GIZI MIKRO. Diferensiasi Sel

Transkripsi

1 GIZI MIKRO VITAMIN A Fungsi Penglihatan Vitamin A berfungsi dalam penglihatan normal pada cahaya remang. Di dalam mata retinol, bentuk vitamin A yang didapat dari darah, dioksidasi menjadi retinal. Retinal kemudian mengikat protein opsin dan membentuk pigmen visual merah-ungu (visual purple), atau rodopsin. Rodopsin ada di dalam sel khusus di dalam retina mata yang dinamakan rod. Bila cahaya mengenai retina, pigmen visual merah-ungu ini berubah menjadi kuning dan retinal dipisahkan dari opsin. Pada saat itu, terjadi rangsangan elektrokimia yang merambat sepanjang saraf mata ke otak yang menyebabkan terjadinya suatu bayangan visual. Selama proses ini, sebagian dari vitamin A dipisahkan dari protein dan diubah menjadi retinol. Sebagian besar retinol ini diubah kembali menjadi retinal, yang kemudian mengikat opsin lagi untuk membentuk rodopsin. Sebagian kecil retinol hilang selama proses ini dan harus diganti oleh darah. Jumlah retinol yang tersedia di dalam darah menentukan kecepatan pembentukan kembali rodopsin yang kemudian bertindak kembali sebagai bahan reseptor di dalam retina. Penglihatan dengan cahaya samar-samar/buram baru bisa terjadi bila seluruh siklus ini selesai. Kebutuhan vitamin A untuk penglihatan dapat dirasakan, bila kit a dari cahaya terang di luar kemudian memasuki ruangan yang remang-remang cahayanya. Mata membutuhkan waktu untuk dapat melihat. Begitu pula bila pada malam hari bertemu dengan mobil yang memasang lampu yang menyilaukan. Kecepatan mata beradaptasi setelah terkena cahaya terang berhubungan langsung dengan vitamin A yang tersedia di dalam darah untuk membentuk rodopsin. Tanda pertama kekutangan vitamin A adalah rabun senja. Suplementasi vitamin A dapat memperbaiki, penglihatan yang kurang bila itu disebabkan oleh kekurangan vitamin A. Diferensiasi Sel

2 Diferensiasi sel terjadi bila sel-sel tubuh mengalami perubahan dalam sifat atau fungsi semulanya. Perubahan sifat dan fungsi sel ini adalah salah satu karakteristik dati kekurangan vitamin A yang dapat terjadi pada tiap tahap perkembangan tubuh, seperti pada tahap pembentukan sperma dan sel telur, pembuahan, pembentukan struktur dan organ tubuh, pertumbuhan dan perkembangan janin, masa bayi, anak-anak, dewasa dan masa tua. Diduga vitamin A, dalam bentuk asam retinoat memegang peranan aktif dalam kegiatan inti sel, dengan demikian dalam pengaturan faktor penentu keturunan/gen yang berpengaruh terhadap sintesis protein. Pada diferensiasi sel terjadi petubahan dalam bentuk dan fungsi sel yang dapat dikaitkan dengan petubahan perwujudan gen-gen tertentu. Sel-sel yang paling nyata mengalami diferensiasi adalah sel-sel epitel khusus, terutama sel-sel goblet, yaitu sel kelenjar yang mensintesis dan mengeluarkan mukus atau lendir. Semua permukaan tubuh, di luar dan di dalam dilapisi oleh sel-sel epitel. Jaringan epitel yang menutupi tubuh di luar dinamakan epidermis, sedangkan yang menutupi bagian dalam dinamakan membran mukosa, yaitu yang menutupi permukaan dalam saluran cerna, saluran pernapasan, kantung kemih dan uretra, uterus dan vagina, kelopak mata, saluran sinus, dan sebagainya. Mukus melindungi sel-sel epitel dari serbuan mikro organisme dan parrikel lain yang berbahaya. Lapisan mukus pada dinding lambung juga melindungi sel-sel lambung dari cairan lambung. Di bagian atas saluran pernapasan selsel epitel secara terus-menerus menyapu mukus ke luar, sehingga benda-benda asing yang mungkin masuk akan terbawa ke luar. Bila terjadi infeksi, sel-sel goblet akan mengeluarkan lebih banyak mukus yang akan mempercepat pengeluaran mikroorganisme tersebut. Kekurangan vitamin A menghalangi fungsi sel-sel kelenjar yang mengeluarkan mukus dan digantikan oleh sel-sel epitel bersisik dan kering (keratinized). Kulit menjadi kering dan kasar dan luka sukar sembuh. Membran mukosa tidak dapat mengeluarkan cairan mukus dengan sempurna sehingga mudah terserang bakteri (infeksi). Keratinisasi konjungtiva mata (selaput yang melapisi kelopak dan bola mata) merupakan salah satu tanda khas kekurangan vitamin A. Peranan vitamin A diduga berkaitan dengan dua hal: (a) peranan vitamin A dalam sintesis glikoprotein khusus yang terlibat dalam pembentukan membran sel yang mengontrol diferensiasi sel dan (b) kompleks vitamin A- CRBP masuk ke dalam nukleus sel sehingga mempengaruhi DNA.

3 Fungsi Kekebalan Vitamin A berpengaruh terhadap fungsi kekebalan tubuh pada manusia dan hewan. Mekanisme sebenarnya belum diketahui seeara pasti. Retinol tampaknya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan diferensiasi limfosit B (leukosit yang berperan dalam proses kekebalan humoral). Di samping itu kekurangan vitamin A menurunkan respon antibodi yang bergantung pada sel-t (limfosit yang berperan pada kekebalan selular). Sebaliknya infeksi dapat memperburuk kekurangan vitamin A. Dalam kaitan vitamin A dan fungsi kekebalan ditemukan bahwa: (1) ada hubungan kuat antara status vitamin A dan risiko terhadap penyakit infeksi pernapasan; (2) hubungan anrara kekurangan vitamin A dan diare belum begitu jelas; (3) kekurangan vitamin A pada campak cenderung menimbulkan komplikasi yang dapat berakibat kematian. Pertumbuhan dan Perkembangan Vitamin A berpengaruh terhadap sintesis protein, dengan demikian terhadap pertumbuhan sel. Vitamin A dibutuhkan unruk perkembangan tulang dan sel epitel yang membentuk dalam pertumbuhan gigi. Pada kekurangan vitamin A, pertumbuhan tulang terhambat dan benruk tulang tidak normal. Bila hewan percobaan diberi makanan yang tidak mengandung vitamin A, maka pertumbuhan akan terganggu setelah simpanan vitamin A dalam tubuh habis. Pada anak-anak yang kekurangan vitamin A, terjadi kegagalan dalam pertumbuhan. Vitamin A dalam hal ini berperan sebagai asam retinoat. Reproduksi Vitamin A dalam benruk retinol dan retinal berperan dalam reproduksi pada tikus. Pembentukan sperma pada hewan jantan serta pembenrukan sel telur dan perkembangan janin dalam kandungan membutuhkan vitamin A dalam bentuk retinol. Hewan betina dengan status vitamin A rendah mampu hamil akan tetapi mengalami keguguran atau kesukaran dalam melahirkan. Kebutuhan vitamin A selama hamil meningkat untuk kebutuhan janin dan persiapan induk untuk menyusui. Pencegahan Kanker dan Penyakit ]antung Kemampuan retinoid mempengaruhi perkembangan sel epitel dan kemampuan meningkatkan aktivitas sistem kekebalan diduga berpengaruh da1am pencegahan kanker,

4 terutama kanker kulit, tenggorokan, paru-paru, payudara dan kantung kemih. Di samping itu beta-karoten yang bersama vitamin E dan C berperan sebagai antioksidan diduga dapat pula mencegah kanker paru-paru. Penelitian-penelitian menunjukkan bahwa vitamin A berperan dalam pencegahan dan penyembuhan penyakit jantung. Bagaimana mekanismenya belum diketahui dengan pasti. Lain-lain Defisiensi vitamin A juga menyebabkan berkurangnya nafsu makan. Hal ini mungkin karena perubahan pada jonjot rasa pada lidah. Vitamin A juga berperan dalam pembentukan sel darah merah, kemungkinan melalui interaksi dengan besi. Sumber Pangan hewani seperti hati, kuning telur, susu ( di dalam lemaknya) dan mentega. Pangan nabati seperti sayuran hijau tua serta sayuran dan buah-buahan yang berwarna kuning-jingga, seperti daun singkong, daun kacang, kangkung, bayam, kacang panjang, buncis, wortel, tomat, jagung kuning, pepaya, mangga, nangka masak, dan jeruk. ZAT BESI Fungsi Dalam keadaan tereduksi besi kehilangan dua elektron, oleh karena itu mempunyai dua sisa muatan positif. Besi dalam bentuk dua ion bermuatan positif ini adalah bentuk fero (Fe + + ). Dalam keadaan teroksidasi, besi kehilangan tiga elektron, sehingga mempunyai sisa tiga muatan positif yang dinamakan bentuk feri (Fe ). Karena dapat berada dalam dua bentuk ion ini, besi berperan dalam proses respirasi sel, yaitu sebagai kofaktor bagi enzim-enzim yang terlibat di dalam reaksi oksidasi-reduksi. Metabolisme energi. Di dalam tiap sel, besi bekerja samna dengan rantai protein-pengangkut elektron, yang berperan dalam langkah-langkah akhir metabolisme energi. Protein ini memindahkan hidrogen dan elektron yang berasal dari zat gizi penghasil energi ke

5 oksigen, sehingga membentuk air. Dalam proses tersebut dihasilkan ATP. Sebagian besar besi berada di dalam hemoglobin, yaitu molekul protein mengandung besi dari sel darah merah dan mioglobin di dalam orot. Hemoglobin di dalam darah membawa oksigen dari patu-paru ke seluruh jaringan tubuh dan membawa kembali karbon dioksida dari seluruh sel ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh. Mioglobin berperan sebagai reservoir oksigen: menerima, menyimpan dan melepas oksigen di dalam sel-sel otot. Sebanyak kurang lebih 80% besi tubuh berada di dalam hemoglobin. Selebihnya terdapat di dalam mioglobin dan protein lain yang mengandung besi. Menurunnya produktivitas kerja pada kekurangan besi disebabkan oleh dua hal, yaitu (a) berkurangnya enzim-enzim mengandung besi dan besi sebagai kofaktor enzim-enzim yang terlibat dalam metabolisme energi; (b) menurunnya hemoglobin darah. Akibatnya, metabolisme energi di dalam otot terganggu dan terjadi penumpukan asam laktat yang menyebabkan rasa lelah. Kemampuan belajar. Pollitt pada tahun 1970-an terkenal akan penelitian-penelitian yang menunjukkan perbedaan antara keberhasilan belajar anak-anak yang menderita anemia gizi besi dan anak-anak yang sehat. Penelitian-penelitian di Indonesia oleh Soemantri (1985) dan Almatsier (1989) menunjukkan peningkatan prestasi belajar pada anak-anak sekolah dasar bila diberikan suplemen besi. Hubungan defisiensi besi dengan fungsi otak dijelaskan oleh Lozaff dan Youdim pada tahun Beberapa bagian dari otak mempunyai kadar besi tinggi yang diperoleh dari transpor besi yang dipengaruhi oleh reseptor transferin. Kadar besi dalam darah meningkat selama pertumbuhan hingga remaja. Kadar besi otak yang kurang pada masa pertumbuhan tidak dapat diganti setelah dewasa. Defisiensi besi berpengaruh negatif terhadap fungsi otak, terutama terhadap fungsi sistem neurotransmitter (pengantar saraf). Akibatnya, kepekaan reseptor saraf dopamin berkurang yang dapat berakhir dengan hilangnya reseptor tersebut. Daya konsentrasi, daya ingat, dan kemampuan belajar terganggu, ambang batas rasa sakit meningkat, fungsi kelenjar tiroid dan kemampuan mengatur suhu tubuh menurun. Sistem kekebalan Besi memegang peranan dalam sistem kekebalan tubuh. Respons kekebalan tubuh. Respons kekebalan sel oleh limfosit-t terganggu karena berkurangnya

6 pembentukan sel-sel tersebut, yang kemungkinan disebabkan oleh berkurangnya sintesis DNA. Berkurangnya sintesis DNA ini disebabkan oleh gangguan enzim reduktase ribonukleotida yang membutuhkan besi untuk dapat berfungsi. Di samping itu sel darah putih yang menghancurkan bakteri tidak dapat bekerja secara efektif dalam keadaan tubuh kekurangan besi. Enzim lain yang berperan dalam sistem kekebalan adalah mieloperoksidase yang juga terganggu fungsinya pada defisiensi besi. Di samping iru dua protein pengikat-besi transferin dan laktoferin mencegah terjadinya infeksi dengan cara memisahkan besi dari mikroorganisme yang membutuhkannya untuk perkembangbiakan. Pelarut obat-obatan. Obat-obatan tidak larut air oleh enzim mengandung besi dapat dilarutkan hingga dapat dikeluarkan dari tubuh. Sumber Besi Sumber baik besi adalah makanan hewani, seperti daging, ayam, dan ikan. Sumber baik lainnya adalah telur, serealia tumbuk, kacang-kacangan, sayuran hijau dan beberapa jenis buah. Di samping jumlah besi, perlu diperhatikan kualitas besi di dalam makanan, dinamakan juga ketersediaan biologik (bioavailability). Pada umumnya besi di dalam ayam, dan ikan mempunyai ketersediaan biologik tinggi, besi di dalam serealia dan kacang-kacangan mempunyai ketersediaan biologik sedang, dan besi di dalam sebagian besar sayuran, terutama yang mengandung asam oksalat tinggi, seperti bayam mempunyai ketersediaan biologik rendah. Sebaiknya diperhatikan kombinasi makanan sehari-hari, yang terdiri atas campuran sumber besi berasal dari hewan dan tumbuh-tumbuhan serta sumber gizi lain yang dapat membantu absorpsi. Menu makanan di Indonesia sebaiknya terdiri atas nasi, daging/ayam/ikan, kacang-kacangan, serta sayuran dan buah-buahan yan akan vitamin C. IODIUM Fungsi Iodium merupakan bagian integral dari kedua macam hormon tiroksin triiodotironin (T 3) clan tetraiodotironin (T4). Fungsi utama hormon-hormon ini adalah mengatur perrumbuhan dan perkembangan. Hormon tiroid mengontrol kecepatan tiap sel menggunakan oksigen. Dengan

7 demikian, hormon tiroid mengomrol kecepatan pelepasan energi dari zat gizi yang menghasilkan energi. Tiroksin dapat merangsang metabolisme sampai 30%. Di samping itu kedua hormon ini mengatur suhu tubuh, reproduksi, pembentukan sel darah merah serta fungsi otot dan saraf. Iodium berperan pula dalam perubahan karoten menjadi bentuk aktif vitamin A; sintesis protein dan absorpsi karbohidrat dari saluran cerna. Iodium berperan pula dalam sintesis kolesterol darah. Sumber Laut merupakan sumber utama iodium. Oleh karena itu, makanan laut berupa ikan, udang, dan kerang serta ganggang laut merupakan sumber iodium yang baik. Di daerah pantai, air dan tanah mengandung banyak iodium sehingga tanaman yang tumbuh di daerah pantai mengandung cukup banyak iodium. Semakin jauh tanah itu dari pantai semakin sedikit pula kandungan iodiumnya, sehingga tanaman yang tumbuh di daerah tersebut termasuk rumput yang dimakan hewan sedikit sekali atau tidak mengandung iodium. Salah satu cara penanggulangan kekurangan iodium ialah melalui fortifikasi garam dapur dengan iodium. Fortifikasi garam dengan iodium sudah diwajibkan di Indonesia.