ILMU GIZI

PENCERNAAN dan METABOLISME

KARBOHIDRAT, PROTEIN, dan LEMAK

A.    PENCERNAAN KARBOHIDRAT

Sistem pencernaan manusia terdiri atas saluran dan kelenjar pencernaan. Saluran pencernaan merupakan saluran yang dilalui bahan makanan. Kelenjar pencernaan adalah bagian yang mengeluarkan enzim untuk membantu mencerna makanan. Saluran pencernaan antara lain sebagai berikut.

1. Mulut

Pencernaan karbohidrat dimulai di mulut. Bola makanan yang diperoleh setelah makanan dikunyah bercampuran dengan ludah yang mengandung enzim amilase (sebelumnya dikenal sebagai ptialin). Amilase  menghidrolisis pati atau amilum menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada di mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral. Bolus yang ditelan masuk ke dalam lambung.

2. Usus Halus

Pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakarida yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida yang dihasilkan adalah sebagai berikut :

Maltase

Maltosa                                    2 mol glukosa

Sukrase

Sakarosa                                  1 mol glukosa + 1 mol fruktosa

Laktase

Laktosa                                    1 mol glukosa + 1 mol galaktosa

Monosakarida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif atau fasilitatif. Tapi, bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium.

3. Usus Besar

Dalam waktu 1 - 4 jam setelah selesai makan, pati nonkarbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dicernakan masuk ke dalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh mikroorganisma di dalam usus besar. Substrat potensial lain yang difermentasi adalah fruktosa, sorbitol, dan monomer lain yang susah dicernakan, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa, stakiosa, verbaskosa, dan fruktan.

Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah karbondioksida, hidrogen, metan dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propionat dan asam butirat.

B.     METABOLISME KARBOHIDRAT

Metabolisme merupakan rangkaian reaksi kimia yang diawali oleh substrat awal dan diakhiri dengan produk akhir reaksi terjadi dalam sel reaksi tidak bersifat bolak-balik, reaksi berjalan satu arah setiap produk suatu reaksi akan menjadi reaktan bagi reaksi berikutnya sampai produk akhir terbentuk.

Bila jumlah glukosa yang dikonsumsi melebihi keperluan tubuh, sebagian glukosa ditimbun di hati dan otot sebagai glikogen. Hal ini disebabkan kapasitas pembentukan glikogen terbatas dan pola penimbunan glikogen telah mencapai batasnya. Kelebihan glukosa akan diubah menjadi lemak dan ditimbun di dalam jaringan dan lemak.

Macam-macam proses metabolisme karbohidrat :

1.      Glikogenesis
Glikogenesis adalah poses pembentukan glikogen dari lukosa.

2.      Glikolisis
Glikolisis adalah proses penguraian karbohidrat menjadi piruvat. Oksidasi glukosa/glikogen piruvat dan laktat oleh jalan Embden-Meyerhof.

3.      Daur Krebs

Pemecahan glikogen yang mengubah piruvat menjadi asam laktat, etanol, dan sebagian asetat.

4.      Oksidasi Piruvat

Merupakan tingkat penting sebelum pemasukan hasil glikolisis dalam siklus asam sitrat. Proses ini juga merupakan jalan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, protein, dan lemak.

5.      Heksosa Monofosfat Shunt

Merupakan jalan oksidasi langsung dan jalan lain oksidasi glukosa selain glikolisis.

6.      Glukoneogenesis

Pembentukan glukosa/glikogen dari sumber selain karbohidrat.

C.    PENCERNAAN PROTEIN

Protein memiliki berbagai fungsi yang penting dalam tubuh, yaitu diantaranya sebagai penghasil energi, membuat substansi penting seperti enzim dan hormon yang membantu proses metabolisme tubuh, menjaga keseimbangan asam-basa dalam tubuh, bahan pembangun sel-sel dalam jaringan tubuh, dan mengganti atau memperbaiki sel-sel dalam jaringan tubuh yang rusak.

Protein tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N). Beberapa protein tertentu, juga mengandung unsur belerang atau sulfur (S) dan fosfor (P). Proses pencernaan protein akan dijelaskan sebagai berikut :

1. Lambung

Pencernaan protein dimulai di lambung yaitu oleh bantuan enzim pepsin dan disekresi dalam bentuk tidak aktif yaitu pepsinogen. Kondisi lambung yang asam akan mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin memecah protein menjadi polipeptida.

2. Usus Halus

Pencernaan protein berlanjut di usus halus atau duodenum. Enzim-enzim pankreas yaitu tripsin, kimotripsin, dan karbosipeptidase disekresi dalam bentuk tidak aktif. Enzim enterokinase akan mengubah tripsinogen menjadi tripsin. Selanjutnya, tripsin akan mengubah enzim-enzim lain ke bentuk aktif. Enzim-enzim tersebut akan mencerna polipeptida menjadi peptide.

Enzim brush border seperti karbosipeptidase, aminopeptidase, dan dipeptidase memecah peptide dan dipeptida menjadi asam amino. Setiap harinya sekitar 50 g asam amino harus diabsorpsi untuk mempertahankan keseimbangan nitrogen positif yaitu sintesis protein (nitrogen) melebihi kecepatan pemecahan dan pembuangannya. Keseimbangan nitrogen negatif berarti pemecahan protein melebihi sintesisnya, hal ini terjadi pada waktu sakit, misalnya infeksi atau luka bakar.

Asam amino kemudian diabsorpsi ke dalam kapiler darah usus halus. Protein yang tidak dapat terurai bersamaan dengan yang lainnya akan bercampur dengan air dan akan masuk ke dalam kolon atau usus besar.

D.    METABOLISME PROTEIN

Protein merupakan komponen utama yang terdapat dalam semua sel mahluk hidup. Protein memiliki fungsi utama sebagai unsur pembentukstruktur sel. Selain itu, protein jga, terlebih untuk protein yang aktif, seperti enzim, sangat berperan sebagai katalisator untuk semua proses biokimia yang terjadi di dalam sel. Selain enzim, yang termasuk protein aktif lainnya, yakni hormon, hemoglobin, toksin, antibodi, dan lain-lain. Metabolisme protein dikatalisis oleh beberapa enzim, yaitu:

1.      Pepsin, merombak protein menjadi asam amino.

2.      Renin, mengubah kaseinogen menjadi kasein (susu) yang diaktifkan oleh susu.

3.      Kemotripsin, menguraikan protein menjadi peptida dan asam-asam amino.

4.      Tripsin, mengubah protein menjadi peptida dan asam amino.

5.      Erepsin, mengubah pepton menjadi asam amino.

6.      Peptidase, mengubah polipeptida menjadi asam-asam amino.

Protein diserap oleh dinding usus dalam bentuk asam amino, melalui pembuluh darah vena porta menuju ke hati. Pada proses metabolisme asam amino, proses dekarboksilasi yang memisahkan gugusan karboksil dengan
asam amino menjadi ikatan baru, yang merupakan zat antara yang masih mengandung unsur nitrogen.

Selanjutnya, terjadi proses transaminasi yang menghasilkan pemindahan
gugusan asam amino (NH₂) dari asam amino ke ikatan lain, menjadi asam
amino yang berbeda dengan asam amino yang pertama.

E.     PENCERNAAN LEMAK

Lemak yang dihasilkan makanan yang sudah dikunyah dalam mulut menunjukkan bentuk lemak yang : telah teremulsi (emulsied fat) dan belum diemulsi (unemulsied fat), lemak yang belum diemulsi dalam lambung dengan bentuan empedu akan diubah menjadi lemak yang sudah teremulsi dan selanjutnya bersama-sama dengan lemak yang teremulsi akan masuk dalam usus halus.

Didalam usus halus itu lemak yang teremulsi dengan bantuan enzim intestinal lipase dan pencreatik lipase akan diubah kedalam 3 struktur yang lebih sederhana, jelasnya sebagai berikut:

1.      Lemak dipecah menjadi asam lemak dan gliserol 40% - 50%

2.      Lemak dipecah menjadi monogliserid 40% - 50%

3.      Lemak dipecah menjadi gliserida, trigliserida,10% - 20%

Kemampuan alat-alat pencernaan dalam mencerna lemak yang terdapat dalam tubuh begitu bervariasi, sangat tergantung pada kesehatan tubuh. Pada tubuh yang benar-benar sehat sekitar 95% - 100% lemak yang dapat dicerna, penggumpalan-penggumpalan lemak tidak terjadi. Lama berlangsungnya proses pencernaan lemak sangat bergantung pada panjang pendeknya rantai (jumlah atom karbon) dalam molekul asam lemak.

F.     METABOLISME LEMAK

Metabolisme lipid atau lemak dalam tubuh terjadi dalam hati. Dalam darah lemak berbentuk kolesterol, metabolismenya memerlukan uraian yang sangat panjang. Sintesa lemak disebut lipogenesis, terjadi di sitoplasma, dibantu enzim lipase.

Secara umum sintesa lemak dibagi dalam 3 bagian, yaitu:

1. Pembentukan gliserol

Dari senyawa antara glikolisis, yaitu dihidroksi aseton fosfat yang diubah menjadi senyawa fosfogliseraldehida.

2. Pembentukan asam lemak

Dari penambahan berulang senyawa berkarbon dua (C₂), yaitu malonil CoA dari Asetil CoA dalam siklus Krebs.

3. Penggabungan gliserol dengan asam lemak