KARBOHIDRAT Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta ilmu gizi upload

B. KARBOHIDRAT

SinarMatahari 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Klorofil  Karbohidrat merupakan sumber energy utama bagi manusia yang berasal dari tumbuhan proses fotosintesis Susunan Kimia  Semua karbohidrat terdiri atas unsur-unsur karbon C, hidrogen H, dan oksigen O, dengan perbandingan H dan O adalah 2: 1 seperti halnya air sehingga dinamai karbohidrat.  Dalam bentuk sederhana, formula umum karbohidrat adalah C n H 2n O n . Hanya heksosa 6- atom karbon, serta pentosa 5-atom karbon, dan polimer nya memegang peranan penting dalam ilmu gizi. Klasifikasi 1. Karbohidrat Sederhana  Monosakarida yang terdiriatasjumlah atom C yang sama dengan molekul air, yaitu [C 6 H 2 O 6 ] dan C 5 H 2 O 5 ];  Disakarida yang terdiri atas ikatan 2 monosakarida di mana untuk tiap 12 atom C ada 11 molekul air [C 12 H 2 O11];  Gula Alkohol merupakan bentuk alkohol dari monosakarida;  Oligosakarida adalah gula rantai pendek yang dibentuk oleh galaktosa, glukosa, dan fruktosa. Monosakarida  Dikenal sebagai heksosa karena sebagian besar terdiri dari 6-rantai karbon. Atom- atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil OH.  Ada 3 jenis heksosa yang penting yaitu: glukosa, fruktusa, dan galaktosa. Ketiganya memiliki jumlah atom yang sama yaitu 6-atom C, 12-atom Hdan 6-atom O .  Glukosa, disebut jugadekstrosagula anggur, terdapat di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbihidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel sebagai sumber energi.  Fruktosa, disebut juga levosa gula buah, gula termanis. Rumus kimia sama dengan glukosa C 6 H 12 O 6, namun strukturnya berbeda. Gula ini terutama terdapat pada madu 13nya adalah fruktosa bersama glukosa, buah, nektar bunga, dan di dalam sayur.  Galaktosa, tidak terdapat di alam tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa. Disakarida  Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi.  Ada 4 jenis disakarida yaitu: sukrosasakrosa, maltosa, laktosa, dan trehalosa.  Sukrosa, disebut juga gula tebu gula bit. contoh sukrosa adalah gula pasir dan gula merah, selain itu terdapat pula padabuah, sayur, dan madu. Bila dicerna dihidrolisi, sukrosa pecah menjadi satu unit glukosa dan satu unit fruktosa.  Maltosa gula malt, terbentuk pada setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bilabenih atau biji berkecambah, pati yang terdapat pada padi- padian pecah menjadi maltose untuk kemudian diuraikan menjadi unit-unit glukosa tunggal sebagai makanan bagi benih yang sedang tumbuh. Bila dihidrolisis, maltose pecah menjadi dua unit glukosa.  Laktosa gulasusu, hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Pada susu sapi kadar laktosa 6,8g100ml, sedangkan kadar laktosa pada ASI 4,8g100ml. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis dan lebih sukar larut dari pada disakarida lain.  Gula Alkohol, terdapat di alam dan dapat dibuat secara sintetis. Ada 4 jenis gula alcohol yaitu sorbitol, dulsitol, dan inositol. Sorbitol banyak digunakan dalam makanan dan minuman khusus pasien diabetes, minuman, kue, selai, minuman ringan dan permen karet. Sorbitol jika diabsorpsi lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi glukosa. Pengaruh terhadap gula darah lebih kecil dari pada sukrosa. Manitol dan dulsitol terdapat pada nanas, ubi jalar, dan wortel. Secara komersial manitol dieksresi dari jenis rumput laut. Inositol , alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Terdapat pada banyak makanan terutama pada serealia. Bentuk esternya dengan asam fitat menghambat absorpsi kalsium dan zat besi dalam usus halus. Oligosakarida  terdari atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida oligo berarti sedikit sebetulnya disakarida termasuk dalam oligosakarida. Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa: oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis ini terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzin-enzim pencernaan, seperti oligosakarida dalam usus besar mengalami fermentasi. Fruktosa: sekolompok oligosakarida dan plisakarida yang terdiri atas beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Panjang rantai bisa sampai 3-50 unit, bergantung pada sumbernya. Fruktan terdapat di dalam serealia,bawang merah, bawang putih, dan asparagus. Fruktan tidak disernakan secara berarti. Sebagin besar di dalam usus besar difermentasi. Karbohidrat Kompleks  Karbohidrat kompleks terdiri atas: polisakarida terdiri atas 2 ikatan monosakarida dan serat polisakarida nonpati. Polisakarida  Dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang.  Gula sederhana ini terutama adalah glukosa. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati.  Pati : simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utma yang dimakan manusia seluruh dunia. Pati terdapat pada padi-padian, biji- bijian, umbi-umbian. Beras, jagung, gandum mengandung 70-80pati; kacang- kacangan kering, seperti kacang kedelai, kacang merah, dan kacang hijau 30-60, sedangkan ubi, talas, kentang, dan singkong 20-30.  Dekstrin: produk antara pada pencernaan pati atau dibentuk melalui hidrolisis parsial pati.  Gikogen: disebut juga pati hewan kerena merupakan bentuk simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam hati dan otot. Glikogen terdiri atas unit-unit glukosa dalam bentuk rantai bercabang daripada amilopektin. Dua pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam otot dan selebihnya dalam hati. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan otot di dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampai kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan dibentuk menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. Polisakarida NonpatiSerat  Serat makanan adalah polisakarida nonpati yang menyatakan polisakarida dinding sel. Ada dua golongan serat, yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam air.  Serat tidak larut air adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin, Serat larut air adalah pectin, gum, mukilase, glukan, dan algal.  selulosa, hemiselulosa, dan lignin merupakan kerangka structural semua tumbuh- tumbuhan. Selulosa adalah bagian utama dinding sel tumbuh-tumbuhan yang terdiri atas polimer linier panjang hingga 10.000 unit glukosa terikat dalam bentuk ikatan beta 1-4. Selulosa bersal dari makanan nabati akan melewati saluran cerna secarautuh. Selulosa melunakkan dan memberibentuk pada fases karena mampu menyerap air, sehingga membantu gerakan peristaltic usus, sehingga membantu defaksi dan mencegah konstipasi Hemiselulosa adalah bagian utama serat serealia yang terdiri atas polimer bercabang heterogen heksosa, pentose, dan asam uronat. Lignin member kekuatan pada struktur tumbuh-tumbuhan, merupakan bagian keras dari tumbuh-tumbuhan. Lignin terdapat pada tangkai sayuran, bagian inti wortel dan biji jambu biji.  Pektin, gum, dan mukilase terdapat di sekeliling dan di dalam sel tumbuh-tumbuhan. Ikatan-ikatan ini larut atau mengembang di dalam air sehingga membentuk gel. Biasadigunakan dalam industry sebagai pengental, emulsifier, dan stabilizer. Pektin berfungsi sebagai bahan perekat anatar dinding sel, buah-buahan yang mengandung pectin tinggi baik dibuat jam atau jeli. terdapat pada sayur dan buah, jenis sitrus, apel, jambu biji, anggur, dan wortel. Gum adalah polisakarida larut air terdiri atas 10.000-30.000 unit. Digunakan sebagai pengental, emulsifier, dan stabilizer Pencernaan, Absorpsi, Ekskresi, Dan Metabolisme  Tujuan akhir pencernaan dan absorpsi karbohidrat adalah mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan lebih kecil, terutama berupa glukosadan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembuat oleh pembuluh darah melalui dinding usus halus Mulut  Pencernaan karbohidrat dimulai di mulut. Bolus makanan yang diperoleh setelah makanan dikunyak bercampur dengan ludah yang mengandung enzim emilase sebelumnya dikenal sebagai ptyalin. Amilase menghidrolisis pati atau amilum menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada di mulut cukup lama, sebagain diubah menjadi disakarida maltose. Karena makanan berada di mulut hanya sebentar pencernaan di dalam mulut tidak berarti. Enzim emilase ludah bekerja paling baik pada pH ludah netral. Bolus yang ditela masuk ke dalam lambung. Amylase ludah yang ikut masuk ke lambung dicernakan oleh asam klorida dan enzim pencerna protein yang terdapat di lambung, sehingga pencernaan karbohidrat di dalam lambung terhenti. Usus Halus  Sebagain besar pencernaan karbohidrat terjadi di dalam usus halus. Enzim amylase yang dikeluarkan oleh pancreas, mencernakan pati menjadi dekstrin dan maltose. Penyelesaian pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakarida yang dikeluarkan oleh- oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan lactase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida yang dihasilkan adalah sebagai berikut: Monosakrida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh system sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secar pasif atau fasilitatif. Tapi bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradient konsentrasi dengan menggunakan energi ATP dan ion natrium. Glukosa dan galaktosa dibawa ke hati dimana fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa. Jadi, semua disakaridapada akhirnya diubah menjadi glukosa. Maltosa Maltase 2 mol glukosa Sakarosa Maltase 2 mol glukosa + 1 mol fruktosa Laktosa Maltase 2 mol glukosa + 1 mol galaktosa  Setelah makan, kadar glukosa darah naik hingga kurang lebih 30 menit dan secara perlahan kembali ke kadar gula puasa 70-100 mg100 ml setelah 90-180 menit. Kadar maksimal gula darah dan kecepatan untuk kembali pada kadar normal bergantung pada jenis makanan. 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 mikroorganisme di dalam usus besar. Substrat potensial lain difermentasi oleh fruktosa, sorbitol, dan monomer lain yang susuh dicernakan, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase.  Produk utama fermentase karbohidrat di dalam usus besar adalah karbon dioksida, hydrogen, metan, dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propinat, dan asam butirat. Pada kadar rendah, sebagian besar gas-gas hasil untuk mengabsorpsi dan dikeluarkan melalui paru-paru. Bila melebihi kemampuan kolol untuk mengabsorpsi, gas-gas ini akan dikeluarkan melalui anus flatus. Sebanyak 60-70 asam lemak yang mudah menguap diabsorpsi kembali dan dapat digunakan sebagai sumber energi oleh berbagai jaringan tubuh. Metabolisme Karbohidrat  Kelebihan glukosa akan disimpan di dalam hati dan sel-sel otot dalam bentuk glikogen. Bila tubuh membutuhkan glukosa,hati akan mengeluarkannya ke dalam aliran darah dan dibawa ke seluruh tubuh yang memerlukan, seperti otak, system saraf, jantung, dan organ tubuh lain. Glikogen pada sel-sel otot menggunakannya untuk keperluan otot saja dan tidak dapat dikembalikan sebagai glukosa ke dalam aliran darah.  Bila glukosa memasuki sel, enzim-enzim akan memecahnya menjadi bagian-bagian kecil yang pada akhirnya akan mengahsilkan energi, karbondioksida dan air.  kelebihan karbohidrat dapat diubah menjadi lemak. Perubahan ini terjadi dalam hati. Lemak ini kemudian dibawa ke sek-sel lemak yang dapat menyimpan lemak dalam jumlah tidak terbatas.  Agar tubuh selalu memeproleh glukosa untuk keperluan energi, hendaknya seseorang tiap hari memakan sumber karbohidrat pada selang waktu tertentu, karena persediaan glikogen hanya bertahan untuk keperluan beberapa jam.  Glukosa sebagai sumber energi untuk sel-sel otak, sel saraf lain dan sel darah merah tidak dapat digantikan oleh lemak. Jadi, makanan sehari-hari harus mengandung karbohidrat. Karbohidrat yang cukup akan mencegah penggunaan protein untuk energi sebagai penghemat protein Fungsi Karbohidrat  Sumber Energi, Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagi glukosa untuk keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. System saraf sentral dan otak sama sekali tergantung pada glukosa untuk keperluan energinya.  Pemberi Rasa Manis pada Makanan Karbohidrat member rasa manis padamakanan, khususnya mono dan disakarida. Fruktosa adalah gula paling manis, disusul sakarosa, glukosa, maltose, dan laktosa.  Penghemat Protein Bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.  Pengatur Metabolisme Lemak Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton. Bahan-bahan keton mengikat basa berupa ion natrium. Hal ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan tubuh menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikantubuh. Dibutuhkan 50-100 gram karbohidrat sehari untuk mencegah ketosis.  Membantu Pengeluaran Feses Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltic usus dan memberi bentuk feses. Selulosa dalama serat makanan mengatur peristaltic usus, sedangkan hemiselulosa dan pektin mampu menyerap banyak air dan usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan. Kebutuhan Sehari  Untuk memelihara kesehatan, WHO 1990 menganjurkan 50-65 konsumsi energi total berasal dari karbohidrat kompleks dan paling banyak hanya 10 berasal dari gula sederhana.  Lembaga Kanker Amerika menganjurkan makan 20-30 gram serat sehari. Sumber  Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacang kering dan gula. Hasil olahan ini adalah bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup dsb.

C. LIPIDA