KLASIFIKASI, FUNGSI DAN METABOLISME VITAMIN
Sebelum abad ke dua puluh, karbohidrat, lemak,
protein, dan beberapa zat mineral telah dianggap sebagai zat-zat makanan yang
dibutuhkan untuk fungsi tubuh normal. Akan tetapi berabad-abad sebelumnya,
berbagai pengamatan menduga bahwa senyawa-senyawa organik lainnya adalah
esensial untuk menjaga kesehatan. Sebagai misal telah diketahui selama 300
tahun, bahwa dengan makan buah-buahan dan sayur-sayuran segar ternyata berguna
untuk pencegahan atau pengobatan scorbut (sariawan). Juga telah
diakui, bahwa rakhitis dapat disembuhkan dengan minum minyak ikan.
Pengamatan-pengamatan tersebut menimbulkan dugaan, bahwa ada senyawa-senyawa
zat makanan lain diperlukan untuk menjaga kesehatan di samping karbohidrat,
lemak atau protein.
Pada tahun 1912, Funk, seorang sarjana biokimia
bangsa Polandia yang bekerja di London untuk pertama kali memperkenalkan
istilah vitamin (amine yang vital) yang kemudian terkenal dengan nama
vitamin (dari bahasa Latin, vital yang berarti hidup), untuk menandakan
kelompok dari senyawa-senyawa organik tersebut.
Vitamin adalah molekul organik yang di dalam
tubuh mempunyai fungsi yang sangat bervariasi. Fungsi vitamin dalam metabolisme
yang paling utama adalah sebagai kofaktor. Di dalam tubuh diperlukan dalam
jumlah sedikit (micronutrient). Biasanya tidak disintesis di
dalam tubuh, jika dapat disintesis jumlahnya tidak mencukupi kebutuhan tubuh,
sehingga harus diperoleh dari makanan atau diet.
Vitamin dalam arti luas adalah senyawa organik,
bukan karbohidrat, lemak maupun protein, yang memiliki peranan vital uutuk berjalannya
fungsi tubuh yang normal, meskipun dibutuhkan dalam jumlah kecil. Vitamin
adalah zat gisi yang sangat dibutuhkan oleh tubuh, karena berperan
mambantu proses metabolisme tubuh yang normal. Beberapa vitamin tidak
dapat dibuat tubuh dalam jumlah cukup, sehingga harus dilengkapi dari bahan
pangan, kecuali vitamin D. Defisiensi vitamin tertentu akan menyebabkan
berkembangnya suatu sindrome yang spesifik untuk tiap-tiap vitamin. Beberapa
vitamin tidak diperlukan dalam diet, dikarenakan vitamin-vitamin tersebut dapat
disintesis sendiri dengan bantuan mikroflora usus.
Adanya vitamin dalam bahan makanan belum
merupakan suatu jaminan bahwa suatu defisiensi dari vitamin tersebut tidak
timbul, karena mungkin ada faktor-faktor lain yang terdapat dalam diet yang
menghalangi pemanfaatannya oleh tubuh, misalnya proses absorbsinya di dalam
usus. Telah diketahui bahwa pengobatan secara terus-menerus dengan parafin cair
dapat menghalangi penyerapan karoten, karena parafin melarutkan senyawa karoten
dan membentuk suatu larutan yang tidak dapat diserap oleh mukosa usus, maka
akan timbul gejala defisiensi vitamin A. Merupakan fakta yang jelas juga bahwa
terlalu banyak minyak ikan dalam diet akan menimbulkan defisiensi vitamin E
dalam waktu singkat dengan akibat degenerasi otot. Infeksi usus ada hubungannya
dengan penyerapan vitamin A dan penggunaannya. Gangguan hidrolisis lemak dan
penyerapannya secara otomatis mempengaruhi penyerapan semua vitamin yang larut
dalam lemak.
Di bidang peternakan, dewasa ini sebagian vitamin
dapat dihasilkan secara sintetik dan penggunaan penentuan secara kimiawi makin
meningkat. Vitamin-vitamin sintetik tersebut sama efektifnya seperti dari
sumber-sumber alam dan lebih disukai karena kualitas standarnya, garansi
potensinya, dan stabilitasnya. Vitamin-vitamin sintetik memungkinkan formulasi
ransum yang fleksibel, sesuai dengan kebutuhan setempat dan penggunaan
ekonomisnya. Bentuk-bentuk stabilitas vitamin A, D, dan E dapat diperoleh di
pasaran. Vitamin dapat diberikan terdiri dalam konsentrasi tinggi atau sebagai
premiks yang berpotensi rendah dalam kombinasi dengan zat-zat makanan aktif
lainnya, seperti zat-zat mineral, antibiotika dan lain-lain. Bila hanya
tersedia sumber-sumber vitamin alami, maka perlu diperhatikan bahwa konsentrasi
vitamin-vitamin tersebut dalam bahan makanan dapat bervariasi luas dengan
musim, panenan dan kondisi penyimpanan. Nilai hayati vitamin dapat berkurang
atau hilang akibat terdapatnya zat-zat antagonis dalam sumber-sumber vitamin
alam tersebut. Vitamin A, D3, E, riboflavin, dan B12
perlu mendapat perhatian khusus. Akan tetapi jumlah kholin, asam nikotinat dan
kadangkala asam pantothenat yang tidak mencukupi dapat dijumpai dalam berbagai
ransum, terutama pada ransum-ransum yang tidak mengandung protein hewan.
Pada ternak, daun hijau leguminosa dan rumput
diketahui merupakan sumber vitamin yang baik, terutama karoten. Pada manusia,
vitamin yang alami bisa didapat dari sayur, buah dan produk hewani.
Pada umumnya, vitamin-vitamin ditemukan berkaitan dengan adanya pengaruh
biologis yang menarik bagi seorang peneliti, sedangkan sifat-sifat kimianya
dipelajari kemudian. Pembedaan nama vitamin yang satu dengan lainnya didasarkan
dengan huruf, yang kadang-kadang disertai dengan nomor-nomor subskrip. Pada
beberapa hal, untuk beberapa vitamin, sistem ini tetap dipakai, walaupun
sifat-sifat kimianya telah ditemukan kemudian, di lain pihak, nama umum
tersebut segera dirubah karena terminologi vitamin tidak lagi diterima dengan
baik. Oleh karena itu, di dalam praktek, nama vitamin dan nama kimianya tetap
dipakai, walaupun untuk beberapa seri, terminologi kimianya dibuang, diganti
dengan nama lain. Dalam “tentative rules” (1970), tentang pemberian nama
vitamin dan zat-zat yang berhubungan dengannya dinyatakan bahwa nama umum
vitamin penting, terutama untuk membawahi suatu grup zat-zat organik yang
essensial. Pemberian nama dengan huruf masih penting, sekurang-kurangnya untuk
para ahli nutrisi.
Jenis dan jumlah vitamin dalam masing-masing bahan pangan sangat bervariasi.
Secara umum dapat dikatakan bahwa bahan pangan dari hewan, seperti daging,
telur, susu dan hati, mengandung hampir semua jenis vitamin yang telah
diketahui dan jumlahnya relatif tinggi, sedangkan pada biji-bijian, misalnya
jagung dan umbi-umbian, misalnya ubi kayu, mengandung hanya sedikit sampai
cukup saja.
Klasifikasi Vitamin
Secara klasik, berdasarkan kelarutannya, vitamin digolongkan dalam dua
kelompok, yaitu (1) vitamin yang larut dalam lemak dan (2) vitamin yang larut
dalam air, karena yang pertama dapat diekstraksi dari bahan makanan dengan
pelarut lemak dan yang terakhir dengan air. Beberapa vitamin larut lemak adalah
vitamin A, D, E, dan K, yang hanya mengandung unsur- unsur karbon, hidrogen dan
oksigen. Vitamin yang larut dalam air terdiri atas asam askorbat (C) dan
B-komplek (B1 sampai B12), yang selain mengandung
unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen, juga mengandung nitrogen, sulfur atau
kobalt.
Vitamin yang larut dalam lemak, yaitu A, D, E dan K, memiliki sifat-sifat
umum, antara lain (1) tidak terdapat di semua jaringan; (2) terdiri dari
unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen; (3) memiliki bentuk prekusor atau
provitamin; (4) menyusun struktur jaringan tubuh; (5) diserap bersama lemak;
(6) disimpan bersama lemak dalam tubuh; (7) diekskresi melalui feses; (8)
kurang stabil jika dibandingkan vitamin B, dapat dipengaruhi oleh cahaya,
oksidasi dan lain sebagainya.
Vitamin yang larut dalam air memiliki sifat-sifat umum, antara lain : (1) tidak
hanya tersusun atas unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen; (2) tidak
memiliki provitamin; (3) terdapat di semua jaringan; (4) sebagai prekusor
enzim-enzim; (5) diserap dengan proses difusi biasa; (6) tidak disimpan secara
khusus dalam tubuh; (7) diekskresi melalui urin; (8) relatif lebih stabil,
namun pada temperatur berlebihan menimbulkan kelabilan.
Fungsi Vitamin
Beberapa vitamin berfungsi langsung dalam
metabolisme penghasilan energi Jalur metabolisme yang menghasilkan energi untuk
mendukung kerja sel diantaranya adalah glikolisis, siklus kreb, transport
elektron, dan β oksidasi.
Metabolisme Umum Vitamin
Vitamin yang larut lemak atau minyak, jika
berlebihan tidak dikeluarkan oleh, tubuh, melainkan akan disimpan. Sebaliknya,
vitamin yang larut dalam air, yaitu vitamin B kompleks dan C, tidak disimpan,
melainkan akan dikeluarkan oleh sistem pembuangan tubuh. Akibatnya, selalu
dibutuhkan asupan vitamin tersebut setiap hari. Vitamin yang alami bisa didapat
dari sayur, buah dan produk hewani. Seringkali vitamin yang terkandung dalam
makanan atau minuman tidak berada dalam keadaan bebas, melainkan terikat, baik
secara fisik maupun kimia. Proses pencernaan makanan, baik di dalam lambung
maupun usus halus akan membantu melepaskan vitamin dari makanan agar bisa diserap
oleh usus. Vitamin larut lemak diserap di dalam usus bersama dengan lemak atau
minyak yang dikonsumsi.
Vitamin diserap oleh usus dengan proses dan mekanisme yang berbeda. Terdapat
perbedaan prinsip proses penyerapan antara vitamin larut lemak dengan vitamin
larut air. Vitamin larut lemak akan diserap secara difusi pasif dan kemudian di
dalam dinding usus digabungkan dengan kilomikron (lipoprotein) yang kemudian
diserap sistem limfatik, baru kemudian bergabung dengan saluran darah untuk
ditransportasikan ke hati. Sedangkan vitamin larut air langsung diserap melalui
saluran darah dan ditransportasikan ke hati. Proses dan mekanisme penyerapan
vitamin dalam usus halus diperlihatkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Proses dan Mekanisme Penyerapan Vitamin
dalam Usus Halus
|
Jenis Vitamin
|
Mekanisme Penyerapan
|
|
Vitamin A, D, E, K dan beta-karoten
|
Dari micelle, secara difusi pasif, digabungkan
dengan kilomikron, diserap melalui saluran limfatik.
|
|
Vitamin C
|
Difusi pasif (lambat) atau menggunakan Na+
(cepat)
|
|
Vitamin B1 (Tiamin)
|
Difusi pasif (apabila jumlahnya dalam lumen
usus sedikit), dengan bantuan Na+ (bila jumlahnya dalam lumen usus
banyak).
|
|
Vitamin B2 (Riboflavin)
|
Difusi pasif
|
|
Niasin
|
Difusi pasif (menggunakan Na+)
|
|
Vitamin B6 (Piridoksin)
|
Difusi pasif
|
|
Folasin (Asam Folat)
|
Menggunakan Na+
|
|
Vitamin B12
|
Menggunakan bantuan faktor intrinsik (IF) dari
lambung.
|
Sumber : Muchtadi, 2009
VITAMIN A
Sebelum ditemukan vitamin yang larut dalam
lemak, orang menduga bahwa lemak hanya berfungsi sebagai sumber energi. Vitamin
yang larut dalam lemak biasanya ditimbun dalam tubuh dan karenanya tidak perlu
disediakan setiap hari dalam makanan.
Absorbsi vitamin larut lemak yang normal
ditentukan oleh absorbsi normal dari lemak. Gangguan absorbsi lemak yang
disebabkan oleh gangguan sistim empedu akan menyababkan gangguan absorbsi
vitamin–vitamin yang larut lemak. Setelah diabsorbsi, vitamin ini dibawa ke
hepar dalam bentuk kilomikron dan disimpan di hepar atau dalam jaringan lemak.
Di dalam darah, vitamin larut lemak diangkut oleh lipoprotein atau protein
pengikat spesifik (Spesific Binding Protein), dan karena tidal larut
dalam air, maka ekskresinya lewat empedu, yang dikeluarkan bersama-sama feses.
Provitamin A
Vitamin A dalam tumbuhan terdapat dalam bentuk
prekusor (provitamin). Provitamin A terdiri dari α, β, dan γ- karoten. β –
karoten merupakan pigmen kuning dan salah satu jenis antioksidan yang memegang
peran penting dalam mengurangi reaksi berantai radikal bebas dalam
jaringan.
Struktur Kimia Vitamin A
Vitamin
A terdiri dari 3 biomolekul aktif, yaitu retinol, retinal (retinaldehyde) dan retinoic
acid .
Sifat-sifat Vitamin A
Tumbuh-tumbuhan tidak mensintesis vitamin A, akan tetapi manusia dan hewan
mempunyai enzim di dalam mukosa usus yang sanggup merubah karotenoid provitamin
A menjadi vitamin A. Dikenal bentuk-bentuk vitamin A, yaitu bentuk alkohol,
dikenal sebagai retinol, bentuk aldehid disebut retinal, dan berbentuk asam,
yaitu asam retinoat.
Retinol dan retinal mudah dirusak oleh oksidasi terutama dalam keadaan panas
dan lembab dan bila berhubungan dengan mineral mikro atau dengan lemak/minyak
yang tengik. Retinol tidak akan berubah dalam gelap, sehingga bisa disimpan
dalam bentuk ampul, di tempat gelap, pada suhu di bawah nol. Retinol juga sukar
berubah, jika disimpan dalam tempat tertutup rapat, apalagi disediakan
antioksidan yang cocok. Vitamin dalam bentuk ester asetat atau palmitat
bersifat lebih stabil dibanding bentuk alkohol maupun aldehid.
Secara kimia, penambahan vitamin E dan antioksidan alami dari tanaman bisa
melindungi vitamin A dalam bahan makanan. Leguminosa tertentu, terutama kacang
kedele dan alfafa, mengandung enzim lipoksigenase yang bisa merusak karoten,
xantofil, bahkan vitamin A, melalui tahapan-tahapan oksidasi dengan asam
lemak tidak jenuh. Melalui pemanasan yang sempurna pada kacang kedele dan
pengeringan pada alfafa akan merusak enzim tersebut.
Di dalam praktek, terutama dalam penyimpanan, vitamin A bersifat tidak stabil.
Guna menciptakan kestabilannya, maka dapat diambil langkah-langkah, yaitu
secara kimia, dengan penambahan antioksidan dan secara mekanis dengan melapisi
tetesan-tetesan vitamin A dengan lemak stabil, gelatin atau lilin, sehingga
merupakan butiran-butiran kecil. Melalui teknik tersebut, maka sebagian besar
vitamin A bisa dilindungi dari kontak langsung dengan oksigen.
Manfaat Vitamin A
Vitamin A essensial untuk pertumbuhan, karena merupakan senyawa
penting yang menciptakan tubuh tahan terhadap infeksi dan memelihara
jaringan epithel berfungsi normal. Jaringan epithel yang dimaksud adalah
terutama pada mata, alat pernapasan, alat pencernaan, alat reproduksi, syaraf
dan sistem pembuangan urine.
Hubungan antara vitamin A dengan fungsi mata yang normal, perlu mendapat
perhatian khusus. Vitamin A berperan dalam sintesis stereoisomer dari retinal
yang disebut retinen, yang berkombinasi dengan protein
membentuk grup prostetik yang disebut “visual purple”,
yang lebih dikenal dengan istilah rodopsin. Jadi vitamin A diperlukan untuk
mensintesis rodopsin, yang selalu pecah atau dirusak oleh proses fotokimiawi
sebagai salah satu proses fisiologis dalam sistem melihat. Apabila vitamin A
pada suatu saat kurang dalam tubuh, maka sintesis ”visual purple” akan terganggu,
sehingga terjadi kelainan-kelainan melihat.
Vitamin A berperan dalam berbagai proses tubuh,
antara lain, stereoisomer dari retinal yang disebut retinen, memainkan peranan
penting dalam penglihatan. Vitamin A diperlukan juga dalam pencegahan ataxia,
pertumbuhan dan perkembangan sel, pemeliharaan kesempurnaan selaput lendir
(mukosa), reproduksi, pertumbuhan tulang rawan yang baik dan
cairan serebrospinal yang norma, mampu meningkatkan sistem imun, berperan
penting dalam menjaga kesehatan kulit dan terbukti bisa melawan ketuaan.
Secara metabolik, vitamin A berperan dalam memacu
sintesis kortikosteroid, yaitu pada proses hidroksilasi pregnenolon menjadi
progesteron, memacu perubahan mevalonat menjadi squalen, yang selanjutnya
dirubah menjadi kolesterol dan sebagai pengemban (carrier) pada sintesis
glikoprotein membran.
Sumber Vitamin A
Vitamin A banyak terkandung dalam minyak ikan. Vitamin A1 (retinal),
terutama banyak terkandung dalam hati ikan laut. Vitamin A2
(retinol) atau 3-dehidro retinol, terutama terkandung dalam hati ikan tawar.
Vitamin A yang berasal dari minyak ikan, sebagian besar ada dalam bentuk ester.
Vitamin A juga terkandung dalam bahan pangan,
seperti mentega (lemak susu), kuning telur, keju, hati, hijauan dan
wortel. Warna hijau tumbuh-tumbuhan merupakan petunjuk yang baik
tingginya kadar karoten. Buah-buahan berwarna merah dan kuning, seperti cabe
merah, wortel, pisang, pepaya, banyak mengandung provitamin A, ß-karoten. Untuk
makanan, biasanya vitamin A terdapat dalam makanan yang sudah difortifikasi
(ditambahkan nilai gizinya).
Metabolisme Vitamin A
Vitamin A dan β-karoten diserap dari usus halus
dan sebagian besar disimpan di dalam hati. Bentuk karoten dalam tumbuhan
selain β, adalah α, γ-karoten serta kriptosantin. Setelah dilepaskan dari
bahan pangan dalam proses pencernaan, senyawa tersebut diserap oleh usus halus
dengan bantuan asam empedu (pembentukan micelle).
Vitamin A dan karoten diserap oleh usus dari
micelle secara difusi pasif, kemudian digabungkan dengan kilomikron dan diserap
melalui saluran limfatik, kemudian bergabung dengan saluran darah dan
ditransportasikan ke hati. Di hati, vitamin A digabungkan dengan asam palmitat
dan disimpan dalam bentuk retinil-palmitat. Bila diperlukan oleh sel-sel tubuh,
retinil palmitat diikat oleh protein pengikat retinol (PPR) atau retinol-binding
protein (RBP), yang disintesis dalam hati. Selanjutnya ditransfer
ke protein lain, yaitu “transthyretin” untuk diangkut ke sel-sel jaringan.
Vitamin A yang tidak digunakan oleh sel-sel tubuh
diikat oleh protein pengikat retinol seluler (celluler retinol binding protein),
sebagian diangkut ke hati dan bergabung dengan asam empedu, yang selanjutnya
diekskresikan ke usus halus, kemudian dikeluarkan dari tubuh melalui feses.
Sebagian lagi diangkut ke ginjal dan diekskresikan melalui urine dalam bentuk
asam retinoat.
Karoten diserap oleh usus seperti halnya vitamin
A, sebagian dikonversi menjadi retinol dan metabolismenya seperti di atas.
Sebagian kecil karoten disimpan dalam jaringan adiposa dan yang tidak digunakan
oleh tubuh diekskresikan bersama asam empedu melalui feses.
Pada diet nabati, di lumen usus, oleh enzim β-
karoten 15,15-deoksigenase, β- karoten tersebut dipecah menjadi retinal
(retinaldehid), yang kemudian direduksi menjadi retinol oleh
enzim retinaldehid reduktase. Pada diet hewani, retinol
ester dihidrolisis oleh esterase dari pankreas,
selanjutnya diabsorbsi dalam bentuk retinol, sehingga diperlukan garam empedu.
Proses di atas sangat terkontrol, sehingga
tidak dimungkinkan produksi vitamin A dari karoten secara berlebihan. Tidak
seluruh karoten dapat dikonversi menjadi vitamin A, sebagian diserap utuh dan
masuk ke dalam sirkulasi, hal ini akan digunakan tubuh sebagai antioksidan.
Beberapa hal yang menyebabkan karoten gagal dikonversi menjadi vitamin A,
antara lain (1) penyerapan tidak sempurna ; (2) konversi tidak 100%, salah
satu sebab adalah diantara karoten lolos ke saluran limfe, dan (3) pemecahan
yang kurang efisien.
Defisiensi Vitamin A
Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin A, antara lain
rabun senja (night blindness)), katarak, infeksi saluran pernapasan, menurunnya daya tahan tubuh, keratinisasi (sel epithel kering), kulit yang tidak sehat, bersisik dan mengelupas.
rabun senja (night blindness)), katarak, infeksi saluran pernapasan, menurunnya daya tahan tubuh, keratinisasi (sel epithel kering), kulit yang tidak sehat, bersisik dan mengelupas.
Hipervitaminosis A
Terutama pada anak-anak, kelebihan vitamin A ditandai dengan
kemunculan gejala-gejala, antara lain hilangnya napsu makan, mual, berat badan
menurun, pusing, luka di sudut mulut, bibir pecah-pecah, rambut rontok dan
nyeri tulang.
No comments