KARBOHIDRAT A. Pengertian Karbohidrat Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur. Karbohidrat berasal dari pengertian atom karbon yang terhidrasi dengan rumus (CH2O)n. Tetapi pengertian ini sebenarnya sudah tidak tepat lagi karena banyak senyawa karbohidrat yang tidak mengandung atom hidrogen dan oksigen dengan perbandingan 2 : 1, misalnya gula deoksiribosa yang mempunyai rumus C5H10O4. Disamping itu banyak pula karbohidrat yang mengandung atom lain seperti nitrogen, sulfur, dan lain-lain yang menunjukkan tidak sesuainya dengan rumus karbohidrat tersebut. Walaupun demikian, nama karbohidrat ini sampai sekarang masih terus dipergunakan ( Aisjah Girindra, 1993). B. Penggolongan Karbohidrat Karbohidrat dapat digolongan menjadi dua (2) macam yaitu karbohidrat sederhana dengan karbohidrat komplek atau dapat pula menjadi tiga (3) macam, yaitu : a. Monosakarida (karbohidrat tunggal) Kelompok monosakarida dibedakan menjadi dua (2) macam, yaitu pentosa yang tersusun dari lima (5) atom karbon (arabinosa, ribose, xylosa) dan heksosa yang tersusun dari enam (6) atom karbon (fruktosa/levulosa, glukosa, dan galaktosa). Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer dekstro (D). gugus hidroksil ada karbon nomor 2 terletak di sebelah kanan. Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur cincin. Jenis heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu gizi adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima atom karbon disebut pentosa, seperti ribosa dan arabinosa 1. Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi. 2. Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C6H12O6, namun strukturnya berbeda. Susunan atom dalam fruktosda merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis. 3. Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa. 4. Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti. 5. Pentosa, merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi. Struktur glukosa dan fruktosa digunakan sebagai dasar untuk membedakan antara gula reduksi dan gula non-reduksi. Penamaan gula reduksi ialah didasarkan pada adanya gugus aldehid (–CHO pada glukosa dan galaktosa) yang dapat mereduksi larutan Cu2SO4 membentuk endapan merah bata. Adapun gula non-reduksi ialah gula yang tidak dapat mereduksi akibat tidak adanya gugus aldehid seperti pada fruktosa dan sukrosa/dektrosa yang memiliki gugus keton (C=O). D-Glukosa (Fischer) D-Glukosa (Haworth) Stereoisomer Monosakarida. Seperti diketahui bentuk stereoisomer itu ada 2 macam, yaitu isomer optic dan isomer geometri. Isomer geometri dikenal dengan bentuk cis-trans, contohnya asam fumarat dan maleat, sedangkan isomer yang biasanya terdapat pada karbohidrat berupa isomer optic. Molekul monosakarida mempunyai atom karbon asimetris, yaitu atom karbon yang mengikat gugus berlainan pada tiap ikatan kovalennya, sehingga dapat membentuk 2 senyawa yang merupakan bayangan cermin bagi yang lain, contohnya D-glukosa dan L-glukosa Dua senyawa yang merupakan pasangan bayangan cermin seperti ini disebut pasangan enansiomer dan mempunyai sifat yang hamper sama, di antaranya titik didih, titik beku, dan daya larut dalam berbagai zat pelarut. Senyawa monosakarida dapat memutar bidang polarisasi ke kanan searah putaran jarum jam (dekstrorotari atau +) dan memutar bidang polarisasi ke kiri (levarorotari atau -). Semua monosakarida mempunyai aktivitas optic tetapi tidak semua senyawa yang mempunyai atom karbon asimetris beraktivitas optic. Sebuah molekul bias saja mempunyai aktivitas optic walaupun tidak mempunyai atom karbon asimetris. b. Oligosakarida (tersusun dari beberapa monosakarida) Kelompok ini terdiri dari banyak jenis, seperti disakarida, trisakarida, tetrasakarida, dll. Namun paling banyak dipelajari ialah kelompok disakarida yang terdiri dari maltosa, laktosa dan sukrosa (dekstrosa). Dua dari jenis disakarida ini termasuk gula reduksi (laktosa dan maltosa) sedangkan sukrosa tidak termasuk gula reduksi (nonreducing). Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan trehaltosa. Trehaltosa tidak begitu penting dalam milmu gizi, oleh karena itu akan dibahas secara terbatas. Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi. kedua monosakarida saling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen (O). ikatan glikosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul air. hanya karbohidrat yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan. Disakarida dapat dipecah kembali mejadi dua molekul monosakarida melalui reaksi hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida; monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa. Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari keuda macam bahan makanan tersebut melalui proses penyulingan dan kristalisasi. Gula merah yang banayk digunakan di Indonesia dibuat dari tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak sempurna. Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran, dan madu. Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bila benih atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada pencernaan pati. Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Kekurangan laktase ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini mempengaruhi jenis mikroorgnaisme yang tumbuh, yang menyebabkan gejala kembung, kejang perut, dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada orang tua. Mlaktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain. Trehalosa seperti juga maltosa, terdiri atas dua mol glukosa dan dikenal sebagai gila jamur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas trehalosa. Trehalosa juga terdapat dalam serangga. serealia. Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida. Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat du dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim perncernaan. Fruktan adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Fruktan terdapat di dalam serealia, bawang merah, bawang putih, dan asparagus. Fruktan tidak dicernakan secara berarti. Sebagian ebsar di dalam usus besar difermentasi. c. Polisakarida (tersusun lebih dari 10 monosakarida) Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati. Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam padi-padian, biji-bijian, dan umbi-umbian. umlah unit glukosa dan susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain, bergantung jenis tanaman asalnya. Bentuk butiran pati ini berbeda satu sama lain dengan karakteristik tersendiri dalam hal daya larut, daya mengentalkan, dan rasa. Amilosa merupakan rantai panjang unit glukosa yang tidak bercabang, sedangkan amilopektin adfalah polimer yang susunannya bercabang-cabang dengan 15-30 unit glukosa pada tiap cabang. Dekstrin merupakan produk antara pada perencanaan pati atau dibentuk melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat dalam makanan lewat pipa (tube feeding). Cairan glukosa dalam hal ini merupakan campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air. Karena molekulnya lebih besar dari sukrosa dan glukosa, dekstrin mempunyai pengaruh osmolar lebih kecil sehingga tidak mudah menimbulkan diare. Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam hati dan otot. 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 glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. Selulosa terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan pembentuk dinding sel. Dalam tubu kita selulosa tidak dapat dicernakan karena kita tidak mempunyai enzim yang dapat menguraikan selulosa. Dengan asam encer tidak dapat terhidrolisis, tetapi oleh asam dengan konsentrasi tinggi dapat terhidrolisis menjadi selobiosa dan D-glukosa. Selobiosa adalah suatu disakarida yang terdiri atas dua molekul g;ukosa yang berikatan glikosidik antara atom carbón 1 dengan atom carbón 4. Polisakari dan Nonpati/Serat Serat akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian karena peranannya dalam mencegah berbagai penyakit. Ada dua golongan serat yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam air. Serat yang tidak larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pektin, gum, mukilase, glukan, dan algal. Secara umum kelompok ini terdiri dari tiga (3) jenis yaitu : 1. Homopolisakarida Yaitu polisakarida yang tersusun atas satu jenis dari monosakarida yang diikat oleh ikatan glikosida, seperti galactan, mannan, fructosans, dan glucosans (cellulose, dextrin, glycogen, dan starch/pati) 2. Heteropolisakarida 3. Polisakarida mengandung N (chitin) Karbohidrat itu sifat kimianya berhubungan dengan sama gugus -OH, gugus aldehida dan keton. C. Sifat-Sifat Karbohidrat 1. Sifat mereduksi Monosakarida dan bbrp disakarida dapat mereduksi terutama dalam suasana basa. Sifat ini karena adanya gugus aldehida atau benda keton dalam karbohidrat. Sifat mereduksi keliatan pada reaski reduksi ion logam seperti ion Cu2+ dan ion Ag+ pada pereaksi tertentu : a. Pereaksi Fehling b. Pereaksi Benedict c. Pereaksi Barfoed . Pembentukan Furfural Dalam larutan asam encer, walaupun dipanaskan, monosakarida umumnya stabil. Namun pada asam kuat yang pekat, monosakarida menghasilkan furfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah reaksi dehidrasi/pelepasan molukel air dari suatu senyawa. Pentosa hampir secara kuantitatif semuanya terdehidrasi menjadi furfural. Heksosa menghasilkan hidroksimetilfurfural. Karena furfural dan derivatnya ini membentuk senyawa berwarna, reaksi ini bisa dipake buat uji karbohidrat. Contohnya pereaksi Molisch. 3. Pembentukan Osazon Setiap karbohidrat yang memiliki gugus aldehida atau keton bebas akan membentuk osazon saat dipanaskan bersama fenilhidarzin berlebih. Osazon yg dihasilkan ini memiliki bentuk kristal dan titik lebur yang berbeda bagi setiap karbohidrat, makanya bisa dipake juga buat identifikasi karbohidrat dan ngebedain monosakarida, contohnya memisahkan antara glukosa dan galaktosa pada urine wanita yang sedang menyusui. 4. Pembentukan Ester Gugus hidroksil pada karbohidrat dapat menghasilkan ester saat karbohidrat direaksikan dengan asam. Monosakarida memiliki beberapa gugus -OH dan dgn asam fosfat dapat menghasilkan ester asam fosfat. Ester yang biasanya dianggap penting adalah alpha-D-glukosa-6-fosfat dan alpha-D-fruktosa-1,6-difosfat. Penting karena kedua ester ini terjadi dari reaksi monosakarida dan ATP + enzim2 di dalam tubuh. 5. Isomerasi Monosakarida dalam larutan basa encer tidak stabil; apabila glukosa dilarutkan sebagian akan berubah menjadi fruktosa dan manosa. Ketiganya ada dalam keadaan setimbang. Hal yang sama terjadi saat yang dilarutkan adalah fruktosa atau manosa, pada akhirnya akan tercapai kesetimbangan antara ketiga monosakarida tsb. Reaksi ini dikenal sebagai transformasi Lobry de Bruin. 6. Pembentukan Glikosida Glukosa yang bereaksi dengan metilalkohol akan menghasilkan dua senyawa, keduanya dapat dipisahkan satu dgn yang lainnya dan keduanya tdk memiliki gugus alhedia. Hal ini membuktikan yang menjadi pusat reaksi adalah guguh -OH yg terikat pada atom C no 1. Senyawa yg terbentuk adalah asetal, umunya disebutnya glikosida. Ikatan yg terjadi antara gugus metil dgn monosakarida diesbut ikatan glikosidan dan gugus -OH yg bereaksi disebut gugus -OH glikosidik. Sedangkan dua senyawa yang dihasilkan adalah metil-alpha-D-glukosida atau metil-alpha-D-glukopiranosida dan metil-beta-D-glukosida atau metil-beta-D-glukopiranosida Pengujian Karbohidrat a. Uji Kualitatif Pengujian ini dapat dilakukan dengan dua (2) macam cara, yaitu; pertama menggunakan reaksi pembentukan warna dan yang kedua menggunakan prinsip kromatografi (TLC/Thin Layer Cromatograpgy, GC/Gas Cromatography, HPLC/High Performance Liquid Cromatography). Dikarenakan efisiensi pengujian, pada umumnya untuk pengujian secara kualitatif hanya digunakan prinsip yang pertama yaitu adanya pembentukan warna sebagai dasar penentuan kandungan karbohidrat dalam suatu bahan. Sedikitnya ada tujuh (7) macam reaksi pembentukan warna, yaitu : 1. Reaksi Molisch KH (pentose) + H2SO4 pekat furfural + a naftol warna ungu KH (heksosa) + H2SO4 pekat HM-furfural + a naftol warna ungu Kedua macam reaksi diatas berlaku umum, baik untuk aldosa (-CHO) maupun karbohidrat kelompok ketosa (C=O). 2. Reaksi Benedict KH + camp CuSO4, Na-Sitrat, Na2CO3 Cu2O endapan merah bata 3. Reaksi Barfoed KH + camp CuSO4 dan CH3COOH Cu2O endapan merah bata 4. Reaksi Fehling KH + camp CuSO4, K-Na-tatrat, NaOH Cu2O endapan merah bata Ketiga reaksi diatas memiliki prinsip yang hampir sama, yaitu menggunakan gugus aldehid pada gula untuk mereduksi senyawa Cu2SO4 menjadi Cu2O (enpadan berwarna merah bata) setelah dipanaskan pada suasana basa (Benedict dan Fehling) atau asam (Barfoed) dengan ditambahkan agen pengikat (chelating agent) seperti Na-sitrat dan K-Na-tatrat. 5. Reaksi Iodium KH (poilisakarida) + Iod (I2) à warna spesifik (biru kehitaman) 6. Reaksi Seliwanoff KH (ketosa) + H2SO4 à furfural à + resorsinol à warna merah. KH (aldosa) + H2SO4 à furfural à + resorsinol à negatif 7. Reaksi Osazon Reaksi ini dapat digunakan baik untuk larutan aldosa maupun ketosa, yaitu dengan menambahkan larutan fenilhidrazin, lalu dipanaskan hingga terbentuk kristal berwarna kuning yang dinamakan hidrazon (osazon). b. Uji Kuantitatif Untuk penetapan kadar karbohidrat dapat dilakukan dengan metode fisika, kimia, enzimatik, dan kromatografi (tidak dibahas). 1. Metode Fisika Ada dua (2) macam, yaitu : a. Berdasarkan indeks bias Cara ini menggunakan alat yang dinamakan refraktometer, yaitu dengan rumus : X = [(A+B)C - BD)] 4 dimana : X = % sukrosa atau gula yang diperoleh A = berat larutan sampel (g) B = berat larutan pengencer (g) C = % sukrosa dalam camp A dan B dalam tabel D = % sukrosa dalam pengencer B b. Berdasarkan rotasi optis Cara ini digunakan berdasarkan sifat optis dari gula yang memiliki struktur asimetrs (dapat memutar bidang polarisasi) sehingga dapat diukur menggunakan alat yang dinamakan polarimeter atau polarimeter digital (dapat diketahui hasilnya langsung) yang dinamakan sakarimeter. Menurut hokum Biot; “besarnya rotasi optis tiap individu gula sebanding dengan konsentrasi larutan dan tebal cairan” sehingga dapat dihitung menggunakan rumus : [a] D20 = 100 A L x C dimana : [a] D20 = rotasi jenis pada suhu 20 oC menggunakan D = sinar kuning pada panjang gelombang 589 nm dari lampu Na A = sudut putar yang diamati C = kadar (dalam g/100 ml) L = panjang tabung (dm) sehingga C = 100 A L x [a] D20 2. Metode Kimia Metode ini didasarkan pada sifat mereduksi gula, seperti glukosa, galaktosa, dan fruktosa (kecuali sukrosa karena tidak memiliki gugus aldehid). Fruktosa meskipun tidak memiliki gugus aldehid, namun memiliki gugus alfa hidroksi keton, sehingga tetap dapat bereaksi. Dalam metode kimia ini ada dua (2) macam cara yaitu :a. Titrasi, b. Spektrofotometri 3. Metode Enzimatik Untuk metode enzimatis ini, sangat tepat digunakan untuk penentuan kagar suatu gula secara individual, disebabkan kerja enzim yang sangat spesifik. Contoh enzim yang dapat digunakan ialah glukosa oksidase dan heksokinase Keduanya digunakan untuk mengukur kadar glukosa. a. Glukosa oksidase D- Glukosa + O2 oleh glukosa oksidase à Asam glukonat dan H2O2 H2O2 + O-disianidin oleh enzim peroksidase à 2H2O + O-disianidin teroksdasi yang berwarna cokelat (dapat diukur pada l 540 nm) b. Heksokinase D-Glukosa + ATP oleh heksokinase à Glukosa-6-Phospat +ADP Glukosa-6-Phospat + NADP+ oleh glukosa-6-phospat dehidrogenase à Glukonat-6-Phospat + NADPH + H+ Adanya NADPH yang dapat berpendar (memiliki gugus kromofor) dapat diukur pada l 334 nm dimana jumlah NADPH yang terbentuk setara dengan jumlah glukosa. D. Peran Karbohidrat 1. Sumber Energi Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai 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. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk. 2. Peran dalam biosfer Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan. Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai gliseraldehida 3-fosfat. Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan pati. 3. Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi selular untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak. Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula. Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. Serat menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%.Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses. Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian. Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak. 4. Peran sebagai cadangan energi Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. Pati merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam organel plastid, termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan. Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan otot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan. 5. Peran sebagai materi pembangun Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.[10] Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya hemiselulosa dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa. Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis fungi. Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel. Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang melicinkan sendi otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan lipid) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan. Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah. 3. Pemberi Rasa Manis pada Makanan Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalag gula yang paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2. Gula invert merupakan hasil hidrolisis sukrosa yaitu campuran glukosa dan sukrosa. 4. Penghemat Protein Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun. 5. Pengatur Metabolisme Lemak Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh. 6. Membantu Pengeluaran Feses Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara emngatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus. Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi. Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan. 7. Sebagai Penyusun Asam Nukleat Salah satu penyusun utama dari asam nukleat adalah karbohidrat DAFTAR PUSTAKA Anonim Karbohidrat. http://Id.Answers.Yahoo.Com/Question/Index? [24 juli 2009] Anonim, 2008. Sifat-Sifat Fisik Dan Kimia Karbohidrat. http://food4healthy.wordpress.com/2008/08/13/sifat-fisik-dan-kimia-karbohidrat/. [24 Juli 2009] Anonim. 2007. Uji Karbohidrat dan Protein http://www.forumsains.com/kimia/tanya-uji-karbohidrat-dan-protein/ [23 Juli 2009] Anonim. 2009. Karbohidrat. http://j1e108048.wordpress.com/2009/02/19/%E2%80%9C-karbohidrat-%E2%80%9C/. [23 Juli 2009} Anonim. 2009. Peran Karbohidrat. Juli 2009] Anonim. Karbohidrat. http://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrat . [ 25 Juli 2009] Anonim. 2008. Peran Karbohidrat Dalam Pemakanan Yang Baik. Juli 2009] Anna Poejiadi. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press : Jakarta Eltin Vika Mutiarin. ___. Biokimia Karbohidrat. http://www.Trimanunipa.com./html. [23 Juli 2009] http://www.rajman.co.cc/2009/11/karbohidrat.html « Hubungan antara kelembaban dan Sifat mekanis pelapisan gipsum–Riset Tahap 2 BBB » http://sylvia.student.fkip.uns.ac.id/2010/07/03/zat-aditif-pada-makanan/ http://puskesmas-oke.blogspot.com/2009/01/bahan-makanan-dan-zat-makanan.html Zat Aditif Pada Makanan ZAT ADITIF PADA MAKANAN Zat aditif adalah suatu bahan kimia yang ditambahkan ke dalam makanan dengan maksud dan tujuan tertentu. Biasanya zat aditif ditambahkan ke dalam makanan pada saat proses pengolahan. Tujuan penggunaan zat aditif antara lain : • Meningkatkan nilai gizi pada makanan. Manusia memerlukan makanan untuk mendapatkan energi yang digunakan untuk memperbaiki sel-sel yang telah aus, pertumbuhan badan, menjaga suhu badan dan menjaga badan agar tidak terserang penyakit. Makanan yang bergizi merupakan makanan yang mengandung karbohidrat, lemak, protein, vitamin, mineral, dan air. Seringkali vitamin-vitamin ditambahkan ke dalam makanan atau minuman untuk menambah gizi. Misalnya, penambahan vitamin D ke dalam susu, penambahan vitamin A ke dalam margari atau mentega, dan penamabahan vitamin C ke dalam sari buah-buahan. • Memperbaiki daya tarik makanan Penambahan zat aditif ke dalam makanan akan memperbaiki daya tarik dan cita rasa makanan. Makanan yang berwarna menarik, aroma yang sedap, serta cita rasa yang khas akan lebih disukai oleh masyarakat bila dibandingkan dengan makanan yang biasa saja. • Jenis-jenis zat aditif Jenis- jenis zat aditif dapat terbagi menjadi 2, yaitu : a) Zat aditif berdasarkan sumbernya Berdasarkan sumbernya, zat aditif dapat dibedakan menjadi 2 : a. Alami Zat aditif alami adalah bahan-bahan aditif yang bersumber langsung dari alam. Contoh : 1. Garam sebagai pengawet 2. Daun suji sebagai pewarna 3. Gula sebagai pemanis b. Buatan / Sintetik Zat aditif buatan adalah bahan-bahan aditif yang sengaja dibuat karena adanya keterbatasan bahan aditif alami. Contoh : 1. MSG (monosodium glutamate) untuk menguatkan rasa makanan . 2. Siklamat untuk memberikan rasa manis yang lebih kuat. b) Zat aditif berdasarkan fungsinya Berdasarkan fungsinya, zat aditif dapat digolongkan menjadi : a. Pewarna Pewarna adalah bahan yang dapat memberikan atau memperbaiki warna pada makanan. Dengan menggunakan pewarna, makanan bisa tampak lebih menarik dan menjadi lebih bervariasi. Berikut ini adalah jenis-jenis pewarna alami dan buatan yang sering di gunakan : Alami : 1. Anato (oranye), antara lain digunakan untuk es krim keju dan lain-lain. 2. Karamel (coklat hitam), biasanya digunakan dalam proses pembuatan selai, jeli,atau jamur kalengan . 3. Beta-karoten (kuning), terdapat dalam wortel. 4. Kapsaisin (merah), terdapat dalam cabai merah. 5. Klorofil (hijau), terdapat dalam daun suji dan daun pandan biasanya digunakan pada saat proses pembuatan kue. 6. Kunyit (kuning) Buatan : 1. Tartazine (kuning-jingga) 2. Sunset Yellow (merah-jingga) 3. Carmoisine (merah) 4. Quinoline Yellow 5. Ponceau 4R (merah terang) 6. Brilliant Blue FCF, biasanya digunakan untuk es krim 7. Eritrosit (merah) b. Pemanis Pemanis adalah bahan-bahan yang dapat menyebabkan rasa manis pada makanan. Contoh – contoh pemanis diantaranya : Alami : 1. Sukrosa (gula pasir) 2. Fruktosa ( madu ) Buatan : 1. Siklamat (tingkat kemanisan 50x gula)* 2. Sakarin (tingkat kemanisan 300-500x gula) 3. Aspartam (tingkat kemanisan 160x gula) 4. Accessulfame (tingkat kemanisan 200x gula) 5. Neotam (tingkat kemanisan 8000-13000x gula) ket )* : terdapat bahan karsinogen c. Pengawet Pengawet adalah bahan yang dapat menghambat atau mencegah fermentasi, pengasaman, atau penguraian lain terhadap makanan yang disebabkan oleh mikro organisme. Menurut pakar gizi dari RS Internasional Bintaro, Banten, secara garis besar zat pengawet dibedakan menjadi tiga, yaitu.: a) Alami GRAS (Generally Recognized as Safe), sehingga aman dan tidak berefek racun sama sekali. Contoh : 1. Garam, digunakan untuk membuat asinan ataupun ikan asin 2. Gula, digunakan utuk membuat manisan buah-buahan. b) Buatan ADI (Acceptable Daily Intake), yang selalu ditetapkan batas penggunaan hariannya guna melindungi kesehatan konsumen. Berikut adalah bahan-bahan pengawet yang termasuk jenis ADI, berdasarkan Permenkes No.722/88, beserta dengan penggunaannya : 1. Asam benzoate, natrium benzoate, dan kalium benzoate. Biasa digunakan untuk minuman ringan, kecap, acar, saus 2. Natrium dan kalsium propionate dapat digunakan untuk mencegah st=”on”hama berupa binatang kapang pada roti dan kue. )* 3. Asam sorbat, beberapa produk beraroma jeruk, berbahan keju, salad, buah dan produk minuman kerap ditambahkan asam sorbat. Meskipun aman dalam konsentrasi tinggi, asam ini bisa membuat perlukaan di kulit. )* 4. Etilen oksida dan etil format digunakan untuk menghilangkan st=”on”hama dari bumbu-bumbuan dan kacang-kacangan. 5. Natrium nitrit digunakan pada daging olahan. 6. Metil p-hidroksibenzoat, digunakan pada mi instant. 7. Propil-p-hidroksi benzoate 8. Nisin 9. Natrium nitrat 10. Natrium metabisulfit, sama dengan Kalsium dan Natrium Propionat, Natrium Metasulfat juga sering digunakan pada produk roti dan tepung. 11. Natrium bisulfit 12. Natrium sulfite 13. Kalsium benzoate, Bahan pengawet ini dapat menghambat pertumbuhan bakteri penghasil toksin (racun), bakteri spora dan bakteri bukan pembusuk. Senyawa ini dapat mempengaruhi rasa. Bahan makanan atau minuman yang diberi benzoat dapat memberikan kesan aroma fenol, yaitu seperti aroma obat cair. Asam benzoat digunakan untuk mengawetkan minuman ringan, minuman anggur, saus sari buah, sirup, dan ikan asin. )* 14. Kalsium sorbat 15. Kalium sorbat 16. Kalium propionate 17. Kalium nitrit, kalium nitrit berwarna putih atau kuning dan kelarutannya tinggi dalam air. Bahan ini dapat menghambat pertumbuhan bakteri pada daging dan ikan dalam waktu yang singkat. Sering digunakan pada daging yang telah dilayukan untuk mempertahankan warna merah agar tampak selalu segar, semisal daging kornet. )* 18. Kalium nitrat 19. Kalium bisulfit 20. Kalium sulfite 21. Etil p-hidroksi benzoate 22. Sulfur dioksida, Bahan pengawet ini juga banyak ditambahkan pada sari buah, buah kering, kacang kering, sirup dan acar. )* 23. Asam propionate )* ket *) kurang aman untuk di konsumsi Zat pengawet yang berbahaya untuk dikonsumsi, contoh : 1. Formalin 2. Boraks 3. Natamysin, kerap digunakan pada keju dan daging 4. Kalium Asetat d. Penyedap rasa dan aroma Penyedap rasa dan aroma adalah bahan yang dapat memberikan, menambahkan atau mempertegas rasa dan aroma suatu makanan. Penyedap rasa dan aroma yang biasa digunakan berasal dari golongan ester. Beberapa contoh bahan yang ditambahkan pada makanan yang dapat meniru rasa buah-buahan antara lain : Benzaldehida mempunyai rasa dan aroma seperti buah lobi-lobi. Etil-butirat mempunyai rasa dan aroma seperti buah nanas. Oktil-asetat mempunyai rasa dan aroma seperti buah jeruk. Amil-asetat mempunyai rasa dan aroma seperti buah pisang. Amil-valerat mempunyai rasa dan aroma seperti buah apel. Isobutil-propionat mempunyai rasa dan aroma seperti buah rum. Benzal dehid mempunyai rasa dan aroma seperti buah cherry. Vanili Selain dari golongan ester, jenis bahan tambahan yang termasuk dalam penyedap rasa dan aroma adalah bumbu-bumbuan. Alami : Rempah-rempah Buatan : Mono Sodium Glutamat dan Mono Natrium Glutamat atau biasa kita sebut vetsin. e. Pemutih Selain zat pewarna makanan kita mengenal zat pemutih makanan. Zat pemutih ini baik digunakan untuk memperbaiki warna bahan makanan tanpa merusak komposisi bahan makanan. Misalnya, tepung yang masih baru biasanya berwarna kuning kecoklat-coklatan atau kuning keabu-abuan. Zat pemutih tersebut dapat digunakan untuk memutihkan tepung tersebut. Contoh-contoh pemutih yang aman digunakan dalam makanan adalah : 1. Oksida klor 2. Hidrogen peroksida 3. Benzoil peroksida 4. Natrium hipoklorit Ada zat pemutih yang memiliki fungsi ganda yaitu sebagai pemutih warna zat makanan juga sebagai pereaksi untuk menjadikan bahan makanan itu larut dalam air. Misalnya, Natrium hipo-klorit digunakan agar pati yang tidak larut dalam air menjadi larut dalam air. f. Anti-oksidan Anti-oksidan adalah bahan yang dapat mencegah atau menghambat laju oksidasi. Beberapa contoh anti-oksidan antara lain : 1. Asam askrobat, digunakan pada daging olahan, kaldu, dan buah kaleng. 2. Butil Hidroksi Anisol (BHA), digunakan untuk mencegah oksidasi dari udara pada minyak dan lemak makanan. 3. Butil Hidroksi Toluena (BHT), digunakan pada mentega, margarine, lemak, dan minyak makanan. 4. TBHQ, digunakan pada mi instant 5. Tokoferol g. Pengemulsi, pemantap, pengental Zat aditif ini dapat membantu pembentukan atau pemantapan sistem dispersi yang homogen pada makanan. Contoh : 1. Agar-agar 2. Gelatin 3. Gom Arab h. Pengatur keasaman Zat aditif ini dapat mengasamkan, menetralkan, dan mempertahankan derajat keasaman makanan. Contoh: 1. Asam asetat 2. Aluminium amonium sulfat 3. Amonium bikarbonat 4. Asam klorida 5. Asam laktat 6. Asam sitrat 7. Asam tentrat 8. Natrium bikarbonat 9. Kalium sulfat 10. Naturium sulfat i. Anti Kempal Zat aditif ini dapat mencegah pengempalan makanan yang berupa serbuk. Contoh: 1. Aluminium silikat (untuk susu bubuk) 2. Kalsium aluminium silikat (untuk garam meja) 3. Magnesium karbonat 4. Magnesium oksida j. Pengeras Zat aditif ini dapat memperkeras atau mencegah melunaknya makanan. Contoh: 1. Aluminium amonium sulfat (pada acar ketimun botol) 2. Kalium glukonat (pada buah kalengan) k. Sekuestran Sekuestran adalah bahan yang mengikat ion logam yang ada dalam makanan. Contoh: 1. Asam fosfat (pada lemak dan minyak makan) 2. Kalium sitrat (dalam es krim) 3. Kalsium dinatrium EDTA dan dinatrium EDTA l. Penambah gizi Zat aditif yang ditambahkan adalah asam amino, mineral, atau vitamin untuk memperbaiki gizi makanan. Contoh : 1. Asam askorbat 2. Feri fosfat 3. Kalsium 4. Vitamin A 5. Vitamin D 6. Vitamin C 7. Vitamin B1, B6, B12 8. Niasin 9. Asam Folat • Pantotenat BAHAN MAKANAN DAN ZAT MAKANAN BAHAN MAKANAN DAN ZAT MAKANAN Zat makanan adalah satuan yang menyusun bahan makanan tersebut. Bahan makanan disebut juga komoditas pangan dalam perdagangan, ialah apa yang kita beli, masak dan susun menjadi hidangan. Contoh beras, jagung, daging, telur dsb. Zat makanan bahan dasar menurut ilmu gizi atau nutrient yang kita kenal adalah karbohidrat atau hidrat arang, protein, lemak, vitamin dan mineral. • Karbohidrat adalah nama kelompok bagi ikatan-ikatan organic berfungsi menghasilkan enersi. Karbohidrat terdiri dari unsur-unsur, C, H dan O. • Lemak juga merupakan kumpulan ikatan-ikatan organic dengan berbagai struktur molekul, dan larut dalam zat-zat pelarut tertentu. • Vitamin dan mineral merupakan kumpulan dari berbagai zat atau ikatan dengan struktur yang berbeda-beda. • Air dan oksigen hanya terdiri dari satu jenis struktur molekul yaitu H2O dan O2. A. BAHAN MAKANAN Disebut bahan pangan dan dalam perdagangan disebut komoditi pangan ialah apa yang kita produksi atau perdagangkan, misalnya daging, sayur, buah dsb. Yang dibeli, diolah dan disusun menjadi hidangan ialah bahan makanan dan bukan zat makanan. Dalam hidangan Indonesia, berbagai jenis bahan makanan dapat dikelompokkan menjadi : 1. Bahan makanan pokok Dianggap terpenting karena mempunyai kwantum terbesar diantara bahan makanan yang sedang dikonsumsi dan merupakan sumber utama kalori atau energi. 2. Bahan makanan lauk-pauk Merupakan sumber utama protein didalam hidangan. Dikenal dengan protein hewani (daging, ikan, telur dsb) dan nabati (kacang-kacangan, tahu dan tempe) 3. Bahan makanan sayur dan buah-buahan Termasuk bahan nabati. Merupakan penghasil vitamin dan mineral. Sayur dan buah yang menghasilkan energi dalam jumlah cukup banyak seperti nangka muda dan sukun. Pisang, sawo dan alpukat merupakan salah satu buah yang banyak menghasilkan energi Energi didalam alpukat berasal dari lemak. B. ZAT MAKANAN Bahan makanan diurai menjadi berbagai zat makanan atau zat gizi atau nutrient. Zat makanan inilah yang diserap melalui dinding usus dan masuk ke dalam cairan tubuh. Secara umum, fungsi zat makanan adalah : 1. Sebagai sumber energi atau tenaga Pada kondisi kekurangan gizi, fungsi sebagai penghasil energi yang mula-mula dikorbankan. Badan akan berusaha menyesuaikan diri dengan mengurangi pemakaian energi. 2. Menyokong pertumbuhan badan Yaitu dengan pembentukan sel baru. Pada pertumbuhan, dibentuk sel-sel baru yang ditambahkan pada sel-sel yang telah ada, sedangkan pada pemeliharaan jaringan dibentuk sel-sel baru untuk menggantikan sel-sel lama yang telah rusak. 3. Memelihara jaringan tubuh, mengganti yang rusak atau aus terpakai Berjalan seiring dengan fungsi pertumbuhan, tetapi setelah fungsi pertumbuhan selesai, fungsi pemeliharaan jaringan berjalan terus sampai meninggal. 4. Mengatur metabolisme dan mengatur berbagai keseimbangan, misalnya keseimbangan air, keseimbangan asam basa dan keseimbangan mineral didalam cairan tubuh. Mekanisme yang langsung mempengaruhi dan mengatur sintesa berbagai ikatan organic didalam tubuh, pengaturannya melalui system enzim. Pada dasarnya enzim-enzim ini diatur oleh system hormonal dan system saraf. Pengaturan ini memerlukan zat gizi sebagai bahan dasar. Protein dan mineral mengatur juga keseimbangan air dan mineral didalam cairan tubuh. Aliran cairan tubuh antara pembuluh darah rambut dan jaringan diatur oleh selisih tekanan osmotic dan tekanan hidrostatik. Pada defisiensi protein, pengaturan aliran cairan tubuh menderita hambatan sehingga terjadi stagnasi cairan tubuh didalam jaringan yang disebut Oedema. 5. Berperan didalam mekanisme pertahanan tubuh terhadap berbagai penyakit, misalnya antitoksi dan antibody Mekanisme pertahanan tubuh juga dipengaruhi oleh kondisi zat gizi. Terdiri atas system seluler dan system humoral. System selular dilaksanakan oleh sel-sel seperti leukocyte dan RES. Sedangkan system pertahanan humoral dilakukan oleh antibody yang terbentuk dari protein. Penggolongan lain dari bahan makanan berdasarkan fungsi dari zat gizinya : a. Zat gizi penghasil energi, yaitu karbohidrat, lemak dan protein. Sebagian besar dihasilkan oleh bahan makanan pokok b. Zat gizi pembangun sel, terutama diduduki oleh protein, sehingga bahan pangan ini tergolong dalam bahan makanan sumber zat pembangun c. Zat gizi pengatur, terdiri dari vitamin dan mineral. Yang termasuk didalamnya adalah sayur dan buah sebagai bahan makanan sumber zat gizi pengatur. KARBOHIDRAT Karbohidrat sebagai zat gizi merupakan nama kelompok zat-zat organic yang mempunyai struktur molekul yang berbeda-beda, yang terdiri dari unsure C, H dan O. Klasifikasi Dalam ilmu gizi karbohidrat dibagi dalam 2 golongan yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks A. Karbohidrat sederhana 1. Monosakarida Terdapat glukosa, fruktosa dan galaktosa. Glukosa (dekstrosa atau gula anggur) dialam dalam jumlah sedikit yaitu sayur, sirup jagung dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Fruktosa (levulosa atau gula buah), terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nectar bunga dan sayur. Galaktosa terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa. 2. Disakarida Terdiri dari sukrosa atau sakarosa (gula tebu atau gula bit) terdapat dalam gula pasir, gula merah, buah, sayuran dan madu. Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada setiap pemecahan pati seperti pada bijian berkecambah dan didalam usus manusia pada pemecahan pati. Laktosa (gula susu) terdapat pada susu. Trehalosa (gula jamur) terdapat pada 15% jamur kering dan terdapat dalam serangga. 3. Gula alcohol Terdapat empat jenis gula alcohol yaitu sorbitol, manitol, dulcitol dan inositol. Sorbitol banyak digunakan pada minuman dan makanan khusus pasien diabetes. Manitol dan dulcitol terdapat pada nanas, asparagus, ubijalar dan wortel. Kedua jenis alcohol ini banyak digunakan dalam industri pangan. Inositol banyak terdapat pada serealia. 4. Oligosakarida Terdapat dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan, serealia, bawang merah dan putih serta asparagus. B. Karbohidrat kompleks 1. Polisakarida Jenis polisakarida adalah pati, dekstrin, glikogen dan polisakarida non pati (serat). Pati terdapat dalam padi-padian, biji-bijian dan umbi-umbian. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat dalam makanan lewat pipa karena mempunyai daya larut dan kemanisan yang tinggi sehingga lebih mudah dicerna. Glikogen merupakan simpanan karbohidrat didalam tubuh manusia dan hewan terdapat dihati dan otot. Dua pertiga glikogen disimpan diotot dan selebihnya dihati. Glikogen dalam otot digunakan untuk keperluan energi didalam otot dan glikogen didalam hati digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. 2. Serat Selulosa berasal dari makanan nabati akan melewati saluran cerna secara utuh. Selulosa melunakkan dan memberi bentuk pada feses karena mampu menyerap air, sehingga membantu gerakan peristaltic usus, sehingga membantu defekasi dan mencegah konstipasi. Sekilas metabolisme karbohidarat Peranan utama karbohidrat didalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi sel-sel tubuh yang kemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan sentral dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tertentu hanya memperoleh energi dari karbohidrat seperti sel darah merah serta sebagian besar otak dan system saraf. Menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen Salah satu fungsi utama hati adalah menyimpan dan mengeluarkan glukosa sesuai kebutuhan tubuh. Kelebihan glukosa akan disimpan didalam hati dalam bentuk glikogen. Bila persediaan glukosa darah menurun, hati akan mengubah sebagian dari glikogen menjadi glukosa dan mengeluarkannya ke dalam aliran darah. Glukosa ini akan dibawa oleh darah keseluruh bagian tubuh yang memerlukan seperti otak, system saraf, jantung dan organ lainnya. Sel-sel otot dan sel lain disamping glukosa menggunakan lemak sebagai sumber energi. Sel otot juga menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen dan tidak dapat dikembalikan sebagai glukosa ke dalam aliran darah. Penggunaan glukosa untuk energi Bila glukosa memasuki sel, enzim-enzim akan memecahnya menjadi bagian-bagian kecil yang pada akhirnya menghasilkan energi, karbon dioksida dan air. Glukosa sebagai sumber energi untuk sel-sel otak, sel saraf dan sel darah merah tidak dapat digantikan oleh lemak. Perubahan glukosa menjadi lemak Kelebihan karbohidrat didalam tubuh diubah menjadi lemak. Perubahan ini terjadi didalam hati. Gula darah Tubuh hendaknya dapat mempertahankan konsentrasi gula darah (dalam bentuk glukosa) dalam batas-batas tertentu yaitu 70-120 mg/100 ml dalam keadaan puasa, bila terjadi kelebihan (hiperglikemi) maka akan dikeluarkan melalui urin. Bila sebaliknya gula darah turun hingga 40-50 mg/100 ml akan mengalami gugup, pusing, lemas dan lapar (hipoglikemi). Fungsi 1. Sumber energi Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. 1 gr KH menghasilkan 4 kalori. KH didalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera, sebagian disimpan dihati dan jaringan otot, sebagian diubah menjadi lemak untuk disimpan sebagai cadangan energi 2. Pemberi rasa manis pada makanan KH memberi rasa manis pada makanan khususnya mono dan disakarida. 3. Penghemat protein Bila KH makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun, tapi bila KH mencukupi, protein akan digunakan sebagai zat pembangun. 4. Pengatur metabolisme lemak KH mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan keton seperti asam asetoasetat, aseton dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk dalam hati dan dikeluarkan melalui urin dengan mengikat basa berupa ion natrium. Hal ini akan menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. Dibutuhkan 50-100 gr KH sehari untuk mencegah ketosis. 5. Membantu pengeluaran feses KH membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltic usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltic usus, sedangkan hemiselulosa dan pectin mempu menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan. Penyakit-penyakit yang berhubungan dengan karbohidrat 1. Penyakit kurang kalori dan protein (KKP)/Protein calori malnutrition (PCM)/Protein energy malnutrition (PEM) Terjadi karena defisiensi energi dan defisiensi protein. Gejala marasmus ialah anak sangat kurus, muka berkerut seperti orang tua, kadang disamakan dengan muka monyet pada anak yang baru lahir, anak tergeletak pasif (apatis), tidak terasa jaringan lemak subkutan. Gejala kwashiorkor diantaranya anak apatis, rambut kepala halus dan jarang, bewarna kemerahan kusam, rambut mudah dicabut tanpa rasa sakit, kemungkinan ada edema, masih adanya jaringan subkutan. 2. Penyakit kegemukan (obesitas) Disebabkan karena ketidak seimbangan antara konsumsi kalori dan kebutuhan energi, dimana konsumsi terlalu berlebih disbanding kebutuhan atau pemakaian energi. Seseorang disebut obesitas bila BB melebihi 15% pada laki-laki dan 20% pada perempuan dari BB ideal. Beberapa penyakit yang meningkat prevalensinya pada penderita obesitas yaitu penyakit kardiovaskuler termasuk HT, DM dsb. 3. Diabetes mellitus Merupakan gangguan metabolic yang bersangkutan dengan karbohidrat glukosa. Karena glukosa tidak dapat dipergunakan untuk menghasilkan energi, maka lemak dan protein lebih banyak dipecah untuk menghasilkan energi yang diperlukan sehingga terjadi peningkatan glukoneogenesis. Peningkatan pemecahan asam lemak menghasilkan asam keton. 4. Lactose intolerance Merupakan gangguan metabolic yang mengenai disakarida laktosa. Gejala yang terjadi ialah penderita akan mengalami diare bila mendapat air susu atau produk susu. Penyakit ini diturunkan (herediter). http://puskesmas-oke.blogspot.com/2009/01/bahan-makanan-dan-zat-makanan.html