Vitamin dan Mineral

Vitamin dan Mineral Rachmad Dharmawan UB 2013 135050100111075@mail.ub.ac.id

Vitamin • Vitamin dan mineral mempunyaifungsiutama yang sangatpentingdalamreaksimetabolisme yaitu kofaktor • Kofaktoradalahsubstansi non protein yang berperandalamreaksiensimatis metal • Ion-Ion metal (Mineral) • Koenzim (Senyawa Organik / Vitamin) • Vitamin dibutuhkanuntukpertumbuhan yang normal, memelihara, danmenjagafungsitubuh • Merupakan senyawa organik esensial : tidak dapat dibuat oleh tubuh dan diperlukan dalam jumlah kecil • Tubuh yg kekurangan vitamin (defisiensi) : AVITAMINOSIS menimbulkan gejala macam-macam penyakit • Tubuh yg kelebihan vitamin : HIPERVITAMINOSIS : akibatnya gangguan kesehatan/dikeluarkan dari tubuh • Berdasarkanhidrofobisitasnya, vitamin dibagimenjadi 2 : • Vitamin yang larutdalamlemak (fat soluble vitamin) : A, D, E, K • Vitamin yang larutdalam air (water soluble vitamin): B kompleks, C

Water soluble vitamin VITAMIN B • Terdiri dari 8 vitamin larut air yang berperanpentingdalammetabolismesel • Strukturkimia vitamin-vitamin B berbeda-beda • Biasadisebut vitamin B kompleks Peran : • Menunjangdanmeningkatkanlajumetabolisme • Mempertahankankesehatankulitdantulang • Meningkatkansistemimundanfungsisyaraf • Meningkatkanpertumbuhandanpembelahantermasukseldarahmerahsehinggadapatmencegah anemia • Menurunkanresikokankerpankreas • Semua vitamin B larut air sehinggaekskresi yang berlebihanharusdiganti

Vitamin B1 (Thiamin) • Di dalamotakdanhati segeradiubahmenjadiTPP = thiamin pyrohosphatolehenzim thiamin difosfotransferase, reaksimembutuhkan ATP • Berperanpentingsebagaikoensimdekarboksilasisenyawaasam-keto • Struktur thiamin merupakangabunganantarapirimidindanthiazole yang dihubungkandenganjembatanmetilene • Beberapaenzim yang menggunakan TPP sebagaikoensim: • pyruvatedecarboxylase, pyruvatedehydrogenase, transketolase. • Tidakstabilterhadappanas, tapistabilselamapembekuanTidakstabilterhadapuv, iradiasi gamma

Fungsi : • Pentingsebagaikoensimpyruvatedan a-ketoglutaratedehydrogenase sehinggajikadefisiensi : kapasitassel dalam menghasilkanenergi menjadisangatberkurang • Meningkatkansirkulasidanpembentukandarah • Jugadiperlukanuntukreaksifermentasiglukosamenjadietanol • Memeliharasistemsaraf • Berperandalambiosintesisneurotransmiter • Berperandalamproduksi HCL dalamperut pentinguntukpencernaan Sumber : padabiji-bijian • Jikamakanankitabanyakmengandungkarbohidrat dibutuhkanlebihbanyak thiamin • Tanda-tandadefisiensi : • Menurunnyanafsumakan • Depresi mental • Peripheral neurophaty • Lemah • Defisiensikronis = gejalakelainanneurologis sepertikebingungan (mental), kehilangankoordinasimata • Penyakitkarenadefisiensitiamin : Beri-Beriakibatmakanan yang kayaakankarbohidrattetapirendah thiamin

Vitamin B2 (Riboflavin) • Komponen darikoensimflavin  FMN dan FAD • Ensim yang bekerjapadareaksireduksi – oksidasi (redoks) • Riboflavin rusakolehcahaya Fungsi • Memilikifungsisentral dalam produksienergidanpernapasanseluler. • Merupakanprekursorkofaktor : • flavinmononukleotida (FMN) • flavin adenine dinukleotida (FAD) • Enzim yang memerlukankofaktortersebut flavoprotein • Riboflavin + ATP = FMN • FMN + ATP = FAD • FAD dan FMN berfungsisebagaiakseptorelektron. Sumber : terdapatdiberbagaisumbermakanan = susu, keju, daging, telurdansereal • Kekurangan riboflavin dapat menyebabkan gejala iritasi, kulit merah dan keretakan kulit dekat dengan sudut mata dan bibir seperti halnya sensitivitas yang berlebihan terhadap sinar (photophobia)

Vitamin B3 (Niasin) • Niasinmerupakannikotinamidatauasamnikotinat • Niasinjugadapatdisintesisdaritriptofan • Niasin beersifat stabil • Fungsi • Asamnicotinamidamampumenurunkankadarkolesterol serum darah • Asam nikotimidajugamampu menurunkansimpananglikogendanlemak yang adadijaringanototditulangdanjantung. • Niasindibutuhkanuntuksintesis vitamin B3, NAD (nicotinamidaadenindinucleotida), dan NADP+ (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) • Sumber : Jamur, asparagus dan sayuran hijau • Defisiensiniasin mengakibatkan pellagra ,ditandaidengangejaladepressi, dermatitis dan diarrhea • Niasin dalam jumlah yang besar dapat menjadi racun pada sistem syaraf, lemak darah dan gula darah

Vitamin B5(Asampantotenat) • berasaldariβ-alanindanasampantoat • ditemukan sebagai analog alkohol, yang panthenol provitamin, dan kalsium pantotenat • Bersifat stabil • Fungsi : • sintesiscoenzim A, • komponenasilcarier protein (ACP) pd sintesisasamlemak sintesiskofaktorensim fatty acid synthase • Sumber : Banyakditemukandikacang-kacangan, dagingdanbiji-bijian • Co A diperlukanpadasikluskreb, sintesisdanoksidasiasamlemak, metabolismeasam amino, sintesiskolesterol • Kekurangan B5 menyebabkan muntah, sulit tidur dan kelelahan

Vitamin B6 (Pyridoxine) • berasaldariβ-alanindanasampantoat • Di dalamtubuhdiubahmenjadibentukaktif vitamin B6 yaitupiridoksalfosfat • Pengubahandarivit B6  Piridoksalfosfatinimembutuhkan ATP  denganensimpiridoksalkinase • PLP = koensimpadareaksitransaminasi, sintesisdankatabolismeasam amino, glikogenolisis (gikogenfosforilase) • Yang paling stabiladalahpiridoksal yang digunakanuntukfortifikasi • Fungsi : • Vitamin B6 berperan dalam metabolisme asam amino dan asam lemak. • vitamin B6 membantu tubuh untuk mensintesis asam amino nonesensial. • Selain itu juga berperan dalam produksi sel darah merah. • Sumber : Daging, ikan dan unggas • Kelebihan dan kekurangan vitamib B6 berakibat kegagalan pertumbuhan, kerusakan fungsi motorik dan sawan.

Vitamin B7 (Biotin) • Kofaktor yang dibutuhkan dalam reaksikarboksilasi (ex piruvatkarboksilase)  karier Co2 • Enzymes yangmengandungbiotin :acetyl CoAcarboxylase,pyruvatecarboxylase,and carbamoyl phosphate synthetase II • disintesisolehbakteriusushaluskita • Biotin bersifat stabil • Fungsi : • Biotin memainkan peranan penting dalam metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. • Sumber : Berbagai sumber makanan • Defisiensiditemukanpadatreatmenantibiotikdalamwaktu yang lama  karenamengurangibakteriusushalus • karena konsumsitelurmentahdalamjumlahbanyak  didlmputihtelur , protein putihtelur  mencegahabsorbsi biotin olehusushalus

Vitamin B9 (Asamfolat) • Molekulgabunganstrukturcincinpteridindihubungkandengan PABA (para amino benzoic acid)  asampteroat • Asampteroatberkonjugasidenganglutamat asamfolat • Hewantidakdapatmensintesis PABA danglutamat  harusdiperolehdarimakanan • Asamfolat  kofaktor THF – tetrahidrofolate • Fungsi : • THF pentingdalamreaksi transfer / membawa 1 atom C baikdalambentukmetil, methilene, formimino, formil , methenil • Pentingdalamsintesisserin, metionin, glisin, purin. • Dibutuhkanpadaibuhamil  peningkatanproliferasiseldidlmdarah  pada tri semester pertama • Sumber :, daunsayurandanhatihewan, kuningtelurdansusu • Kekurangan folat dapat menyebabkan kekurangan darah • rasa panas pada jantung (heartburn), diare dan sering terkena infeksi

Vitamin B12 (Kobalamin) • Strukturterdiridaricincintetrapirolmembentukkomplek,terdapat Cobalt • bentukkofaktor : metilkobalamin • Disintesissecaraeksklusifolehmikroorganismedanditemukandalamhatihewandalambentuk : terikat protein  methycobalamin or 5'-deoxyadenosylcobalamin transcobalamin II • Stabilpada pH 4-6 dansuhutinggi. Kondisi alkali danpereduksimenyebabkantidakstabil Fungsi : • Berperan dalam metabolismeleusine • Menyebabkankelainan DNA sintesis  penghambatanpadasintesispurindanpirimidin • berperan penting saat pembelahan sel yang berlangsung dengan cepat. • memelihara dan melindungi serat syaraf dan mendorong pertumbuhan normalnya. • berperan dalam aktifitas dan metabolisme sel-sel tulang. • dibutuhkan untuk melepaskan folat, • membantu pembentukan eritrosit Sumber : susu, danikan, tidakpadaproduktumbuhan • Kekurangan vitamin B12 dapat menyebabkan kekurangan darah merah

Water soluble vitamin • Vitamin C (AsamAscorbat) • Berasaldariglukosa darisiklusasamuronat • Glukosa asamaskorbat : • dikatalisolehensim L gulonolaktonoksidase • vitamin C diperolehdarimakanan • Defisiensimengakibatkan scurvy • Sifat vitamin C sangatmudahteroksidasi • olehpanas, cahaya, danlogam • Peran : • Berfungsisebagai agenpereduksiberbagaireaksi • Vitamin C dikeluarkandrtubuhmelalui urine dalam bentukdydroaskorbat, ketogulonate, askorbat 2 sulfate, asamoksalat • Reaksiutama yang sangat membutuhkanvit c  hidroksilasiprolinedalamkolagen • Sebagaikofaktorreaksikatabolismetirosinedansintesisepinefrindaritirosin, sintesisasamempedu. • Vitamin C juga meningkatkan ketahanan tubuh terhadap infeksi dan membantu tubuh menyerap zat besi.

Fat soluble vitamin (A,D,E,K)

Vitamin A • VITAMIN A (RETINOL) • Vitamin A berasaldarisumberhewanisepertidaging, kuningtelur, susu, minyakikan & sayuran hijau (mengandung karotenoid) • Vitamin A terdiridari 3 biomolekulaktif : • retinol, • retinal (retinaldehyde) • retinoic acid. • Ketigabiomolekultersebutberasaldariβ carotene  provitamin A

Fungsi : • Retinol berperanpadametabolisme protein dalamsel • Kekurangankarotenoidmenyebabkanefeknegatifpadajaringanepitelialsepertipengerasankulitdanrabunsenja Kebutuhan : • Kebutuhanharian vitamin A dipenuhidari 75% dari retinol (sebagai ester asamlemak, terutamaretinilpalmitat) dan 25% karotenoiddankarotenoidprovitamin A lainnya • Absorpsi vitamin A danpenyimpanandalamhatiterjadidalambentuk ester asamlemak Stabilitas : • Penyebabutamapadakondisitanpaoksigensepertisterilisasiadalahisomerisasidanfragmentasi • Adanyaoksigenmenyebabkanoksidasimenghasilkansejumlahproduk • Prosesoksidasibiasanyabersamaandenganoksidasilemak

Vitamin D ergocalciferol colecalciferol VITAMIN D (Kalsiferol) • Tumbuhan steroid ergosterol (provit D), disinariuv  mjdergokalsiferol (vit D2) • Hewan  mengubahkolesterol  7 dehidrokolesterol (pro vit D), disinari matahari  mjdkolekalsiferol (vit D3) • Pengubahandariprovit D menjadivit D melibatkansinaruv yang bergunamembukacincin steroid strukturnya. • Perbedaanvit D2 dan D3  vit D2 mempunyaiikatanganda pd rantaisampingnya Fungsi : • Sumber vitamin D yang paling utamadalahminyakikanterutamaminyakhatiikan • Kebutuhan : • Kebutuhan vitamin D padamanusiadipenuhioleh 7-dehidrokalsifgerol • Stabilitas : • Vitamin D pekaterhadapcahayadanoksigen

Vitamin E VITAMIN E • 2 jenis vitamin E a. Tokoferol: , , ,  b. Tokotrienol: , , ,  • Vitamin E terdiridaricincinkromanol (chromanolring) danrantaisampingfitil (phytyl) untuktokoferoldanfarnesyluntuktokotrienol Fungsi : • Vitamin E mempunyaiaktivitasantioksidan yang dapatmenghambatoksidasilemak • Berperanmenstabilkansenyawaaktif yang lain seperti vitamin A, hormon, danenzimterhadapoksidasi • Defisiensi vitamin E menyebabkanketidaksuburan, anemia, dankelainanotot • Mencegahpenyakitkardiovaskular, kanker, katarak, danmemperbaikisistemimun • Kebutuhan : • RDA (Recommended Daily Allowance) vitamin E dinyatakandalammiligram (mg) Stabilitas : • Rusakakibatautooksidasi yang intensifsepertipadapengeringandanpenggorengan

Vitamin K VITAMIN K (naftokuinon) • Kelompok vitamin K merupakanturunandarinaftokuinon (naphthoquinone) yang mempunyairantaisamping yang berbeda-beda • Vitamin K1 atauphylloquinoneatauphytomenadione (jugadisebutphytonadione) • Vitamin K2 (menawuinone) dihasilkanolehbakteridalamususbesar • Adatigajenis vitamin K sintetikyaitu K3, K4, dan K5 yang terutamadigunakanuntukpakanhewanpeliharaan (K3) danantikapang (K5) Fungsi : • Vitamin K berperanpadaproseskarboksilasiresiduglutamatdalam protein menjadi gamma karboksiglutamat (Gla) • ResiduGlaberperanpadaprosespengikatankalsium aktivitas Gla-protein • Gla-protein berperanpadakoagulasidarah, metabolismetulang, danfisiologipembluluhdarah • Vitamin K disimpandalamjaringanadiposa Stabilitas : • Vitamin K rusakkarenacahayadankondisi alkali • Relatifstabilterhadapsuhudanoksigen

Mineral • PandanganNutrisi : bahaninorganik yang dibutuhkanuntukproseskehidupanbaikdalambentuk ion atauelemenbebas. • Diperolehdarimakanan (tubuhtidak dapat memproduksi) • Berdasarjumlah yang dibutuhkantubuh: dibagi 2 mikroelemendanmakroelemen • Makro : potasium, klorida, magnesium, fosfordankalsium dll • Mikro : besi, tembaga, zinc,dan fluoride dll Fungsi • Sebagaikatalistberbagaireaksibiokimawi dalam tubuh • Transmisisinyal / pesan padaselsaraf • Produksihormon • Pencernaandanpenggunaanmakanan • Bagiandari organ vital sepertitulang, darah, gigi • dll

FeCu Zn Mn Co Ni Mo V Se Mineral sebagaikofaktor • Banyakenzim yang mengandung ion metal = Metaloenzim • Ion tersebutberfungsimiripdengancoenzim • Fungsidari metal tersebutdalamenzimsangatbervariasi • Bisasebagaikatalis : Zn • Kadangutkmeningkatkanefisiensienzim = ATP-Mg

Magnesium (Mg) • merupakankation bivalent = cenderungberfungsisebagai“chelator” • lebihbanyakditemukandiintraselulerseldaripadadi serum darah. • Mineral penting, selain Ca danfosfor • Di intraselulersel seringditemukanberikatandengan ATP = berperansebagaikofaktor • ATP yang berikatandengan Mg = merupakansubstrat yang lebihefektifbagiensim – ensim yang membutuhkan ATP. Fungsi : • Mg pentingbagimanusiakrnberperandlmreaksipenghasilanenergi • Pompa Na/K ygmengaturkonsentrasielektrolitdlmsel = dikontrololeh ATP  keseimbanganelektrolitdidalamseltergantungpada Mg • Food processing = menghilangkan Mg dalammakanan • Berfungsi pula menghambatkalsiumdisinapsisselsaraf = mencegahekskresi neurotransmitter terutama adrenalin , nor adrenalin

Kalsium (Ca) • Merupakan mineral yang sulitdiperolehdarimakanankitasehari-hari Fungsi : • Kontraksiotot • Secondary messenger • Pembentukantulangdanotot • Koagulasidarah • Pemecahanglikogendanaktivatorsikluskreb • Untukmelakukankontraksi ototmembutuhkan ATP (dlm myofibril) • Tapi yang menstimulasiterjadinyakontraksi = Ca

Potasium (K) • Merupakan mineral esensialdan banyak dikenal sebagaielektrolit • Fungsitubuh normal = tergantungkonsentrasi K didlmdanluarsel Fungsi : • Menjagapotensialmembransel • Kofaktorensim • Menjagapotensialmembran • K – kationutamadidalamsel, N – kationutamadiluarsel • K didlmsel : 30 x lbhtinggidibandingluarsel • Na diluarsel : 10 X lbhtinggidibandingdlmsel • Perbedaankonsentrasi = gradienelektrokimiawimembran potensialmembran • Potensialmembranpentingdalam  penyampaiansinyaluntukkomunikasiantarsel : selsaraf • Sebagaikofaktor : contoh : pyruvatkinase (metabolismekarbohidrat)

Zat Besi (Fe) • Fungsiutamabergabungdgn protein dantembaga = membentuk hemoglobin (transport O2dr paru2 kejaringanygmembutuhkan) • Penting pula untukpembentukanmyoglobulin (pengangkut O2didlmotot) • Pentinguntukpenderitathyroidism • Keseimbanganantara Fe, Zn & Cu  pentinguntukmenjagadanmencegahthyroidism • Terdapatdlmbentuk Fe (II) atau (Fe(III)  didlmtubuhditemukanberasosiasidgnproteinDidalamtubuhtersimpandlmjumlahbesardalam protein  ferritin • Dalam btukbebasdidalamtubuh : konsentrasisgtrendah. Karena • Ion Ferritidaklarutdalam air • Mungkin ion ferrotoksikbagisel dptberakasi dg hidrogenperoksida  radikalhidroksil HOOH HO- + HO. • Makananbiasamengandung Fe (III)  tapiuntukmudahdiserapharusdlmbentuk Fe (II) • Reduksi Fe (III) menjadi Fe (II)  dgnaskorbat (vit C) ataudgnsuksinat

Zinc (Zn) • Element essensialdalammakananbaik (tumbuhan, hewandanmanusia) • Dibutuhkanuntukpembentukansubstansigenetikdlmseldanuntukreproduksibiologis • Diperlukan dalam sintesis DNA dan RNA • Merupakanbagiandari± 200 metaloensim • Kekurangan Zn : tidakspesifik karenabanyaknyaensimygmembutuhkan Zn • Defisiensi Zn : • Serious immunodeficiency • Meningkatnya persentase infeksi • Pertumbuhan terhambat • Pematangan seksual yang tertunda dll

Tembaga (Cu) • Tembaga (copper) merupakan salah satu mineral yang banyak diperlukan dalam tubuh. • Bahan makanan yang mengandung tembaga dapat berasal dari daging, seafood, bulir utuh, kacang-kacangan, sayuran, umbi-umbian, dan buah-buahan. • Tembaga tidak dapat dihasilkan di dalam tubuh sehingga harus diperoleh dari makanan. Fungsi : • Membantu Pertumbuhan Jaringan • Membantu Menghasilkan Energi • Membantu Pembentukan Pigmen • Membantu Produksi Sel Darah Merah • Membantu Meningkatkan Kerja Otak • Menjaga Kesehatan Tiroid • Menangkal Radikal Bebas

Vitamin dan Mineral