Gizi Mikro Vitamin B1, B2, B3 dan B5

1. Gizi MikroVitamin B1, B2, B3 dan B5 Arya Ulilalbab, S.TP/ 101214153002 Cucuk Suprihartini, S.TP/ 101214153006 Public Health Nutrition Airlangga University

2. VITAMIN B1 (THIAMIN)

3. Vitamin B1 (Thiamin) adalah senyawa yang mengandung thio (S) dan amin. • Berdasarfungsinya dikenal dengan nama lain yaitu Anerine, Antineuritic Factor dan antiberiberi factor. • Thiamin pirofosfat (TPP) adalah ko-enzim dalam system enzim kompleks • Thiamin (TDP) adalah ko-enzim yang diperlukan dalam reaksi transketolasi. • Thiamin (vitamin B1) diperlukan fungsisystem syaraf (terdapat dalam jaringan syaraf), yaitu transmisi impuls syaraf.

4. Sifat-sifat Tiamin • larut dalam alkohol 70 % dan air, • dapat rusak oleh panas, terutama dengan adanya alkali. • Pada kondisi kering, tiamin stabil pada suhu100o C selama beberapa jam. • Kelembaban akan mempercepat kerusakannya.

5. Metabolisme Tiamin • Tiamin dari makanan setelah dicerna, diserap langsung oleh usus dan masuk ke dalam saluran darah. • Penyerapan maksimum terjadi pada konsumsi 2,5 – 5 mg tiamin per hari. • Pada jumlah kecil, tiamin diserap melalui proses yang memerlukan energi dan bantuan natrium, sedangkan dalam jumlah besar, tiamin diserap secara difusi pasif. • Kelebihan tiamin dfikeluarkan lewat urine. • Metabolit tiamin adalah 2-metil-4-amino-5-pirimidin dan asam 4-metil-tiazol-5-asetat.

6. Peran thiamin dlm transketolase

7. Peran thiamin dlm PDH dan α-KGDH

8. Tubuh manusia dewasa mampu menyimpan tiamin sekitar 30 -70 mg, dan sekitar 80%-nya terdapat sebagai TPP (tiamin pirofosfat). • Separuh dari tiamin yang terdapat dalam tubuh terkonsentrasi di otot.

9. Fungsi Tiamin • Fungsi metabolik tiamin antara lain pada • reaksi oksidasi piruvat - Asetil- KoA, • reaksi oksidasi α- keto glutarat dan • reaksi transketolasi – HMP (Heksosa Monofosfat). • Di dalam otak dan hati, segera diubah menjadi TPP (thiamin pyrohosphat) oleh enzim thiamin difosfotransferase, • TPP sbg koensim adalah pyruvate decarboxylase, pyruvate dehydrogenase, dan transketolase.

10. Makanan Sumber Intake • Sereal, gandum utuh*) • kacang*) • daging lainnya • ikan • sayuran hijau • buah-buahan • susu. *) Sumber utama/kaya, semakin ke bawah smakin menurun

11. Kekurangan (Defisiensi) Thiamin Manusia • Sindrom klasik ,Beri-beri, konsumsi makanan pokok beras yang dipoles. • Mempengaruhi, sistem kardiovaskular otot, saraf, dan pencernaan • Beberapa makanan ini mengandung senyawa antithiamin (mkn fermentasi, teh, kacang betal) (Butterworth, 2001).

12. Terjadi pada pecandu alkohol kronis, • orang tua, • orang yang terinfeksi dengan HIV-AIDS, • dan individu dengan kondisi gagal ginjal kronis ( akibat dari pembatasan diet dan kehilangan thiamin selama dialisis)

13. Penelitian-penelitian terkait Defisiensi Thiamin 1.kekurangan thiamin marjinal dapat dikaitkan dengan berbagai fitur klinis termasuk anoreksia, penurunan berat badan, kelelahan, gangguan tidur, dan depresi. Smidt et al., (1991) mempelajari pengaruh penambahan thiamin pada kedua umum kesehatan dan kesejahteraan penduduk Irlandia tua dengan kekurangan thiamin marjinal.

14. mencatat bahwa suplemen thiamin selama 6 minggu, ada kemajuan yang signifikan dalam: • nafsu makan, kelelahan, dan kesejahteraan umum (r = -0,71) • kelelahan (r = 0,78) • perubahan asupan energi (r = -0,91 ), • selera makan (melalui penilaian subjektif) (r = -0,93), • dan berat badan (r = -0,89).

15. Penelitian-penelitian terkait Defisiensi Thiamin 2. Penurunan aktivitas enzim yang tergantung pada thiamin, terutama α-ketoglutarate dehidrogenase, telah diamati di otak pasien dengan penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson.

16. Pengaruh Asupan Tinggi Thiamin • Tidak ada dampak buruk dari asupan yang berlebihan thiamin

17. VITAMIN B2 (RIBOFLAVIN)

18. Nama “riboflavin” berasal dari “ribosa”, asam ribonukleat (RNA) yang terkait dengan asam deoksiribonukleat, seperti yang ditemukan dalam DNA (dasar transkripsi genetik), dan “flavin” (yang berarti kuning). • Struktur riboflavin terdiri atas cincin isoaloksazin dengan rantai samping ribitil, flavin adenin difosfat (FAD) dibentuk bila FMN pada rantai sampingnya dikaitkan dengan adenin monofosfat

19. Sifat-sifat Riboflavin • Dalam bentuk murni, ribiflavin alkali kristal kuning. • Riboflavin larut air, tahan panas, oksidasi dan asam, tetapi tidak tahan alkali dan cahaya terutama sinar ultraviolet. • Dalam proses pemasakan tidak banyak yang rusak.

20. Fungsi Riboflavin • Membantu proses energi • Berperanmetabolisme lemak, karbohidrat, dan protein • Mengatur pertumbuhan dan reproduksi • vitamin B2 juga menjamin kesehatan kulit, kuku dan pertumbuhan rambut. • Mengatur aktifitas kelenjar tiroid • Meningkatkan kekebalan tubuh

21. Metabolisme Riboflavin • Riboflavin di bebaskan dari ikatan-ikatan protein sebagai FAD dan FMN di dalam lambung yang bersuasana asam. • FAD dan FMN kemudian di dalam usus halus dihidrolisis oleh enzimpirosfosfatase dan fosfatase menjadi riboflavin bebas. • Riboflavin di absorpsi dibagian atas usus halus secara aktif oleh proses yang membutuhkan natrium untuk kemudian mengalami fosforilasi hingga menjadi FMN di dalam mukosa usus.

22. Struktur kimia FAD dan FMN

23. Riboflavin dan FMN dalam aliran darah sebagian besar terikat pada albumin dan sebagian kecil pada imonoglobulin G. • Riboflavin dan metabolitnya disimpan didalam hati, jantung dan ginjal, dalam bentuk FAD yang mewakili 70-90% vitamin tersebut. Konsentrasinya lima kali FMN dan lima puluh kali riboflavin. • Sebanyak 200 µg riboflavin dan metabolitnya dikeluarkan melalui urin tiap haritergantung pada konsumsi dan kebutuhan jaringan

24. Sumber Intake Vitamin B2 • berbagai produk olahan susu, ragi, dan hati. • tiram, daging tanpa lemak,jamur, brokoli,alpukat, salmon • ikan berminyak seperti mackerel, belut, dan hering  • telur, kerang,biji bunga matahari, dan kacang-kacangan

25. AKG Riboflavin • Bagi wanita >23 th                      1,2 mg/hari • Pria > 23 h                                    1,6 mg/hari • Wanita menyusui                       1,7 mg/hari • Wanitahamil                              1,5 mg/hari • Bayi                                              0,6 mg/hari • Anak sp 10 th                             1,2 mg/hari

26. Kekurangan (Defisiensi) vitamin B2 • Tanda-tanda kekurangan baru akan terlihat setelah beberapa bulan kekurangan konsumsi riboflavin. • Tanda-tanda awal kekurangan riboflavin antara lain mata panas dan gatal, tidak tahan cahaya,kehilangan ketajaman mata, bibir, mulut serta lidah sakit dan panas., yang disebut ariboflavinosis

27. Penelitian-penelitian terkait Defisiensi Riboflavin • Beberapa bukti menunjukkan bahwa defisiensi riboflavin berhubungan dengan penanganan gangguan dari besi, mungkin dengan efek pada absorpsi atau mobilisasi besi plasma rendah tingkat pyridoxal-5'-fosfat dikoreksi (Madigan et al, 1998).

28. 2. Dalam studi dari Irlandia tua, 49% memiliki status riboflavin suboptimal, 39% memiliki status vitamin B6 suboptimal, dan 21% telah riboflavin bersamaan dan vitamin B6 defisiensi. Setelah suplementasi dengan riboflavin saja, baik kekurangan riboflavin dan plasma rendah tingkat pyridoxal-5'-fosfat dikoreksi (Madigan et al, 1998).

29. 3. Kekurangan riboflavin telah digambarkan pada populasi kurang gizi di beberapa negara-negara berpenghasilan rendah, khususnya di kalangan perempuan dan anak-anak di Gambia (Bates et al, 1981, 1994), 4. Beberapa orang tua di Guatemala (Boivert et al, 1993), 5. Bayi dari ibu dengan status riboflavin yang rendah selama kehamilan juga mungkin lahir kekurangan riboflavin (Bates et al, 1982).

30. Kelebihan intake vitamin B2 • tekanan darah menjadi rendah, • mengalami kelelahan, • anemia atau kurang darah, • mengalami mual dan muntah.

31. Vitamin B3 - asam nikotinat (niasin) dan nikotinamida (niasinamida)

32. Fungsi Akseptor elektron (NAD+/ NADP+) dan donor elektron (NADH/ NADPH + H+) antara untuk reaksi redoks. NAD+ dan NADP+ mengaktivasi lebih dari 200 dehidrogenase yang penting untuk transpor elektron dan reaksi pernapasan seluler lainnya. Dehidrogenase yang bergantung-NAD+ (mitokondria) : NAD+ berfungsi sebagai pembawa elektron untuk pernapasan intraseluler (rantai pernapasan) dan juga kofaktor untuk enzim yang terlibat dalam degradasi lemak, protein, dan karbohidrat untuk menghasilkan energi (produksi ATP)

33. Dehidrogenase yang bergantung pada NADP+ (sitosol) : NADP+ berfungsi sebagai donor hidrogen dalam biosintesis reduktif, seperti sintesis asam lemak, kolesterol, dan hormon steroid. Proteksi sel antioksidatif, regenerasi glutation teroksidasi (GSSG → GSH) Metabolisme lipid dan kolesterol (niasin) : peningkatan HDL, penurunan Lp(a), penurunan LDL dan trigliserida (melalui reseptor tergabung-protein G dalam sel lemak) Replikasi dan perbaikan DNA, diferensiasi sel : (Poli-) ADP-ribosilasi protein dan nukleoprotein (PARP : Poli-ADP-ribosa polimerase) Pengaturan gula darah, homeostasis kalsium

34. Peningkatan Resiko Defisiensi : kehamilan, menyusui, olahragawan, olahragawati Tanda dan Gejala Defisiensi Umum : Kehilangan nafsu makan, depresi, pusing, lelah, sakit kepala, gangguan ingatan insomnia, mudah tersinggung, psikosis. Mulut/ membran mukus : radang, lidah bengkak menyakitkan, stomatitis, radang pada esofagus dan mukosa lambung, fisura pada bibir, enteritis, diare Kulit : memerah, pecah-pecah, kulit bersisik (terutama area yang terpajan sinar matahari, seperti lengan, lutut, belakang leher dan tangan) Pelagra (“kulit kasar”) : dermatitis, diare, dan demensia (= penyakit 3D) Sistem imun : penurunan imunitas

35. Tabel 1. Kebutuhan vitamin B3 : niasin (asam nikotinat), niasinamida (nikotinamida) dalam kondisi khusus

36. Tabel 2. Kandungan vitamin B3 pada bahan pangan Sumber : www.ndb.nal.usda.gov/ndb

37. Tabel 3. Rekomendasi asupan vitamin B3 (niasin) untuk individual a Sebagai ekuivalen niasin (niacin equivalent, NE). 1 mg niasin = 60 mg triptofan Tabel ini (diambil dari laporan DRI, lihat www.nap.edu) menampilkan Angka Kecukupan Gizi (recommended dietary allowances, RDA) dengan huruf tebal dan Kecukupan Gizi (Adequate Intake, AI) dengan jenis huruf biasa yang diikiuti dengan tanda bintang (*).

38. Tryptophan Kynurenine Fe2+ NADPH Quinolinic acid NADP Nicotinic acid mononucleotide (NMN) Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) Nicotinamide (niacin) Produksi niasin 60 mg tryptophan = 1 mg niacin Gambar 2. Produksi niasin dari tryptophan (Gallagher, M., 2004)

39. Pellagra Gambar 3. Pellagra (Nogueira, et all., 2009)

40. Metabolisme Gambar 4. Niasin membantu produksi energi dari protein, lemak, dan karbohidrat (Blake, 2008)

41. Penyerapan nicotinamide atau asam nikotinat berlangsung cepat dalam lambung dan usus kecil. Pada asupan yang rendah, penyerapan terdiri dari komponen transportasi jenuh, yang tergantung pada natrium, energi, dan PH, tetapi asupan yang lebih tinggi, difusi pasif lebih dominan. Asam amino tryptophan dikonversi sebagian oleh koenzim nicotinamide, terutama di hati

42. Niacin digunakan dalam dua bentuk koenzim, yaitu nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) dan nicotinamide adenine dinucleotide Fosfat (NADP). Ratusan enzim memerlukan koenzim niacin, NAD dan NADP. Enzim ini terutama digunakan untuk menerima atau menyumbangkan elektron untuk menghasilkan energi atau membangun suatu molekul. NAD sering berfungsi dalam suatu reaksi yang melibatkan pelepasan energi yang berasal dari karbohidrat, lemak, protein, dan alkohol. Perlu dicatat bahwa NAD digunakan dalam banyak reaksi yang melibatkan produksi energi. Fungsi NADP lebih sering berada dalam proses biosintesis, seperti dalam sintesis asam lemak dan kolesterol (Blake, 2008).

43. Penyimpanan : tidak ada Ekskresi : metabolit utama : 5’-methylnicotinamide, rata-rata sebanyak 3 mg/ hari melalui urin Toksisitas Secara umum, toksisitas niasin rendah. Meskipun begitu, dosis tinggi 1-2 gr 3x sehari, telah digunakan untuk menurunkan konsentrasi kolesterol darah, dan hal tersebut dapat memberikan efek samping. Efek samping utama yaitu pelepasan histamin yang mungkin dapat berbahaya bagi seseorang yang menderita asma ataupun yang mempunyai penyakit radang dinding lambung. Niasin dosis tinggi juga beracun untuk hati dan resikonya menjadi lebih besar apabila dilepaskan dalam bentuk vitamin (Reimund and Ramos, 1994). Penggunaan megavitamin seharusnya diawasi dengan hati-hati karena dosis tinggi bekerja seperti obat-obatan, bukan suplemen gizi.

44. Vitamin B5 - pantotenat dan pantetin

45. Fungsi Koenzim A (bentuk aktif asam pantotenat) : pembawa gugus asil universal dalam metabolisme antara Produksi energi : koenzim A (KoA) diperlukan untuk pembentukan energi dalam bentuk ATP dari lemak, karbohidrat, dan protein Biosintesis dan biodegradasi karbohidrat, asam lemak, dan asam amino Sintesis steroid dan isoprenoid : kolesterol, asam empedu, provitamin D, hormon adrenokortikal, hormon seks, ubikuinon (koenzim Q10)

46. Sintesis vitamin A, asetilkolin, melatonin, dan taurin Sintesis heme (protein heme, seperti hemoglobin, mioglobin, sitokrom rantai pernapasan mitokondria, dan detoksifikasi xenobiotik) Peningkatan epitelialisasi (→ menstimulasi epitelialisasi luka) Pantetin (dimer disulfida pantetin) : modulasi metabolisme lipid (menurunkan TG, LDL, dan TC serta meningkatkan HDL)

47. Peningkatan Risiko Defisiensi : kehamilan, menyusui, stress Tanda dan gejala defisiensi Umum : apati, kelelahan, imunodefisiensi, mudah tersinggung, sakit kepala, lemah Darah : anemia Rambut : warna rambut berubah Kulit/ membran mukus : peradangan (saluran gastrointestinal, saluran pernapasan, mulut, hidung), dermatitis, gangguan penyembuhan luka Gangguan gastrointestinal : kram abdominal, muntah, mual Adrenal : atrofi, insufisiensi adrenokortikal Gangguan otot/ neurologis : kram otot, kesemutan pada kaki dan tangan

48. Tabel 4. Kebutuhan vitamin B5 (asam pantotenat) dalam kondisi khusus

49. Tabel 5. Kandungan vitamin B5 pada bahan pangan Sumber : www.ndb.nal.usda.gov/ndb

50. Tabel 6. Rekomendasi asupan vitamin B5 (asam pantotenat) untuk individual Tabel ini (diambil dari laporan DRI, lihat www.nap.edu) menampilkan Kecukupan Gizi (Adequate Intake, AI).