BIOKIMIA KARBOHIDRAT
Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang
mengandung atom Karbon, Haidrogen dan Oksigen, dan pada umumnya unsur Hidrogen
dan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbohidrat dapat
dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi
sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi
sehari-hari, terutama sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Sumber
karbohidrat nabati dalam glikogen bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan
hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada
tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui
proses foto sintese di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun
(klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari
tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai. Reaksi fotosintese sinar
matahari :
6
CO2 + 6 H2O C6 H12 O6 + 6 O2
Pada
proses fotosintesis, klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan
menggunakan enersi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2
dari udara dan air (H2O) yang berasal dari tanah. Enersi kimia yang terbentuk
akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah dan biji-bijian.
Klasifikasi
Karbohidrat
yang terdapat pada makanan dapat dikelompokkan menjadi tiga:
Monosakarida
Karbohidrat
yang paling sederhana (simple sugar), oleh karena tidak bisa lagi dihidrolisa.
Monosakarida larut di dalam air dan rasanya manis, sehingga secara umum disebut
juga gula. Penamaan kimianya selalu berakhiran -osa. Dalam Ilmu Gizi hanya ada
tiga jenis monosakarida yang penting yaitu, glukosa, fruktosa dan galaktosa.
·
Glukosa
Terkadang orang menyebutnya gula anggur ataupun dekstrosa.
Banyak dijumpai di alam, terutama pada buah-buahan, sayur-sayuran, madu, sirup
jagung dan tetes tebu. Di dalam tubuh glukosa didapat dari hasil akhir
pencemaan amilum, sukrosa, maltosa dan laktosa.
Glukosa dijumpai di dalam aliran darah (disebut Kadar Gula
Darah) dan berfungsi sebagai penyedia energi bagi seluruh sel-sel dan jaringan
tubuh. Pada keadaan fisiologis Kadar Gula Darah sekitar 80-120 mg %. Kadar gula
darah dapat meningkat melebihi normal disebut hiperglikemia, keadaan ini dijumpai
pada penderita Diabetes Mellitus.
·
Fruktosa
Disebut juga gula buah ataupun levulosa. Merupakan jenis
sakarida yang paling manis, banyak dijjumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil
hidrolisa dari gula tebu. Di dalam tubuh fruktosa didapat dari hasil pemecahan
sukrosa.
- · Galaktosa
Tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam, galaktosa yang
ada di dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa.
Disakarida
Merupakan
gabungan antara 2 (dua) monosakarida, pada bahan makanan disakarida terdapat 3
jenis yaitu sukrosa, maltosa dan laktosa.
- · Sukrosa
Adalah gula yang kita pergunakan sehari-hari, sehingga lebih
sering disebut gula meja (table sugar) atau gula pasir dan disebut juga gula
invert. Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa
dan satu molekul fruktosa.
Sumber:
tebu (100% mengandung sukrosa), bit, gula nira (50%), jam, jelly.
- · Maltosa
Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari dua
molekul glukosa. Di dalam tubuh maltosa didapat dari hasil pemecahan amilum, lebih
mudah dicema dan rasanya lebih enak dan nikmat. Dengan Jodium amilum akan
berubah menjadi warna biru.
Peranan perbandingan amilosa dan amilo pektin terlihat pada
serelia; Contohnya beras, semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi
kandungan amilopektinnya, semakin lekat nasi tersebut.
Pulut
sedikit sekali amilosanya (1-2%), beras mengandung amilosa > 2%
Berdasarkan
kandungan amilosanya, beras (nasi) dapat dibagi menjadi 4 golongan:
-amilosa
tinggi 25-33%
-amilosa
menengah 20-25%
-amilosa
rendah 09-20%
-amilosa
sangat rendah <>
- · Laktosa
Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari
satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa. Laktosa kurang larut di dalam
air.
Sumber
: hanya terdapat pada susu sehingga disebut juga gula susu.
-susu
sapi 4-5%
-asi
4-7%Laktosa dapat menimbulkan intolerance (laktosa intolerance) disebabkan
kekurangan enzim laktase sehingga kemampuan untuk mencema laktosa berkurang.
Kelainan ini dapat dijumpai pada bayi, anak dan orang dewasa, baik untuk
sementara maupun secara menetap. Gejala yang sering dijumpai adalah diare,
gembung, flatus dan kejang perut. Defisiensi laktase pada bayi dapat
menyebabkan gangguan pertumbuhan, karena bayi sering diare. Terapi diit dengan
pemberian formula rendah laktosa seperti LLM, Almiron, Isomil, Prosobee dan
Nutramigen, dan AI 110 bebas Laktosa. Formula rendah laktosa tidak boleh
diberikan terlalu lama (maksimum tiga bulan), karena laktosa diperlukan untuk
pertumbu ban sel-sel otak.
Polisakarida
Merupakan
senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih dari 60.000 molekul
monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun bercabang.
Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida dan
disakarida. Di dalam Ilmu Gizi ada 3 (tiga) jenis yang ada hubungannya yaitu
amilum, dekstrin, glikogen dan selulosa.
·
Amilum
(zat pati)
Merupakan sumber enersi utama bagi orang dewasa di seluruh
penduduk dunia, terutama di negara sedang berkembang oleh karena di konsumsi
sebagai bahan makanan pokok. Sumber: umbi-umbian,serealia dan biji-bijian
merupakan sumber amilum yang berlimpah ruah oleh karena mudah didapat untuk di
konsumsi. Jagung, beras dan gandum kandungan amilurnnya lebih dari 70%,
sedangkan pada kacang-kacangan sekitar 40%.
Amilum tidak larut di dalam air dingin, tetapi larut di
dalam air panas membentuk cairan yang sangat pekat seperti pasta; peristiwa ini
disebut “gelatinisasi”.
·
Dekstrin
Merupakan zat antara dalam pemecahan amilum. Molekulnya
lebih sederhana, lebih mudah larut di dalam air, denganjodium akan berubah
menjadi wama merah.
Glikogen
Glikogen merupakan “pati hewani”, terbentuk dari ikatan 1000
molekul, larut di dalam air (pati nabati tidak larut dalam air) dan bila
bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna merah. Glikogen terdapat pada otot
hewan, manusia dan ikan. Pada waktu hewan disembelih, terjadi kekejangan (rigor
mortis) dan kemudian glikogen dipecah menjadi asam laktat selama post mortum.
Sumber banyak terdapat pada kecambah, serealia, susu, syrup jagung (26%).
·
Selulosa
Hampir 50% karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan
adalah selulosa, karena selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding
sel tumbuh-tumbuhan. Selulosa tidak dapat dicerna oleh tubuh manusia, oleh
karena tidak ada enzim untuk memecah selulosa. Meskipun tidak dapat dicerna,
selulosa berfungsi sebagai sumber serat yang dapat memperbesar volume dari
faeses, sehingga akan memperlancar defekasi.
Dahulu
serat digunakan sebagai indeks dalam menilai kualitas makanan, makin tinggi
kandungan serat dalam makanan maka nilai gizi makanan tersebut dipandang
semakin buruk. Akan tetapi pada dasawarsa terakhir ini, para ahli sepakat bahwa
serat merupakan komponen penyusun diet manusia yang sangat penting. Tanpa
adanya serat, mengakibatkan terjadinya konstipasi (susah buang air besar)
Fungsi
serat:
Seralia
yang kaya serat adalah beras, jagung, jali dan jewawut. Beras giling mernpunyai
kadar serat dan vitamin (khususnya vitamin B I) lebih rendah dari beras
turnbuk, karena itu memilih beras sebaiknya jangan yang terlalu bersih (putih).
Kacang-kacangan yang banyak mengandung serat adalah kacang bogar, kacang merah,
kacang ijo, kedele, serta kacang-kacangan lainnya.
yang
berasal dari karbohidrat pada berbagai makanan dapat dilihat pada tabel. 1 dan Sumber
utama karbohidrat yang dapat di cerna berasal dari nabati. Makanan yang berasal
dari tanaman ini juga merupakan satu-satunya sumber serat.
TABEL
1 Derajat kemanisan
Sebagai
standart sukrosa
|
100
|
Fruktosa
|
173
|
Sukrosa
|
100
|
Glokosa
|
74
|
Galaktosa
|
32
|
Maltosa
|
32
|
Laktosa
|
16
|
TABEL
2 Bahan makanan sumber karbohidrat
Bahan
makanan
|
KH……gr/100
bahan
|
Beras
|
76-80
|
Singkong
|
35
|
Gaplek
|
81
|
Ubi
rambat
|
28
|
Jagung
|
64-74
|
Kentang
|
19
|
Gandum(terigu
|
77
|
Sagu
|
85
|
Tabel
3 sumber karbohidrat yang berasal dari hewani dan nabati
Bahan
pangan
|
KH
terutama dalam bentuk
|
Persen
energi berasal dari KH
|
HEWANI
|
||
IKAN
|
-
|
Dapat diabaikan
|
KERANG-KERANGAN
|
||
TIRAM
|
Glikogen
|
20-25
|
KEPITING
|
||
UDANG
|
Glikogen
|
2-4
|
DAGING
|
-
|
Dapat diabaikan
|
HATI(BERBAGAI
HEWAN)
|
Glikogen
|
10
|
SUSU
|
||
SAPI
|
Laktosa
|
30-50
|
ASI
|
Laktosa
|
50
|
NABATI
|
||
BIJI-BIJIAN
|
Pati
|
65-90
|
KENTANG
|
Pati
|
80
|
BUAH-BUAHAN
|
Fluktosa,glukosa,sukrosa
|
80-95
|
SAYUR-SAYURAN
|
Sukrosa,Amilum
|
60-90
|
JAMUR
|
Amilum
|
40-50
|
Fungsi
karbohidrat di dalam tubuh adalah:
§
Fungsi utamanya sebagai sumber
enersi (1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori) bagi kebutuhan sel-sel
jaringan tubuh. Sebagian dari karbohidrat diubah langsung menjadi enersi untuk
aktifitas tubuh, clan sebagian lagi disimpan dalam bentuk glikogen di hati dan
di otot. Ada beberapa jaringan tubuh seperti sistem syaraf dan eritrosit, hanya
dapat menggunakan energi yang berasal dari karbohidrat saja.
§
Melindungi protein agar tidak
dibakar sebagai penghasil enersi.
Kebutuhan tubuh akan enersi merupakan prioritas pertama;
bila karbohidrat yang di konsumsi tidak mencukupi untuk kebutuhan enersi tubuh
dan jika tidak cukup terdapat lemak di dalam makanan atau cadangan lemak yang
disimpan di dalam tubuh, maka protein akan menggantikan fungsi karbohidrat sebagai
penghasil enersi. Dengan demikian protein akan meninggalkan fungsi utamanya
§
Membantu metabolisme lemak dan
protein dengan demikian dapat mencegah terjadinya ketosis dan pemecahan protein
yang berlebihan.
§
Di dalam hepar berfungsi untuk
detoksifikasi zat-zat toksik tertentu.
§
Beberapa jenis karbohidrat mempunyai
fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa rnisalnya berfungsi membantu penyerapan
kalsium. Ribosa merupakan merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat.
§
Selain
itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat
(dietary fiber) berguna untuk pencernaan, memperlancar defekasi.