VITAMIN LARUT LEMAK Dr. Inge Permadhi MS
Sifat umum vitamin larut lemak
Berhubungan dengan absorpsi dan transport dari lipid Absorpsi vitamin terlarut dengan misel (untuk pembentukan misel dibutuhkan garam empedu dan getah dari pankreas) Transportasi ke hati oleh kilomikron melalui pembuluh darah limfe Penyimpanan vitamin A,D, dan K terutama di hati dan vitamin E pada jaringan adiposa Umumnya tidak diekskresikan ke urin tetapi ke feses
VITAMIN A (RETINOL) Dr. Inge Permadhi MS
Sifat kimia vitamin A
Rusak oleh sinar ultraviolet dan oksidasi Tahan oleh pemanasan
STRUKTUR KIMIA Trans
Cyclohexenyl / ß-ionone Isoprenoid cis
Ada 2 golongan vitamin A
Preform vitamin A 3 bentuk aktif
Alkohol Retinol Aldehid Retinal / Retinaldehid Asam Asam retinoat
Provitamin A (karotenoid)
Vitamin A (preform vitamin A)
Vitamin A atau retinol adalah nama generik yang diberikan untuk semua retinoid yang mempunyai aktivitas biologi all-trans retinol Disebut retinol karena mempunyai fungsi spesifik di retina Vitamin A natural atau dalam bahan makanan umumnya terdapat dalam bentuk rantai panjang retinil ester (retinil palmitat) Vitamin A berasal dari prekursor / provitamin A yang dikonsumsi hewan / manusia akan menjadi preform vitamin A
Karotenoid (provitamin A)
Beberapa karotenoid yang mempunyai aktivitas vitamin A disebut sebagai provitamin A Provitamin A dapat diubah menjadi vitamin A (retinol) dalam tubuh Ada > 600 macam karotenoid, tetapi yang mempunyai aktivitas pro vitamin A hanya + 10% (β-karoten, α-karoten, γ-karoten)
Absorpsi
Preformed vitamin A dan karotenoid akan dibebaskan dari protein makanan dalam gaster. Di usus halus :
Retinil ester akan dihidrolisis menjadi retinol yang lebih efisien untuk diabsorpsi Karotenoid akan diubah retinaldehid retinol
Absorpsi dan transportasi VITAMIN A
Absorpsi dan transportasi ke hati
Absorpsi dalam bentuk retinol 80-90% Vitamin A sebagai bagian dari kilomikron akan ditransport melalui jalur limfatik intestin pembuluh darah hati Ada sebagian vitamin A, yang diabsorpsi kembali ke hati melalui mekanisme enterohepatik Untuk absorpsi berperan vitamin / zat pereduksi lain seperti vitamin E untuk melindungi vitamin dari destruksi oksidatif
Storage vitamin A
Bentuk retinol yang tidak di metabolisme atau ditranspor dari hati, akan diesterifikasi kembali untuk kemudian disimpan (storage) di parenkhim sel hati atau 80 – 95% disimpan sebagai cadangan (reserve) pada sel stelat peri-sinusoidal Vitamin A di deposit di hati (50 – 80%), juga di jaringan adiposa, paru-paru, ginjal dalam bentuk retinil ester, khususnya retinil palmitat Cadangan Vitamin A di hati terikat pada cellular retinol binding protein (CRBP)
Storage vitamin A
Cadangan vitamin A dibutuhkan untuk mencegah defisiensi, terutama pada saat asupan vitamin A rendah Kadar vitamin A plasma menggambarkan asupan sehari-hari dan cadangan vitamin A di hati.
Transportasi vitamin A ke perifer
Distribusi vitamin A dari hati ke jaringan perifer melalui
proses de-esterifikasi retinil ester kemudian diangkut berikatan dengan kompleks retinol binding protein (RBP) – transthyretin (RBP – TTR)
RPB – retinol akan di tangkap oleh reseptor jaringan lain yang akan memperantarai transfer retinol dari RBP ke CRBP.
Metabolisme vitamin A
Sebagian dari retinol yang akan disimpan, diubah menjadi Oksidasi reversible
Oksidasi irreversible
Retinol Retinal Asam Retinoat atau terkonyugasi sebagai retinil glukoronat atau retinil fosfat
Setelah asam retinoat terbentuk, maka akan berkonversi menjadi bentuk yang siap untuk dikeluarkan melalui urine atau melalui empedu
Absorpsi dan penyimpanan KAROTENOID
Absorpsi dalam bentuk karotenoid 40 – 60% Kadar karoten serum menggambarkan asupan baru Akumulasi karotenoid terutama di jaringan adiposa dan hati Likopen ditemukan tinggi kadarnya di testis, glandula adrenal dan prostat Lutein dan zeaxanthin terkonsentrasi di jaringan retinal
Metabolisme karotenoid
Karotenoid pada jaringan umumnya akan teroksidasi dan terdegradasi sehingga komponen tersebut kehilangan fungsi biologis aktifnya
Ekskresi vitamin A dan karotenoid
Vitamin A dapat diekskresikan malalui asam empedu feses (70%) Urine (30%) Karotenoid tidak ditemukan dalam urine dan ekskresi melalui garam empedu sangat minimal
Hal-hal yang dapat mempengaruhi bioavailability karotenoid dari bahan makanan Bioavailability = kemampuan molekul retinoid / karotenoid untuk melalui mukosa intestinal dan masuk kedalam tubuh untuk disimpan dan digunakan oleh jaringan tubuh dipengaruhi oleh :
Factors influencing uptake from lumen to intestinal cells Factors influencing the efficiency of bioconversion
Biokonversi karotenoid
Biokonversi = produksi retinoid aktif dari prekursor provitamin A Dipengaruhi oleh :
Asupan vitamin A Cadangan vitamin A
Hal-hal yang dapat mempengaruhi bioavailabilitas karotenoid dari bahan makanan Factors influencing uptake from lumen to intestinal cells :
1.
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Inhibition by intrinsic matrix Inhibition by dietary fiber sources Differential crowding by streoisomeric forms Intraluminal oxidative destruction Enhancement by presence of fat and oil Enhancement by cooking and processing
Hal-hal yang dapat mempengaruhi bioavailabilitas karotenoid dari bahan makanan 2. Factors influencing the efficiency of bioconversion : 1.
2.
3.
Amount of provitamin A presented to the cell Differential conversion by stereoisomeric form Host underlying vitamin A status
Fungsi vitamin A Fungsi esensial vitamin A yaitu : untuk penglihatan, diferensiasi seluler dan sistem imunitas A. Penglihatan Komponen dari pigmen penglihatan menjaga integritas fotoreseptor pada rod dan cone di retina 11-cis isomer dari retinaldehide yang dikombinasi dengan protein opsin akan menhasilkan
rhodopsin pada rod (batang) untuk cahaya lemah iodopsin pada cone (kerucut) untuk cahaya kuat dan warna
Sinar akan merubah konfigurasi 11-cis retinal menjadi bentuk all-trans retinal yang akan menyebabkan perangsangan penglihatan
Fungsi vitamin A B. Diferensiasi seluler Regulasi ekspresi gen via nuclear retinoic acid receptor pengaturan proliferasi dan maturasi sel khususnya pada reproductive tissue dan mammalian embryogenesis Pembentukan struktur normal sel yaitu diferensiasi dari sel basal menjadi sel mukosa Vitamin A diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan skeletal dan jaringan lunak melalui sintesis protein dan diferensiasi sel-sel tulang termasuk gigi C. Sistem imunitas Pembentukan mucosal mucin secretion Mempengaruhi sistem imunitas seluler dan humoral
FUNGSI VITAMIN A
Interaksi vitamin A dengan nutrien lain
Suplementasi vitamin A akan meningkatkan hematopoiesis pada penderita anemia defisiensi besi. Vitamin A dapat meningkatkan bioavailabilitas besi inorganik, diduga melalui peranannya mencegah terjadinya inhibisi absorpsi besi inorganik oleh asam fitat Pemberian Zn dapat meningkatkan status vitamin A
Aktivitas karotenoid
Karotenoid bukan merupakan nutrien esensial maka efeknya dinyatakan sebagai aktivitas bukan fungsi β-karoten dan beberapa karotenoid dapat bertindak sebagai antioksidan dengan menangkap (quenching) singlet oksigen atau memodifikasi radikal bebas karena karotenoid mempunyai rantai panjang dengan beberapa ikatan jamak yang dapat bereaksi dengan radikal bebas. Antioksidan diduga berperan pada pencegahan penyakit degeneratif ( kanker, aterosklerotik, diabetes melitus, katarak, penuaan dini) dan juga berperan mencegah terjadinya kerusakan genetik Aktivitas antioksidan likopen 2 x β-karoten dan 10 x tokoferol
1 Retinol Equivalents (RE) =
1 µg retinol 12 µg β–karoten dari makanan 24 µg provitamin A karotenoid lain 3,33 IU vitamin aktif dari retinol 10 IU vitamin A aktif dari β -karoten
1 mg retinol = 3300 IU retinol 1 mg β -karoten = 1500 IU β -karoten
Catatan : macam-macam equivalen : 1 : 2 : 4 atau 1 : 6 : 12 ( FAO/WHO) atau 1 : 12 : 24 (US National Academy of Science)
Kebutuhan vitamin A dan karotenoid
Tergantung dari : ukuran tubuh, rate of growth, jenis kelamin dan umur, kondisi khusus (kehamilan, laktasi, penyakit akut / kronik) dll RDA 1988 dewasa pria 1000 µg RE ; wanita 700-800 µg RE AKG dewasa pria 600 µg RE ; wanita 500 µg RE Untuk mencegah defisiensi vitamin A pada dewasa minimum dapat diberikan 600 µg retinol atau 2x dosis tersebut dalam bentuk β -karoten akan membuat cadangan di hati dan retinol plasma konsentrasinya optimal Fixed save upper limits vitamin A : 3000 µg (10.000 IU) Dosis tunggal suplementasi di Posyandu untuk anak-anak 1000 IU dan 2000 IU per 6 bulan
Bahan makanan sumber vitamin A dan karotenoid
Preformed vitamin A hanya terdapat dari BMS hewan seperti : hati, lemak dari susu, cod liver oil, bagian organ dari hewan Provitamin A dapat diperoleh dari daun berwarna hijau tua, sayuran/buah berwarna kuning oranye. Makin gelap warnanya makin tinggi kandungan karotenoidnya (pigmen sayuran / buah tersebut tidak terlihat karena tertutup oleh klorofil) ASI sumber β -karoten Tomat dan produk yang terbuat dari tomat sumber likopen Di farmasi retinil asetat
Etiologi defisiensi
Penyakit hati sintesis RBP PEM Abetalipoproteinemia Malabsorpsi lemak akibat insufisiensi asam empedu Infeksi akut : defisiensi protein akut, measles Infeksi kronik : parasit intestinal Merokok berhubungan dengan penurunan kadar retinol
Gejala Defisiensi
Morbiditas dan mortalitas pada anak-anak (penyakit infeksi seperti infeksi mata, saluran pernapasan, diare)
Night blindness, xerophtalmia Infeksi Selera makan Pengecap Keratinisasi epitelial mukosa sel Penebalan folikel rambut folikular hiperkeratosis
Defisiensi vitamin A dan derajat gangguannya pada mata
XN = buta senja X1A = xerosis konjungtiva X1B = bercak bitot X2 = xerosis kornea X3A = keratomalasia X3B = ulserasi kornea XS = xeroftalmia skars
Pencegahan vitamin A bagi gangguan mata
6 – 12 bulan vitamin A biru (100.000) SI 12 – 59 bulan vitamin A merah (200.000 SI)
Terapi vitamin A bagi gangguan mata Terapi gangguan mata Buta senja sampai xerosis kornea Hari 1
< 5 bulan : 50.000SI 6 – 11 bulan : 100.000 SI 12 – 59 bulan : 200.000 SI
Hari 2 : berikan vitamin A sesuai umur Hari 3 : berikan vitamin A sesuai umur
Terapi vitamin A
Dosis tinggi hanya digunakan sebagai terapi pencegahan mortalitas akibat komplikasi measles (pada infeksi saluran napas bagian bawah yang bukan disebabkan measles, intervensi vitamin A bukan merupakan indikasi) Vitamin A analog dapat digunakan sebagai obat topikal atau oral : seperti all-trans asam retinoat dan 9 – cis asam retinoat dapat digunakan untuk pengobatan akne
Terapi karotenoid
Yang umum digunakan sekarang adalah β-karoten β-karoten sekarang digunakan untuk pengobatan acute erythropoetic porphyria yaitu gangguan fotosensitivitas yang dapat disupresi dengan dosis 180 mg/hari. β-karoten juga banyak diberikan sebagai suplementasi bagi penderita kanker, penyakit kardiovaskuler, katarak, perokok dll Pada critical ill dosis β-karoten yang dianjurkan adalah 10.000 IU/ hari
Toksisitas (hipervitaminosis A)
Preform vitamin A adalah salah satu nutrien esensial yang
sangat berpotensi menimbulkan efek toksik. Dapat terjadi bila sel stelat sudah tidak mampu lagi menyimpan retinol Hipervitaminosis akut Dewasa : Retinol > 200 mg (660.000 IU/single dose) Anak-anak : Retinol > 100 mg (330.000 IU/single dose) Atau 10X dosis RDA Gejala : nausea, muntah, lemah, mulut kering, lelah, sakit kepala, anoreksia, gatal, deskuamasi kulit, sakit pada tulang dan otot Gejala menghilang bila pemberian vitamin A dihentikan
Toksisitas (hipervitaminosis A)
Hipervitaminosis A kronik berhubungan dengan : skeletal bone loss dan risiko osteoporotic bone fracture akibat peningkatan resorpsi tulang dan inhibisi pembentukan tulang (menghambat osteoclast stimulation dan collagen formation) Efek teratogenik akibat 13 – cis retinoic acid sebagai obat akne yang digunakan pada umur muda kehamilan
