantai panjang
Retinil ester bersama khilomikron
pemb. Limfe
aliran darah
sel hati (hepatosit)
hidrolisa
HIDROLISA Reesterifikasi menjadi Retinil palmitat
Disimpan di sel kuppfer (> 90% total Vit. A) Hidrolisa Aporetinol
Retinol holoretinol Peredaran darah Target organ
(di golgi aparatus)
Fungsi Vitamin A - Anti oksidan lemak dalam keadaan tek O2 rendah - (β karoten) anti kanker RETINOL Fungsi analog dengan molekul reseptor hormon steroid intra sel. Berperan dalam kontrol ekspresi gen-gen tertentu. Fungsi reproduksi Fungsi penglihatan
Rhodopsin
Light energi
opsin
11 Cis Retinal
excitation of optic nerve
compex of all trans retinal Conformationally Change opsin
all trans – retinal NADH + H+ NAD+ All trans Retinol All trans Retinol transport prot Liver stores of all trans retinyl Fatty acid Ester
SIKLUS PENGLIHATAN PADA ROD CELL DI RETINA Rhodopsin
rods : - black Lightenergi - white - dim light
Vit. A : photoreceptor cells opsin
cones : - colours - bright light excitation of optic nerve
11 cis retinal
all trans retinal NADH2 Retinal Isomerase Retinol de Hase NAD Retina All trans retinol Hati
Food
Pada cone cell menggunakan pigmen warna yang sensitif dan menghasilkan penglihatan berwarna. Pigmen yang sensitif sebagian besar juga kompleks retinal opsin yang disebut :
Porphyropsin (merah) Iodopsin (hijau) Cyanopsin (biru)
Fungsi Vit. A
β karoten (antioksidan)
Retinol (n. steroid)
Retinal
Retinoic acid (h. steroid)
Retinil (sintesa glikoprotein)
(visual cycle)
As. RETINOAT
Pembawa oligosakarida menerobos “lipid bilayer” membran sel dengan jalan isomerisasi trans – cis secara enzimatik peran pada sintesa glikoprotein Pertumbuhan (reg. gene ekspression dll ingat slide yll)
DEFISIENSI VIT. A
1. Gangguan pertumbuhan - tulang - jaringan lunak - gigi
2. Gangguan penglihatan xerophthalmia
nyctalopia keratomalacia kebutaan (insensitif terhadap sinar hijau thd sinar redup nyctalopia xerophthalmia keraomacia kebutaan)
3.
Gangguan sel epithel dan sekresi mukus keratinisasi - mata - saluran pernafasan - saluran pencernaan - saluran urogenetalis - kulit
HIPERVITAMINOSIS A Intake Vit. A > 500.000 IU/hari Terjadi pada anak : - nafsu makan turun - mual - pusing - luka di sudut mulut
- rambut rontok - nyeri tulang - hiperkalsemia kalsifikasi otot Sumber Vit. A : - sayur dan buah hijau atau kuning - Margarin, susu, kuning telur, keju, ginjal , hati, ikan
PENENTUAN VIT. A 1.
2.
Kualitatif - reaksi Carr – Price Kuantitatif - reaksi Carr – Price - Spektrofotometri - Fluorometri
Kebutuhan Vit. A : 5.000 IU/hari : 4.000 IU/hari Anak : 1400 – 3500 IU/hari Hamil : 6.000 IU/hari Laktasi : 8.000 IU/hari 1 IU 0,3 μg retional Kadar Vit. A drh : 80 – 200 IU/100 drh
VITAMIN D Sekelompok prohormon senyawa sterol turunan siklopentano perhidrofenantren
Kristal putih, tidak berbau Stabil terhadap pemanasan
22 CH3
CH3 25 CH3 CH3
CH2
Vitamin D3 1 HO
Tidak mudah dioksidasi Vitamin “anti rachitic”
± 10 komponen Yang terpenting, 1. 2.
merupakan, pro Vit. D
Ergosterol (ergot dan ragi) Vit. D2 7 dehidrokholesterol hewan (kulit)
De
Vit. D3 - 25 hidrosilase
Kholekalsiferol (Vit. D3)
mikrosom hati (E di ER)
25 OH kholekalsiferol (25 OH Vit. D3) - sirkulasi - simpanan
24 hidroksilase (mitakhondria) Ginjal Tulang Plasenta Intestinal Kartilago 24,25 di OH kholekalsiferol (24,25 di OH Vit. D3) -
estrogen GH prolaktin (+) insulin H. paratiroid
1 hidroksilase (mitokhondria)
- ginjal - tulang - plasenta 1,25 di OH kholekalsiferol (1,25 di OH D3) kalsitriol
- Metab paling pokok - btk Vit. D di alam
Eskresi : empedu
7 dehydrocholesterol (skin) sunlight
25 (OH) D3 liver drh
blood
Vit. D3 dietary sources
Vit. D2
Vit. D3 (Kholekalsiferol)
Kidney 25 (OH) D3 24,25 (OH)2 O3
Blood 24,25 (OH)2 D3 Receptors chondrocytes (Bone) Parathyroid gland
1 , 25 (OH)2 D3
Blood 1 , 25 (OH)2 O3 Receptors Intestine Kidney Parathyroid Ovary
Bone Intensine Kidney Reabsorpsion Ca++ BPr Absorption Ca++ BPr Mobilization Ca++ BPr
Blood 24,25 (OH)2 D3
1 , 25 (OH)2 D3
RECEPTORS BONE PARATHYROID
RECEPTORS ll Ca BP (± semua jar)
BONE INTESTINE KIDNEY Reabsorbsi Ca++ BP Absorbsi Ca++ BP Mobilisasi Ca++ BP
(7-dehydrocholesterol)
Target Sel 1,25 di OH Vit. D3 terikat spesial receptor prot (DBP) di sitosol Masuk Nukleus (R) Terikat DNA
Menstimulasi RNA polimerase ll Transkripsi m RNA coding utk Ca Binding Prot yg spesifik Translasi Ca BP di riboso m
FUNGSI VIT. D Prohormon mengatur metab Ca Prohormon mengatur metab P Kebutuhan PO4-3
Kebutuhan Ca++
[PO4-3] Serum
[Ca++] Serum Kel paratiroid PTH (+) 1,25 di OH D3
25,OH D3 (-) (-) 24,25 di OH D3
Fungsi Fisiologis
- Usus - Tl - Ginjal
Definisi Vit. D Anak-anak : Ricketsia Dewasa : Ostemalacia - Tulang rapuh - Ca darah terjadi perubahan rasio Ca / P karena ekskresi P Hipervitaminosis Vit. D - Intake > 10 x kebutuhan - Demineralisasi tulang - Klasifikasi jar. Lunak - Pembentukan batu ginjal Bayi - Hiperkalsemia - Kerapuhan tulang-tulang - Batu ginjal
Sumber Vit. D Hati ikan sumber utama Susu, telur Penyinaran kulit ole sinar U.V pada manusia dapat menghasilkan Vit. D Kebutuhan Vit. D Anak-anak : 400 – 800 IU/hari 1 IU Aktivitas 0,025 μg Kristal murni Vit. D3
Vitamin D from Sunlight Derived from cholesterol in skin Synthesis from sun exposure 10 minutes of summer sun on the face & hands to produce 10 µg (400 IU) More skin pigment, the less vitamin D is made Note: aging decreases production by about 75% after 70 years old
Vitamin E = tokoferol Tokos : melahirkan Phero : membawa ol : alkohol
Αlfa-Tokoferol R1, R2, dan R3 semua metil Beta-Tokoferol R2 = H Gama-Tokoferol R1 = H Delta-Tokoferol R1 dan R2 = H
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
(CH2)3 – CH (CH2)3 – CH (CH2)3 – CH – CH3
CH3 HO CH3
Most of the Vitamin E activity in plasma and animal tissues is alpha-tocopherol · 87% alpha · 11% gamma · 2% beta
TOKOFEROL (5, 7, 8 trimetiltocol) Minyak kekuningan, larut dalam lemak Stabil terhadap panas & asam Kurang stabil terhadap basa Mengalami oksidasi secara lambat Aktivitasnya dirusak sinar U.V Total aktivitas Vit. E 80% Tokoferol, 20% yang lain
Metabolisme Vit. E Mudah diabsorbsi di usus halus Untuk absorbsi perlu garam empedu dibawa ke hati dalam khilomikron Untuk mencapai jaringan perifer, diangkut oleh lipoprotein Disimpan berbagai jaringan, terutama lemak Fungsi Vit. E Anti sterilitas / fertility factor Anti oksidant potent untuk lemak Kofaktor transfer elektron Mempertahankan integritas otot, jaringan hati dan eritrosit “Sparing action” terhadap Vit. A dan karoten
Scema of Absorption and Transport In Man Small Intestine Tissue Uptake Vit. E
Vit. E Esters
Vit. E
Dietary fat
LDLE Pankreas HDLE
Mono G FFA Chol
Bile
Mixed
Acids
Micelles
Liver
CM = Chylomicron
Blood Mono G E CM Apolipoprot Enterocyte
E CM VLDL Mesenteric Lymphatic
BIOCHEMIVCAL FUNCTION Merupakan “antioksidan” alami yang paling penting ROO + Toc OH ROOH + Toc O ROO + Toc O ROOH + CH3
CH3 OH
CH3 OH
CH2 CH2
O
C=O
CH2
CH2
C
CH3 Efektif pada konsentrasi oksigen yang tinggi Cenderung terkonsentrasi pada tempat–tempat dengan tek O2 yang paling tinggi - membrane eritrosit - membrane traktus resporatorius
Vitamin K
Metabolisme Vit. K
Filoquinon (daun hijau) Untuk absorbsi perlu garam empedu pb. Limfe Menaquinon (disintesis bakteri usus) Menadion ( Sintetik ) : - larut dalam air - absorbsi tidak perlu garam empedu - peredaran darah usus Disimpan di hati + kadar di hati dapat menurun dengan cepat << disimpan di jaringan perifer
Diantara fungsinya : Membantu dalam sintesis (dalam hepar): 1.Faktor pembekuan darah ( VII, IX, X ) 2.prothrombin (Converts precursor proteins to active clotting factors : preprothrombin → prothrombin) Sebagai komponen dari Ko-Q dlm poses fosforilase oksidatif
Vitamin K adalah kofaktor untuk membentuk gama-Karboksil glutamat dari glutamat yang dapat mengikat ion kalsium. Pada faktor pembekuan darah gamma-Karboksil Glutamat (dalam faktor PD)dapat berikatan dengan membran) Vitamin K penting juga dalam sintesis kalsium binding protein dalam tulang
Hipervitaminosis Vit. K Dapat terjadi pada pemberian menadion >> Pecahnya eritrosit yang berlebihan Gejala defisiensi Vit. K (jarang terjadi krn banyak dlm makanan) Hipopotrombinemia Tendensi pendarahan meningkat Bayi usus steril mudah terjadi pendarahan dicegah dengan pemberian Vit. K pada ibu sebelum persalinan Sumber Vit. K Tumbuhan hijau, tomat, keju, hati, kuning telur Disintesa bakteri usus Kebutuhan : ?
Sources of Vitamin K Resistant to cooking losses Limited vitamin K stored in the body RDA for Vitamin K 60-65 mg/day for women 65-80 mg/day for men RDA met by most Excess vitamins A and E interferes with vitamin K Newborns are injected with vitamin K Toxicity unlikely; readily excreted Deficiency most likely for newborn Diet provides 3 times RDA
