LIPIDA. Universitas Gadjah Mada

Transkripsi

1 LIPIDA 1 - Lemak Lemak merupakan penyusun makanan yang bersifat tidak larut dalam air. Berdasarkan atas zat penyusunnya lemak dikelompokkan menjadi tiga yaitu lemak sederhana, lemak kompleks, dan turunan lemak. Lemak sederhana atau disebut triasil gliserol disusun oleh asam lemak dan gliserol. Asam lemak sebagai penyusun lemak mempunyai atom karbon (C) sebanyak 12 sampai dengan 22 dengan jumlah ikatan rangkap mulai dari 0 sampai dengan 4. Triasil gliserol disebut lemak apabila pada suhu kamar berbentuk padat dan disebut minyak apabila pada suhu kamar berbentuk cair. Fungsi lemak dan minyak Lemak dan minyak mempunyai peranan penting dalam gizi manusia. Lemak berfungsi sebagai penghasil energi, sumber lemak esensial, pembawa vitamin, melezatkan makanan, dan bersifat mengenyangkan. Lemak dapat berfungsi sebagai sumber energi karena apabila dioksidasi menghasilkan 9 Kal setiap gramnya. Energi yang dihasilkan 2 % kali energi yang dihasilkan karbohidrat maupun protein. Lemak disimpan dalam jaringan adiposa yang tidak hanya terdapat di bawah kulit tetapi juga dalam perut dan otot. Jaringan lemak secara aktif mengalami metabolisme karena di dalam sel adiposa terdapat enzim lipogenik maupun lipolitik. Apabila masukan energi makanan seimbang dengan energi yang dipakai maka tidak ada kelebihan energi yang dapat disimpan sebagai lemak. Namun, apabila masukan energi lebih besar daripada energi yang digunakan maka terjadi sintesis triasil gliserol, yang ditunjukkan makin banyaknya lemak di bawah kulit atau naiknya berat badan. Sebaliknya, bila kekurangan energi berasal dari makanan, triasil gliserol dihidrolisis. Asam lemak bebas hasil hidrolisis dibebaskan dalam darah, berikatan dengan protein albumin dan selanjutnya diangkut ke jaringan lain yang membutuhkan energi. Beberapa sel tubuh seperti sel otot menggunakan asam lemak sebagai sumber energi. Lemak berfungsi pula sebagai sumber asam lemak esensial. Asam lemak esensial adalah asam lemak yang tidak dapat di sintesis di dalam tubuh sehingga harus ada dalam diet sehari-hari. Di alam ada

2 dua jenis asam Iemak esensial yaitu asam Iinoleat dan asam linolenat. Asam arakhidonat juga merupakan asam lemak esensial. Namun, sebenarnya asam arakhidonat dapat disintesis dari asam linolenat, jadi merupakan asam lemak semu. Lemak berfungsi sebagai pembawa vitamin karena beberapa vitamin yang dibutuhkan tubuh bersifat larut dalam lemak, seperti vitamin A, D, E, dan K. Lemak yang disimpan di dalam tubuh mempunyai fungsi sebagai pelindung beberapa organ seperti ginjal dan mata. Lemak akan melindungi organ tubuh tersebut dari benturan. Jaringan adiposa yang berisi sel-sel lemak membentang di bawah kulit akan melindungi tubuh dari kehilangan panas yang lebuh besar serta membantu di dalam pengaturan suhu badan. Lemak berfungsi melezatkan makanan dan menjadikan makanan bersifat palatible karena makanan yang berlemak ataupun makanan yang telah diolah menggunakan lemak maupun minyak berasa lebih enak dibandingkan dengan makanan yang tidak berlemak. Lemak bersifat mengenyangkan karena lemak merupakan penyusun makanan yang paling lama tinggal di lambung dibandingkan dengan makronutrien lain seperti karbohidrat dan protein. Dengan demikian apabila masukan lemak dalam diet cukup besar maka waktu pengosongan isi lambung menjadi lama dan memberikan perasaan kenyang. Asam lemak Asam lemak terdapat dalam lemak sederhana maupun lemak kompleks. Menurut panjangnya atom karbon (C) dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu asam lemak berantai pendek (rantai atom C kurang dari 10), asam lemak berantai panjang (rantai atom C antara 10 sampai dengan 20), dan asam lemak berantai sangat panjang (rantai atom C lebih dari 20). Berdasarkan atas ikatannya asam lemak dikelompokkan menjadi dua yaitu asam lemak yang mempunyai ikatan rangkap atau disebut asam lemak tidak jenuh dan asam lemak yang tidak mempunyai ikatan rangkap atau asam lemak jenuh. Berdasarkan jumlah ikatan rangkapnya, asam lemak tidak jenuh dibagi menjadi dua yaitu asam lemak tidak jenuh berikatan rangkap tunggal (mono unsaturated fatty acid) mempunyai satu ikatan rangkap misalnya pada asam oleat, dan asam lemak tidak jenuh berikatan rangkap jamak (poly unsaturated fatty acid) mempunyai ikatan rangkap lebih dari satu misalnya asam linoleat dan asam lemak arakhidonat.

3 Berdasarkan dapat tidaknya asam lemak disintesis dikelompokkan menjadi dua yaitu asam I emak e sensial d an a sam I emak n on-esensial. A sarn I emak e sensial t idak d apat disintesis dalam tubuh hewan dan manusia sehingga harus ada dalam makanan. Asam lemak esensial yaitu asam linoleat dan asam linolenat. Asam lemak arakhidonat disebut juga sebagai asam lemak esensial. Namun, sebenarnya asam arakhidonat dapat disintesis dari asam linolenat sehingga sering disebut asam lemak esensial semu. Asam lemak beserta turunannya berfungsi sebagai prekursor prostaglandin, trombokasan, dan prostasiklin. Asam lemak berfungsi pula dalam pembentukan struktur membran. Pada tubuh hewan, asam linoleat mempunyai peranan yang sangat besar dalam pembentukan susu, reproduksi, dan mencegah pengeluaran air secara berlebihan, serta berperanan pada metabolisme kolesterol. Jumlah asam lemak esensial yang dibutuhkan berkisar antara 1-2 % jumlah kalori yang dibutuhkan setiap hari. Pada diet kal, jumlah asam lemak linoleat yang dibutuhkan sebanyak 2-4 g. Beberapa minyak tumbuhan seperti minyak jagung, minyak kedelai, minyak biji bunga matahari, minyak kacang, dan minyak biji kapas banyak mengandung asam lemak esensial. Setiap sendok makan minyak jagung mengandung 6 g asam linoleat. Kekurangan asam lemak esensial dapat mengakibatkan kekacauan metabolisme, pertumbuhan terhambat, dermatitis dan juga terjadi kekacauan reproduksi pada tikus. Fosfolipid dan sterol Fosfolipid dan sterol termasuk dalam golongan lemak yang sangat penting peranannya dalam gizi. Fosfolipid terdapat dalam tiap-tiap sel hidup dan merupakan penyusun membran sel sehingga sangat penting peranannya dalam proses absorbsi maupun transport lemak dalam darah. Fosfolipid berfungsi pula sebagai penyusun jaringan lunak seperti pada jaringan otak. Ada tiga macam fosfolipid yaitu lesitin, sepalin, dan sphingomielin. Lesitin banyak dalam kuning telur ataupun minyak biji kedelai dan berfungsi sebagai pengemulsi antara lemak dan air. Lesitin terdiri atas gliserol, asam lemak, kholin, dan fosfat. Struktur kimiawi lesitin terdapat dalam Gambar 10.

4 Sterol merupakan golongan lemak yang kompleks. Senyawa-senyawa yang termasuk dalam golongan sterol yaitu ergosterol, kolesterol, 7- dehidrokholekalsiferol, progesteron, dan testosteron. Ergosterol berasal dari tanaman sedangkan 7-dehidrokholekalsiferol terdapat dalam hewan ataupun manusia. Keduanya merupakan prekursor vitamin D. Kolesterol merupakan penyusun jaringan seperti jaringan otak. Selain terdapat dalam sel dan jaringan, kolesterol juga terdapat dalam cairan tubuh. Sebagian kolesterol membentuk ester dengan asam lemak dan sebagian berada dalam bentuk bebas. Total kolesterol merupakan jumlah kandungan kolesterol bebas dan ester kolesterol. Kolesterol yang terdapat dalam tubuh berasal dari kolesterol yang terdapat dari makanan yang dimakan (eksogenous cholesterol) dan berasal dari hasil sintesis dalam tubuh (endogenous cholesterol). Kandungan kolesterol dalam bayi yang sedang lahir cukup rendah yaitu berkisar 75 mg/100 ml darah kemudian pada umur satu tahun meningkat sebanyak dua kalinya. Jumlah ini relatif konstan sampai remaja, kemudian menungkat 2-3 mg/100 ml darah setiap tahunnya. Kandungan kolesterol dalam tubuh sangat bervariasi tergantung atas macam diet. Pada tubuh orang dewasa, kandungan total kolesterol, normalnya sebanyak 220 mg/100 ml darah. Makin tua umur manusia cenderung semakin tinggi kandungan kolesterolnya. Kenaikan kadar kolesterol darah sangat dipengaruhi oleh macam diet. Diet yang banyak mengandung serat dapat menekan kenaikan

5 kolesterol. Diet yang banyak mengandung asam lemak jenuh dapat meningkatkan kandungan kolesterol. Kuning telur kandungan kolesterolnya sangat tinggi. Setiap 100 g kuning telur mengandung 1600 mg kolesterol. Apabila satu butir telur beratnya 55 g dan bagian kuningnya 30%, maka satu butir telur mengandung kolesterol sebanyak 250 mg. 2 - Asam lemak jenuh, kolesterol dan penyakit jantung Ada beberapa penyebab penyakit jantung. Penyebab yang dianggap penting yaitu tekanan darah tinggi atau hipertensi. Tekanan darah tinggi merupakan suatu penyakit yang diderita manusia tanpa disadari. Akibat yang ditimbulkan oleh tekanan darah tinggi adalah tersumbatnya pembuluh darah pada jantung, kelumpuhan pada jaringan otak, kerusakan jaringan mata, dan penyakit ginjal. Tingginya tekanan darah pada saat dilakukan pengukuran disebabkan karena menciutnya pembuluh darah. Menciutnya pembuluh darah disebabkan karena tertimbunnya lemak dalam pembuluh darah sehingga memperkecil diameter pembuluh darah. Penimbunan lemak dalam pembuluh darah sering disebut pengapuran pembuluh darah atau arteriosklerosis. Mengapurnya pembuluh darah di sekitar jantung akan menambah resiko terjadinya penyumbatan pembuluh darah pada jantung atau disebut infark jantung. Jantung yang selalu bekerja keras untuk dapat mengalirkan darah melalui pembuluh yang mengapur tersebut akan cepat mengalami kerusakan dibandingkan dengan jantung normal. Apabila terjadi penyumbatan pada pembuluh darah di otak, maka sel-sel otak tidak mendapatkan nutrien maupun oksigen, akibatnya terjadi kelumpuhan atau disebut brain attack, sedangkan bila terjadi pada jantung disebut heart attack dan menyebabkan kematian yang mendadak. Kerusakan pembuluh selaput mata dapat mengganggu penglihatan mata. Akibat kerusakan pada pembuluh darah yang halus mengakibatkan kerja ginjal kurang baik. Arteriosklerosis dan penyakit jantung koroner nampaknya lebih mudah didierita oleh orang yang termasuk dalam tipe A daripada tipe B. Manusia tipe A adalah yang bersifat kompetitif, memaksakan diri, dan mudah stress sedangkan manusia tipe B adalah manusia yang tenang, santai, dan tidak mudah stress. Resiko terkena hipertensi dan penyakit jantung koroner juga lebih besar terjadi

6 pada perokok. Usaha untuk mengurangi arteriosklerosis dan penyakit jantung koroner adalah dengan pengaturan diet. Diet rendah lemak, rendah garam, tinggi serat, diet rendah kalori bagi yang kegemukan serta melakukan olah raga dengan teratur. Garam berfungsi untuk mengatur keseimbangan caiaran dalam tubuh. Makin tinggi garam makin besar pula kadar cairan dalam tubuh, akibatnya makin banyak darah yang harus melewati pembuluh dan mengakibatkan tekanan pada urat nadi semakin besar, jantung bekerja dengan keras untuk mengalirkan jumlah darah yang bertambah tersebut yang mengakibatkan naiknya tekanan d arah. D iet r endah I emak t ermasuk rendah k olesterol d an a sam I emak j enuh, rendah kalori, dan olah raga yang teratur dapat mengurangi kandungan lemak dalam tubuh sehingga pengapuran pembuluh menjadi berkurang. Diet tinggi serat dapat menghambat sintesis endogenous cholesterol. Tidur secukupnya dan mengurangi ketegangan serta emosi merupakan usaha untuk menurunkan tekanan darah tinggi. Penggunaan obat-obatan untuk menurunkan tekanan darah tinggi banyak dilakukan. Obat-obatan tersebut ada yang yang bersifat diuretik yaitu memperlancar pengeluaran air seni. Garam tubuh ikut keluar bersama air seni sehingga kadar garam menurun. Menurunnya kadar garam mengakibatkan jumlah zat cair yang dapat diikatnya menurun, sehingga jantung tidak harus bekerja keras untuk memompa. Ada pula obat-obatan yang dapat memperlebar pembuluh darah. Pemeriksaan secara teratur tekanan darah merupakan usaha yang sangat baik untuk mengurangi terjadinya resiko yang kurang baik. 3 - Pencernaan dan absorbs! lemak Proses pencernaan lemak dilakukan oleh enzim lipase dengan bantuan garam empedu. Ada tiga sumber enzim yaitu lipase yang berasal dari makanan, lipase mulut yang dikeluarkan oleh kelenjar serous, dan lipase usus yang dikeluarkan pankreas. Selain itu penkreas juga mengeluarkan enzim kolipase, kolesterol estarase, dan fosfolipase A 2. Kolipase merupakan polipeptida yang mengandung asam amino dan dikeluarkan oleh pankreas bersamasama dengan lipase pada perbandingan 1:1. Kombinasi antara kolipase-lipase sangat penting peranannya di dalam pencernaan lemak. Pada waktu dikunyah di

7 dalam mulut, lemak belum mengalami pemecahan. Pemecahan sebagian kecil lemak terjadi dalam lambung oleh enzim lipase mulut maupun oleh enzim lipase makanan. Lipase mulut mempunyai aktivitas terhadap ester triasilgliserol pada ph antara 2,2-6. Lipase makanan misalnya yang terdapat dalam susu bekerja secara autodigesti yang prosesnya dibantu oleh kondisi lambung yang bersifat asam. Lemak dalam makanan yang dalam keadaan emulsi dapat dicernakan oleh enzim lipase. Lemak makan setelah dari lambung dikeluarkan ke dalam usus halus, akan diemulsikan oleh garam empedu. Fungsi garam empedu di dalam menurunkan tegangan muka lemak dibantu enzim kolipase. Lemak yang berada dalam keadaan emulsi tersebut akan dicerna oleh enzim lipase yang dikeluarkan oleh pankreas menjadi asam lemak bebas, monoasilgliserol, diasilgliserol, dan gliserol seperti yang terlihat pada Gambar 11. Fosfolipase A 2 dikeluarkan sebagai proenzim yang diaktifkan oleh enzim tripsin. Enzim ini memecah fosfolipid sehingga diperoleh asam lemak. Kolesterol

8 esterase yang dikeluarkan oleh pankreas menghidrolisis ester kolesterol dan juga ester vitamin A dan D. Hasil pemecatian lemak seperti monoasilgiiserol, diasilgliserol, asam lemak berantai panjang dengan bantuan garam empedu yang dikeluarkan oleh hati membentuk misel kemudian diabsorbsi masuk ke dalam mukosa usus halus (Gambar 12). Gliserol dan kolesterol bebas langsung diabsorbsi masuk dalam mukosa usus. Garam empedu terutama disusun oleh natrium glikokholat dan asam taurokholat mempunyai bagian bersifat hidrofilik dan hidrofobik. Monomer garam empedu dapat membentuk agregat yang bersifat larut dalam air yang disebut misel sehingga hasil pencernaan lemak yang tidak larut dalam air dapat diabsorbsi ke dalam mukosa usus. Di dalam mukosa usus monoasilgiiserol, asam lemak bebas disintesis kembali menjadi triasilgliserol melalui dua jalur yaitu jalur asilasi monoasil gliserol dan jalur asam fosfat (fosfatidic acid). Pada gambar terlihat bahwa hasil sintesis triasilgliserol, kolesterol bebas, ester kolesterol, fosfolipid dan protein membentuk khilomikron. Khilomikron adalah partikel lipoprotein yang mempunyai diameter A, berbentuk emulsi, disusun oleh triasilgliserol 80-90%, fosfolipid 8-9%, kolesterol 2%, protein 2% dan sedikit karbohidrat. Triasilgliserol, ester kolesterol, dan vitamin yang larut dalam lemak dilapisi oleh apoprotein, fosfolipid dan kolesterol bebas. Ketiga komponen tersebut merupakan bagian permukaan khilomikron. Sintesis triasilgliserol dan apoprotein terjadi di dalam retikulum endoplasma, kemudian membentuk kompleks dengan fosfolipid. Senyawa kompleks ini ditransport ke dalam golgi apparatus. Khilomikron di transport ke dalam pembuluh limfa melewati membran basalis karena partikel khilomikron terlalu besar untuk masuk ke dalam pori-pori pembuluh darah balik dalam usus. Transport lemak dalam pembuluh darah Khilomikron melalui saluran limfa utama di dalam rongga dada (thoraric duct), dialirkan ke dalam pembuluh darah. Adanya khilomikron dalam aliran darah akan menimbulkan kelebihan sementara lemak dalam darah setelah makan. Pada tubuh sehat gejalanya akan hilang setelah 2 jam. Hilangnya kelebihan lemak ini karena kerja enzim lipoprotein lipase yang membebaskan asam lemak, kemudian ditransport kedalam hati, jaringan adiposa, dan organ lain yang membutuhkan. Asam lemak, monoasilgiiserol, diasilgliserol yang masuk ke dalam hati akan disintesis kembali menjadi triasilgliserol. Triasilgliserol berikatan

9 dengan protein membentuk lipoprotein. Lipoprotein berfungsi sebagai pengangkut lemak dalam serum darah. Ada beberapa jenis lipoprotein yaitu very low density lipoprotein (VLDL), low density lipoprotein (LDL), dan high density lipoprotein (HDL). VLDL merupakan lipoprotein dengan kandungan triasil gliserol paling tinggi, kandungan protein paling rendah. LDL juga mengandung triasil gliserol dalam jumlah besar dan kolesterol bebas, sedangkan HDL mengandung triasil gliserol paling rendah, protein tinggi dan ester kolesterol. LDL diangkut protein sedangkan HDL diangkut protein. Tingginya LDL dalam darah akan memperbesar resiko terkena penyakit jantung koroner, sebaliknya HDL yang tinggi mengurangi resiko terkena penyakit jantung koroner. Selain itu juga terdapat kompleks protein dengan asam lemak bebas yang mengangkut asam lemak sebagai sumber energi untuk metabolisme.

10 4 - Metabolisme lemak Di dalam sel, triasilgliserol dihidrolisis menjadi asam lemak yang kemudian dioksidasi untuk menghasilkan energi. Asam lemak melalui serangkaian reaksi akan dihasilkan asetil CoA. Asetil CoA berkondensasi dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Setelah itu, melalui lingkaran asam trikarboksilat dihasilkan energi, CO 2, dan H 2 O seperti halnya pada karbohidrat. Triasilgliserol dapat disintesis dari karbohidrat maupun asam amino. Glukosa melalui proses glikolisa dihasilkan asetil CoA. Sintesis triasilgliserol melalui asetil CoA dapat melalui dua jalur yaitu dua molekul asetil CoA berkondensasi membentuk satu molekol asetoasetil CoA, kemudian mengalami reduksi pada gugus keto sehingga dihasilkan satu molekul hidroksibutiril CoA, terjadi reduksi lagi dihasilkan butiril CoA, kemudian kondensasi dengan satu molekul asetil CoA, demikian selanjutnya terjadi proses reduksi dan kondensasi sehingga akhirnya diperoleh asam palmitat. Jalur kedua yaitu melalui penambahan satu molekul CO2 pada satu molekul asetil CoA sehingga dihasilkan satu molekul malonil CoA, demikian seterusnya terjadi proses karboksilasi sehingga diperoleh 7 molekul malonil CoA dan kondensasi dengan asetil CoA dihasilkan asam palmitat. Asam lemak tersebut berikatan dengan fosfogliserol dan dihasilkan triasilgliserol.

11