KARBOHIDRAT

Posted: December 2, 2009 in Kedokteran
Tags: , , , , , , , , ,

1. Pendahuluan

Karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen. Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Tiap 1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan energi hasil proses oksidasi (pembakaran). Karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi tubuh seperti bernafas, kontraksi jantung dan otot, serta untuk menjalankan berbagai aktivitas fisik seperti berolahraga atau bekerja.

Di dalam ilmu gizi, secara sederhana karbohidrat dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu karbohidrat sederhana & karbohidrat kompleks. Berdasarkan responnya terhadap glukosa darah di dalam tubuh, karbohidrat juga dapat dibedakan berdasarkan nilai tetapan indeks glicemik-nya (glycemic index).

2. Jenis Karbohidrat

a. Karbohidrat Sederhana

1) Monosakarida

Monosakarida merupakan jenis karbohidrat sederhana yang terdiri dari 1 gugus cincin. Contoh dari monosakarida yang banyak terdapat di dalam sel tubuh manusia adalah glukosa, fruktosa, dan galaktosa.

Glukosa di dalam industri pangan lebih dikenal sebagai dekstrosa atau juga gula anggur. Di alam, glukosa banyak terkandung di dalam buah-buahan, sayuran dan juga sirup jagung. Fruktosa dikenal juga sebagai gula buah dan merupakan gula dengan rasa yang paling manis. Di alam, fruktosa banyak terkandung di dalam madu (bersama dengan glukosa) serta diberbagai macam buah-buahan. Sedangkan galaktosa merupakan karbohidrat hasil proses pencernaan laktosa sehingga tidak terdapat di alam secara bebas.

Selain sebagai molekul tunggal, monosakarida juga akan berfungsi sebagai molekul dasar bagi pembentukan senyawa karbohidrat kompleks, zat pati (starch) atau selulosa.

2) Disakarida

Disakarida merupakan jenis karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh manusia di dalam kehidupan sehari-hari. Setiap molekul disakarida terbentuk dari gabungan 2 molekul monosakarida. Contoh disakarida yang umum digunakan dalam konsumsi sehari-hari adalah sukrosa yang terbentuk dari gabungan satu molekul glukosa dan fruktosa serta laktosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan galaktosa.

Di dalam produk pangan, sukrosa merupakan pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula meja (table sugar) yang biasa digunakan dalam konsumsi sehari-hari, sedangkan laktosa merupakan karbohidrat yang banyak terdapat di dalam susu sapi dengan konsentrasi 6.8 gr / 100 ml.

b. Karbohidrat Kompleks

Karbohidrat kompleks merupakan karbohidrat yang terbentuk oleh hampir lebih dari 20.000 unit molekul monosakarisa terutama glukosa. Contoh karbohidrat kompleks antara lain adalah pati (starch), glikogen, dan serat (fiber).

1) Pati (Strach)

Pati, yang juga merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan ini, berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan diameter berkisar antara 5-50 nm. Dan di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi.

Di dalam berbagai produk pangan, pati umumnya akan terbentuk dari dua polimer molekul glukosa yaitu amilosa (amylose) dan amilopektin (amylopectin). Amilosa merupakan polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang, sedangkan amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabang-cabang. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna.

2) Serat

Serat merupakan bagian struktural dari tumbuhan dan ditemukan pada semua tumbuhan. Serat terbagi menjadi serat yang larut dalam air dan serat yang tidak larut dalam air. Yang membedakan serat dari zat tepung adalah ikatan antara monosakaridanya yang tidak dapat dipisahkan dengan enzim pencernaan manusia. Oleh karena itu, serat tidak memberikan monosakarida kepada tubuh. Bakteri dari GI tract dapat menghancurkan beberapa serat, tetapi serat sangat penting untuk pencernaan dan kesehatan sehingga tidak perlu dihancurkan. Macam-macam serat memiliki struktur yang berbeda. Macam-macam serat antara lain sebagai berikut:

1)      cellulose, yaitu penyusun utama dinding sel tumbuhan dan oleh karena itu ia terdapat pada semua sayuran dan buah-buahan.

2)      hemicellulose, yaitu penyusun utama dari serat gandum.

3)      pectin

4)      gums

5)      lignin, yaitu serat non polisakarida yang memiliki struktur tiga dimensi yang kuat.

3) Glikogen

Glikogen merupakan salah satu bentuk simpanan energi di dalam tubuh yang dapat dihasilkan melalui konsumsi karbohidrat sehari-hari dan merupakan salah satu sumber energi utama yang digunakan oleh tubuh pada saat berolahraga.

Di dalam tubuh, glikogen akan tersimpan di dalam hati dan otot. Kapasitas penyimpanan glikogen di dalam tubuh sangat terbatas, yaitu hanya sekitar 350-500 gram yang dapat menyediakan energi sebesar 1.200-2.000 kkal. Namun, kapasitas penyimpanannya ini dapat ditingkatkan dengan cara memperbesar konsumsi karbohidrat dan mengurangi konsumsi lemak yang dikenal dengan istilah carbohydrate loading dan penting dilakukan bagi atlet terutama yang menekuni cabang olahraga yang bersifat endurans (endurance) seperti maraton atau juga sepak bola.

Sekitar 67% dari simpanan glikogen yang terdapat di dalam tubuh akan tersimpan di dalam otot dan sisanya akan tersimpan di dalam hati. Di dalam otot, glikogen merupakan simpanan energi utama yang mampu membentuk hampir 2% dari total massa otot. Glikogen yang terdapat di dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut

dan tidak dapat dikembalikan ke dalam aliran darah dalam bentuk glukosa apabila terdapat bagian tubuh lain yang membutuhkannya, berbeda dengan glikogen hati dapat dikeluarkan ke aliran darah apabila terdapat bagian tubuh lain yang membutuhkan. Glikogen yang terdapat di dalam hati dapat dikonversi melalui proses glycogenolysis menjadi glukosa dan kemudian dapat dibawa oleh aliran darah menuju bagian tubuh yang membutuhkan, seperti otak, sistem saraf, jantung, otot dan organ tubuh lainnya.

Glukoneogenesis

Glukoneogenesis dalah pembentukan glukosa dari molekul bukan karbohidrat seperti asam amino, laktat, dan berbagai gliserol lemak, serta propionat. Jaringan utama tempat berlangsungnya glukoneogenesis adalah hati dan ginjal. Fungsi dari glukoneogenesis adalah untuk meningkatkan kadar glukosa darah untuk kebutuhan normal sel.

Struktur Karbohidrat

Monosakarida dapat dibedakan menjadi:

1. aldoses, jika mengandung kelompok aldehyde (H-C=O)

2. ketoses, jika mengandung kelompok keton (C=O)

3. isomers, jika mengandung rumus kimia yang sama

4. epimers, jika berbeda dalam segi bentuk sekitar satu atom karbon spesifik

5. enantiomers, jika bentuknya adalah cerminan dari yang lainnya

Aldehid dan keton yang bersiklus menghasilkan anomeric carbon yang mengandung reactive hydroxil group yang dapat berikatan kovalen dengan molekul lain yang diklasifikasikan sebagai tautan N-Glycosidic (apabila berikatan dengan kelompok –NH2) dan tautan O-Glycosidic (apabila berikatan dengan kelompok –OH). Jika reactive hydroxyl group tidak berikatan dengan molekul lain, gula tersebut diklasifikasikan sebagai reducing sugar

Monosakarida dapat berhubungan satu sama lain membentuk:

  1. disakarida, contohnya:
    1. sukrosa = glukosa + fruktosa
    2. laktosa = galaktosa + glukosa
    3. maltosa = glukosa + glukosa
  2. oligosakarida
  3. polisakarida, dibedakan menjadi:
    1. rantai linear : amylose
    2. rantai bercabang : amylopectin
About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s