TIURMA PT SIMANJUNTAK,MSI

PENGANTAR METABOLISME GIZI

DISAMPAIKAN PADA KULIAH KE-2 HARI RABU TANGGAL 19 SEPTEMBER 2012

MATERI KULIAH BIOKIMIA GIZI DASAR FKM

KOMPOSISI TUBUH MANUSIA

KOMPOSISI TUBUH MANUSIA NORMAL DALAM BENTUK KOMPONEN ENERGI

KOMPONEN MASSA (kg) ENERGI (kcal) KETERSEDIAANa (hari)

Air dan Mineral 49 0 0Protein 6 24,000 13Glikogen 0.2 800 0.4Lemak 15 140,000 78

TOTAL : 70.2 164,800 91.4aKetersediaan yaitu durasi penyediaan energi yang didasarkan pada penggunaan REE 1800 kcal/hari Data dari Cahill GF. N Engl J Med 1970;282:668-75.

PENDAHULUAN

3

Tubuh manusia membutuhkan energi sebaik mungkin sebagai bahan untuk tumbuh, berkembang ataupun untuk sembuh

Nutrisi merupakan bahan kimia yang disediakan oleh lingkungan, dibutuhkan manusia untuk bertahan hidup

1. Makronutrien Karbohidrat Protein Lemak

2. Mikronutrien Vitamin Mineral

3. Nutrisi esensial Sel manusia tidak dpt mensintesis beberapa jenis asam amino

Energi : kapasitas untuk melakukan kerja. Energi dalam makanan adalah energi kimia. Tubuh bisa mengkonversi energi kimia, mekanik, listrik, atau energi panas.Nutrisi : zat kimia yang diperoleh dari makanan dan digunakan dalam tubuh untuk memberikan energi, bahan struktural, dan mengatur agen untuk mendukung pertumbuhan, pemeliharaan, dan perbaikan jaringan tubuh. Mungkin, nutrisi juga bisa mengurangi risiko beberapa penyakit.

AIR ?

4

Air sangat diperlukan dan, membantu menyediakan lingkungan di mana hampir seluruh kegiatan tubuh dilakukan. Air berpartisipasi dalam banyak reaksi-metabolik dan perlengkapan media untuk mengangkut bahan-bahan penting untuk sel dan pembuangan produk limbah sisa metabolisme. 

Rangsangan (penglihatan, aroma,

bahkan suara dan pikiran terhadap

adanya makanan)

Persepsi lapar dari saluran GI; sinyal

hipotalamus

Adanya bahan makanan pada

lambung

Adanya asam dan makanan yang sebagian telah dicerna pada usus halus

Memulai sekresi hormon dan meningkatkan aliran empedu dan sekresi enzim dari lambung, pankreas

dan mucosa usus; termasuk motilitas GI, aliran darah dan pertumbuhan

Adanya digesta (makanan) pada usus halus dan

colon

Memperlambat pengosongan lambung, pembatasan jumlah asam lambung dan

sekresi enzim, peningkatan rasa kenyang (satiety)

Menyediakan energi untuk host dan sel sepanjang slauran pencernaan,

meningkatkan pertumbuhan flora usus, meningkatkan rasa kenyang,

menurunkan motilitas usus, merangsang defekasi (BAB)

MEKANISME CERNA

Struktur MAKROmolekul

Protein asam nukleat polisakarida lipid

Asam amino nukleotida gula sederhana*) gliserol asam lemak

α- ketoacids ribosa pyruvat(C3) asetat (C2)C3, C4, C5 nitrogen pyruvat (C3)

Karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O) Nitogen (N), fosfor (P), sulfur (S)

DIET YANG SEHAT

Seimbang Bervariasi Moderation (dalam jumlah yang cukup; tidak kurang

& berlebihan)

KEPADATAN ENERGI (ENERGY DENSITY) PADA MAKANAN

8Sarapan 450 gram menghasilkan 500 kkal, untuk kepadatan energi dari 1,1(500 kkal / 450gr = 1,1 kkal / g).

Sarapan 144 gram menghasilkan 500 kkal, dengan kepadatan energi 3,5(500 kkal / 144gr = 3,5 kkal / g).

KEPADATAN ENERGI RENDAH KEPADATAN ENERGI TINGGI

FUNGSI MAKRONUTRIEN Sumber energi

Energi yang dilepaskan dari ikatan kimia nutrien ialah ATP, fosfokreatin, dan zat molekul berenergi tinggi. Energi ini digunakan untuk transport dan kerja mekanik.

SintesisMakromolekul digunakan untuk mensintesis bahan dasar yang diperlukan untuk pertumbuhan dan pertahanan sel dan jaringan.

SimpananJika makanan yang kita makan melebihi kebutuhan tubuh untuk energi dan sintesis, kelebihan nutien tersebut akan disimpan sebagai glikogen dan lemak. Simpanan ini menyediakan energi saat puasa.

METABOLISME BAHAN MAKANAN

• Absorptive-state: katabolisme → penguraian molekul zat makanan yang besar menjadi molekul yang lebih kecil; rx oksidasi; melepaskan energi/panas; rx eksorgenik; membebaskan elektron

• Post absorptive state/ fasted state: anabolisme → sintesis molekul yang lebih kecil menjadi molekul yang lebih besar; rx reduksi; membutuhkan energi/panas; rx endorgenik; menyerap elektron

11METABOLISME BAHAN MAKANAN

SECARA UMUM

12

KHUSUS METABOLISME KARBOHIDRAT GLIKOGENESIS DAN GLIKOGENOLISIS Kelebihan glukosa penyimpanan (glikogen hati dan

otot) = glikogenesis. Merupakan polimer glukosa sangat bercabang di

sitoplasma sel salam ikatan 1,4 gilosidik dengan 1,6 glikosidik titik cabangnya.

Dapat diubah jadi glukosa mempertahankan glukosa darah (dalam keadaan puasa) = 12- 18 jam puasa.

Glikogen hati dapat dibentuk dari Asam laktat. (siklus Cori)

Konsentrasi glukosa darah normal = 80 – 120 mg / 100 ml.(3-7 mmol/L) Setelah makan glukosa darah naik hingga 120-130 mg /100 ml turun menjadi normal.

Dalam keadaan puasa glukosa darah 60 – 70 mg / 100 ml. (hipoglikemik < kadar normal > hiperglikemik. Hiperglikemik (melewati ambang ginjal 170 atau 180 mg glukosuria.

Gulosa darah turun dibawah 1,5 mmol / L otak fungsi otak terganggu koma kematian.

Sintesis glikogen memerlukan energi (ATP) Berupa UTP (Uridin Tripospat) sumber yang lebih cepat.

Diawali pembentukan Glukosa 6 pospat (G6P) dari glukosa dikatalis enzim heksokinase / glukokinase (bersifat irreversibel)

Selanjutnya gugus P C6 dimutasi intramolekul ke C1 G1P dengan katalis enzim fosfoglukomutase (bersifat reversibel) = mengalami isomerasi

SINTESIS GLIKOGEN

SINTESIS GLIKOGEN

LANJUTAN

UDP-Glukosa digabungkan dengan glikogen induk (minimal 4 unit) α 1,4 glikosidik (katalis enzim glikogen sintase)

Cabang polimer glukosa (6-7 unit) dipindah lebih dalam α 1,6 glikosidik (katalis Branching enzyme)

REAKSI ANABOLIK

REAKSI KATABOLIK

Glikogen

Glukosa Glukosa

Butuh energi

Butuh energi

Butuh energi

Menghasilkan energi

Menghasilkan energi

Menghasilkan energi

Glikogen

Glukosa

Trigliserida

Trigliserida

Gliserol

Gliserol

As. lemak

As. lemak

Protein

Protein

As. Amino As. Amino

As. Amino

REAKSI ANABOLIK

GLIKOGENOLISIS Proses pemecahan glikogen Dalam otot : * tujuannya untuk mendapat energi bagi otot * hasil akhirnya : piruvat / laktat sebab

gluko- sa 6-p yg dihasilkan dari glikogenolisis masuk ke

jalur glikolisis di otot Dalam hati : * tujuannya : untuk mempertahankan kadar

glukosa darah di antara dua waktu makan * Glukosa 6-p akan diubah menjadi glukosa Glukosa 6-p + H2O Glukosa + Pi Glukosa 6-fosfatase

GLIKOGEN LISIS = GLIKOGENOLISIS

Pemecahan Glikogen -> Glukosa 1 p Ada 3 enzim yang mengkatalis (hormon glukoden

-> C-AMP-enzym posporilase) Glikogen Fosforilase : Glikogen (α 1,4 glikosidik )

-- Glukosa 1-P Tranferase : memindahkan 3 residu glukosa cabang lain

lebih peka difosrilasi Debranching enzyme (α 1,6 gilokosilase) ikatan α 1,6

glikosidik Glukosa 1p Glukosa 6 P Glukosa (Di

hati dan Ginjal) -> Glukosa Darah Di Otot Glukosa 6 P Jalur Glikolisis

Jaringan perlu pasokan glukosa kontinu sebagai sumber energi terutama sistem saraf dan eritrosit

Enzim bantuan : 1. Piruvat karboksilase 2. Fosfoenolpiruvat karboksikinase 3. Fruktosa 1,6 bifosfatase 4. Glukosa 6-fosfatase

Jalur Glukoneogenesis

Proses2 pada metabolisme karbohidrat :

1. Glikolisis 2. Glikogenesis

3. Glikogenolisis 4. HMP Shunt 5. Glukoneogenesis

GLIKOLISIS

Disebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAY Terjadi di dalam sitosol Glikolisis : oksidasi glukosa energi ( ATP )

Aerob Anaerob ( asam piruvat ) ( asam laktat ) Pada keadaan aerob : Hasil akhirnya asam piruvat Masuk ke

dalam mitokondria Asetil KoA Siklus Krebs ATP + CO2+ H2O

Jalur Glikolisis

Ke Jalur Uronat

Glukosa-1 P

Glikogen Unit 1,4 dan 1,6 Glikosidik)

Glukosa-6 P

Fosfoglukomutase

Glukosa

Ke HMP-shuntGlikolisisAnaerob-aerobMg++ - Glukokinase

ATP

ADPH2OGlukosa 6 P-ase

Pi

UTP

PPi

UDP-Gluk

GlikogenPrimer

UDG(Unit glikosidik 1,4)x

Branching EPi

Debranching E

Glukosa-1 PHasil dari debranching E

cAMP

GlukagonEpinefrin

Fosforilase

Glikogensintase

insulin

+

-

GLIKOGENESIS DAN GLIKOGENLISIS

UDP Glukosa Pirofosforilase

27

NUTRIENT POOL

Bentuk nutrien yang diabsorbsi bergantung pada jenis makromolekulnya.

Makromolekul dari diet akan diubah menjadi 3 nutrient pools tubuh.

Nutrient pools ialah nutrien yang tersedia di dalam tubuh dan siap digunakan. Bahan-bahan ini berada di dalam plasma.

UNSUR DALAM ENAM KELOMPOK UTAMA ZAT GIZI (NUTRISI)

28

KARBON HIDROGEN OKSIGEN NITROGEN MINERAL

NUTRISI INORGANIK

Mineral

Air

NUTRISI ORGANIK

Karbohidrat

Lemak

Protein)a

Vitamin)b

29

GASTROINTESTINAL TRACT

GASTROINTESTINAL TRACT

Pharynx: membawa makanan ke esofagus

Kelenjar ludah ; menghasilkan air liur

Liver : Menghasilkan garam empedu, bahan serupa detergen untuk membantu mencerna lemak

Pyloric Sphincter : Memungkinkan pengiriman makanan dari lambung ke usus halus; mencegah kembalinya makanan dari usus halus

Lambung (Stomach) : Menambahkan asam, enzim, dan cairan; mencampur, dan menghaluskan makanan menjadi berbentuk cair

Esophageal sphincter : Memungkinkan pengiriman dari mulut ke kerongkongan dan dari kerongkongan ke lambung; mencegah kembalinya makanan dari lambung ke kerongkongan dan dari kerongkongan ke mulut

Esofagus : membawa makanan dari mulut ke lambung

Mulut : Mengunyah dan mencampur makanan dengan air liur

Trakea : Mengalirkan udara dari dan ke paru-paru

Epiglotis : Melindungi saluran udara ketika menelan

Saluran empedu : menghubungkan empedu dari kantung empedu ke usus halus

Kantung empedu : menyimpan empedu hingga dibutuhkan

Usus besar : menyerap kembali air dan mineral; membuang sisa (serat, bakteri dan zat gizi tdk terserap) bersama dengan air ke rektum

Rektum : menyimpan sisa hingga proses eliminasi (pembuangan)Anus : menahan rektum tertutupEliminasi (pembuangan)

31

Otot melingkar

Otot longitudinal

Otot esofagus relax, membuka saluran

Otot diafragma relax, membuka saluran

Otot esofagus berkontraksi, menekan bagian dalam (tutup saluran)Otot diafragma berkontraksi, menekan bagian luar (tutup saluran)

PENCERNAAN

Otot pada lambung

Bagian dalam otot melingkar berkontraksi, merapatkan saluran shg mendorong makanan dalam usus

Otot relaks, otot longitudinal bagian luar berkontraksi, saluran usus menjadi regang

Selama otot longitudinal meregang dan mengencang, chyme bergerak maju selama konstriksi

Otot melingkar pada bagian dalamOtot longitudinal pada bagian luar

MEKANISME PERISTALTIK

34

35

ABSORPSI

36

Beberapa jenis zat gizi (mis : air dan lipid ukuran kecil) diserap melalui metode difusi sederhana. Zat gizi ini masuk ke dalam sel pencernaan.

Beberapa jenis zat gizi (mis vitamin larut air) diserap melalui difusi bantuan.Dibutuhkan bantuan carrier (pembawa) untuk membawa zat gizi (Pada metode difusi bantuan, carrier mengubah membran sel sehingga memudahkan zat gizi masuk ke dalam sel pencernaan.

Beberapa zat gizi (mis : glukosa dan asam amino) harus diserap secara aktif. Zat gizi ini bergerak melawan besarnya konsentrasi sehingga membutuhkan energi untuk bisa berpindah melewati membran

HORMON PADA SALURAN PENCERNAAN

37

MASALAH PADA SALURAN PENCERNAAN

OBAT LUAR UNTUK METABOLISME

38

Penjual selalui memberikan janji, tapi pembeli tidak selalu bisa menagihnya

Tidak ada produk yang dapat melakukan sesuatu kemudian mengembalikan keadaannya

Termasuk ,tersebar merata dan diterima oleh pro kesehatan

RED FLAGS FOR NUTRITION QUACKERY

Meskipun terbukti tetap membutuhkan waktu untuk efektif

Alami tidak selalu lebih baik atau aman ; produk apapun yg mempunyai pengaruh kuat pasti bisa menyebabkan efek samping

Produsen tidak suka untung ? Minimal ada litbang

Ucapan merupakan bentuk bukti yang paling lemah

Menyembunyikan kekurangan secara ilmiah

SEKIAN

40

SHOOT FOR THE MOON. EVEN IF YOU MISS, YOU'LL LAND AMONG THE STARS…

Thank You41