Metabolisme Vitamin A pada Defisiensi Zink
Download as DOCX, PDF
0 likes9,685 views
Teks tersebut membahas tentang metabolisme vitamin A dan zink. Vitamin A diserap dari usus dan disimpan di hati, sementara zink diserap di duodenum dan jejunum proximal. Kedua zat gizi tersebut diekskresikan melalui empedu dan feses. Vitamin A diperlukan untuk fungsi mata dan epitel, sementara zink berperan sebagai kofaktor enzim.
Metabolisme Vitamin A pada Defisiensi Zink
- 1. Etaboolisme vitamin a Metabolisme Vitamin A pada Defisiensi Zink Zahrotin Nisa NIM: SG13024 Prodi Gizi Konversi Angkatan 2013/2014 STIK IMANUEL
- 2. BAB I 1.1. Pengertian dan karakteristik Vitamin A 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). 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 gizi 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. 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 unsurunsur 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
- 3. stabil jika dibandingkan vitamin B, dapat dipengaruhi oleh cahaya, oksidasi dan lain sebagainya. Istilah Vitamin A adalah nama generik untuk semua derivat Beta-Ionone, selain daripada Carotenoids (Provitamin A). Vitamin A ada 2 golongan : 1. Vitamin A1 2. Vitamin A2 Perbedaannya, yaitu : Vitamin A2 mempunyai 2 double bond, sedangkan Vitamin A1 mempunyai 1 double bond pada cincin Beta-Ionone. Vitamin A1 dan Vitamin A2 bisa terdapat dalam betuk : 1. Alkohol : Pada Vitamin A1 disebut Retinol Pada Vitamin A2 disebut Dehydroretinol 2. Aldehyde : Pada Vitamin A1 disebut Retinal Pada Vitamin A2 disebut Dehydroretinal 3. A s a m : Asam retinoat (Retinoic Acid) Aktifitas Vitamin A1 lebih kuat daripada Vitamin A2 dan yang paling kuat adalah dalam bentuk Alkohol, yaitu Retinol. Diet manusia bisa mengandung Provitamin A (Karoten) ataupun Vitamin A (Retinol) baik secara bebas maupun dalam bentuk Ester. Dalam alam / makanan, Vitamin A terutama terdapat dalam bentuk Ester. Tumbuhtumbuhan tidak dapat mensintesis vitamin A, akan tetapi manusia dan hewan mempunyai enzim di dalam mukosa usus yang sanggup merubah karoten yang merupakan provitamin A menjadi vitamin A. Vitamin A dalam tumbuhan terdapat dalam bentuk prekusor (provitamin). Provitamin A terdiri dari 留, 硫, dan 粒- karoten. 硫 karoten merupakan pigmen
- 4. kuning dan salah satu jenis antioksidan yang memegang peran penting dalam mengurangi reaksi berantai radikal bebas dalam jaringan. Di alam terdapat kurang lebih 80 jenis pigmen karoten, tetapi hanya 10 yang mempunyai aktifitas sebagai Provitamin A yang dalam tubuh manusia / hewan diubah menjadi Vitamin A. Karoten bisa terdapat dalam jaringan hewan dan tumbuhan. Sifat-sifat Vitamin A : Larut dalam Lemak, tidak larut dalam air. Tapi sekarang sudah ada Vitamin A dalam bentuk "Water Miscible (Aqueous Emulsion, Dispersion). Vitamin A (Retinol) merupakan zat yang hampir2 tak berwarna (sedikit kuning muda). Retinol bisa dirusak oleh cahaya matahari dan pengeringan. Retinol tidak akan berubah dalam gelap, sehingga bisa disimpan dalam bentuk ampul, di tempat gelap, pada suhu di bawah nol. Retinol sukar berubah, jika disimpan dalam tempat tertutup rapat, apalagi disediakan antioksidan yang cocok. Vitamin E merupakan anti oksidan,sehingga bila dikombinasi dengan Vitamin A, maka Vitamin A menjadi lebih stabil. Vitamin A dalam bentuk ester asetat atau palmitat bersifat lebih stabil dibanding bentuk alkohol maupun aldehid. Stabil pada suhu masak biasa, rusak oleh suhu yang tinggi sekali. Mudah dirusak bila ada oksigen (oksidasi), atau lemak yang mengandung Vitamin A menjadi tengik. Vitamin dalam bentuk ester asetat atau palmitat bersifat lebih stabil dibanding bentuk alkohol maupun aldehid.
- 5. 1.2. Pengertian dan karakteristik Zink (Zn) Zink (Zn) merupakan salah satu jenis mikro mineral. Todd dkk (1934) pertama kali menemukan zat gizi mikro zink sebagai zat gizi mikro esensial bagi pertumbuhan tikus. Walaupun zink sudah terbukti esensial bagi hewan, namun esensinya bagi kesehatan manusia baru dibuktikan pada tahun 1958 oleh Prasad dkk . Zink termasuk dalam kelompok zat gizi mikro yang mutlak dibutuhkan tubuh dalam jumlah yang sangat kecil untuk memelihara kehidupan yang optimal. Zink terdapat dalam jumlah yang cukup banyak di dalam setiap sel, kecuali sel darah merah dimana zat besi berfungsi khusus mengangkut oksigen. Sekalipun kalsium merupakan elemen makro namun jumlahnya dalam sel lebih kecil dibandingkan zink, kecuali di dalam sel tulang. Zink tidak terbatas fungsinya seperti zat besi dan kalsium. Peranan biokimia zink merupakan komponen dari metalloenzymes untuk mempertahankan kelangsungan berbagai proses metabolisme dan stabilitas membran sel. Zink berfungsi sebagai kofaktor pada lebih dari 300 jenis metalloenzymes yang mengatur berbagai aktifitas metabolik sel dan fungsi fisiologis tubuh manusia. Fungsi fisiologis yang bergantung pada zink ialah pertumbuhan dan pembelahan sel, antioksidan, perkembangan seksual, kekebalan seluler dan humoral, adaptasi gelap, pengecapan serta nafsu makan. Zink juga dibutuhkan dalam metabolisme karbohidrat, matabolisme tulang, sintesa asam nukleat dan protein.
- 6. BAB II 2.1. Metabolisme dan Mekanisme Vitamin A Vitamin A (dalam bentuk ester dan 硫-karoten) diserap dari usus halus dan sebagian besar disimpan di dalam hati. Bentuk karoten dalam tumbuhan selain 硫, adalah 留, 粒-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 retinilpalmitat. 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 硫- karoten 15,15deoksigenase, 硫- karoten tersebut dipecah menjadi retinal (retinaldehid), yang kemudian direduksi menjadi retinol oleh enzim retinaldehid reduktase. Pada
- 7. diet hewani, retinol ester dihidrolisis oleh enzim esterase dari pankreas, selanjutnya diabsorbsi dalam bentuk retinol, sehingga diperlukan garam empedu. Proses ini dijelaskan dalam gambar berikut. 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. Absorbsi vitamin larut lemak yang normal ditentukan oleh absorbsi normal dari lemak. Gangguan absorbsi lemak yang disebabkan oleh gangguan sistem empedu akan menyebabkan gangguan absorbsi vitaminvitamin yang larut lemak. Setelah diabsorbsi, vitamin ini dibawa ke hati dalam bentuk kilomikron dan disimpan di hati atau dalam jaringan lemak. Di dalam darah, vitamin larut lemak diangkut oleh lipoprotein atau protein pengikat spesifik (Spesific Binding
- 8. Protein), dan karena tidal larut dalam air, maka ekskresinya lewat empedu, yang dikeluarkan bersama-sama feses. 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. 2.2. Metabolisme dan Mekanisme Zink (Zn)
- 9. Absorpsi zink sebagian besar terjadi di duodenum dan yeyunum proksimal. Sel mukosa usus halus dapat menyekresi seng ke dalam usus halus atau menyerap zink dan menyalurkannya ke dalam darah. Zink dalam plasma diangkut oleh albumin (60 - 70%) dan 留2 makroglobulin (30-40%). Sejumlah kecil diangkut oleh transferin dan asam amino bebas. Zink sebagian besar disekresi dalam getah pankreas dan sedikit dalam empedu, jadi feses merupakan jalan utama ekskresi zink. Molekul kecil yang membantu absorpsi atau sekresi zink dikenal sebagai metallothioneine. Pengeluaran seng melalui saluran cerna besarnya 1-2 mg/hari, urine 0,1 - 0,9 mg/24 jam; 0,5 - 1,5 mg/hari melalui keringat, kuku, kulit dan rambut. Kebutuhan zink harus memperhitungkan bioavailability dari bahan makanan yang mengandung zink. Yang dimaksud dengan bioavailability zink adalah efek dari setiap proses, baik fisik, kimia maupun fisiologis yang berpengaruh terhadap jumlah zink yang diserap dari bahan makanan sampai menjadi bentuk biologis yang aktif untuk dapat dimanfaatkan bagi kebutuhan fungsional.
- 10. Komponen makanan berperan penting terhadap bioavilability zink karena adanya interaksi antara zink dan komponen-komponen makanan lainnya. Beberapa zat seperti asam sitrat, asam palmitat dan asam pikolinik dapat meningkatkan penyerapan zink. Sedangkan fitat (inositol heksafosfat) dan serat (selulosa) menghambat absorpsi zink. Salah satu faktor yang berpengaruh terhadap bioavailability zink adalah kebutuhan sistemik. Pada diet yang tidak adekuat tubuh menyesuaikan kebutuhan zink dengan mengubah zink yang endogen. Keseimbangan (homeostasis) zink dalam tubuh tergantung pada absorpsi dan ekskresi. Ekskresi zink akan menurun pada defisiensi zink. Dengan demikian kebutuhan tubuh akan zink tergantung pada pengaturan diet yang adekuat agar dapat menyediakan zink bagi keperluan berbagai proses metabolisme dalam tubuh. Defisiensi zink dapat terjadi pada kondisi-kondisi: 1) Asupan dan absorpsi tidak adekuat pada penderita malnutrisi, vegetarian, infeksi intestinal (bakteri, protozoa, helminths), interaksi nutrisi dengan komponen diet dan obat-obatan, malabsorpsi, akrodermatitis enteropatika, penyakit-penyakit hepar, enteropati, radang usus, obstruksi biliaris; 2) pengeluaran berlebihan akibat dari status katabolik, gagal ginjal, dialisis ginjal dan pengobatan diuretika, kehilangan dan hemolisis darah kronik (talasemia, sickle cell), dermatitis eksfoliatif; 3) penggunaan meningkat yang disebabkan penyakit neoplasma, sintesa jaringan, dan masa penyembuhan. Defisiensi zink pada manusia pertama kali dijumpai pada penderita sebagai komplikasi sirosis hepatis akibat alkohol pada tahun 1956. Pada tahun 1958, di Iran pertama kali didapatkan anak-anak menderita defisiensi zink akibat kelainan gizi. Sejak saat itu penemuan-penemuan defisiensi zink dilaporkan di berbagai negara. Parameter yang banyak digunakan untuk menetapkan status seng ialah 1)konsentrasi seng plasma atau serum, 2) konsentrasi seng eritrosit, 3) konsentrasi
- 11. seng lekosit dan netrofil, 4) konsentrasi seng rambut, 5) konsentrasi seng urine, 6) konsentrasi seng air liur, 7) uji ketajaman pengecapan, 8) keseimbangan metabolisme seng, 9) studi isotop, 10) respons pertumbuhan dan perkembangan seksual terhadap suplementasi seng, 11) enzim yang tergantung pada seng, misalnya aktifitas alkali fosfatase. Fungsi zink sebagai kofaktor dari berbagai jenis enzim, termasuk yang berperan dalam metabolisme vitamin A baik secara langsung maupun tidak langsung, membuat banyak peneliti mengamati keterkaitan defisiensi zink terhadap status vitamin A seseorang. 2.3. Metabolisme Vitamin A pada Defisiensi Zink Status zink mempengaruhi beberapa aspek metabolisme vitamin A, diantaranya pada absorbsi, transpor, dan penggunaannya. Tapi dua mekanisme utama yang sering digunakan untuk menjelaskan keterkaitannya yaitu 1) peran zink sebagai regulator dalam transpor vitamin A melalui sintesa protein, dan 2) zink merupakan kofaktor enzim retinol dehydrogenase yang berperan dalam konversi oksidatif retinol menjadi retinal. Mekanisme pertama yaitu peran zink dalam transpor vitamin A melalui sintesa protein. Defisiensi zink dapat menekan sintesa RBP (Retinol Binding Protein) pada hati dan menyebabkan turunnya konsentrasi RBP dalam plasma. Hal ini mempengaruhi transpor retinol dari hati menuju sirkulasi darah dan jaringan lainnya karena retinol ditransportasikan dalam bentuk RBP yang berikatan dengan transthyretin. Mekanisme kedua yaitu interaksi antara vitamin A dan zink melalui konversi oksidatif retinol menjadi retinal, yang merupakan tahap penting jalur metabolisme vitamin A yang digambarkan dalam diagram visual cycle di atas yang terjadi pada retina mata. Dalam proses ini dibutuhkan enzim retinol dehidrogenase yang tergantung pada zink.
- 12. Selain itu defisiensi zink juga mempengaruhi absorbsi vitamin A karena mengurangi uptake retinol dalam limfa, yang ditandai dengan penurunan lymphatic phospholipid sebagai akibat dari gangguansekresi empedu ke dalam lumen usus. Dalam percobaan lain pada binatang, diketahui eritrosit pada tikus dengan defisiensi zink ternyata gagal membentuk kilomikron yang berfungsi mengangkut retinil ester. Keterkaitan metabolisme vitamin A pada penderita defisiensi zink digambarkan dalam diagram di bawah ini. ZINC DEFICIENCY ADH RHODOPSIN OPSIN RBP SYNTHESIS LIMPHATIC ABSORPTION OF RETINOL ABNORMAL DARK ADAPTATION INTER AND INTRACELLULAR VITAMIN A TRANSPORT
- 13. BAB III Kesimpulan Status zink mempengaruhi beberapa aspek metabolisme vitamin A, diantaranya pada absorbsi, transpor, dan penggunaannya. Tapi dua mekanisme utama yang sering digunakan untuk menjelaskan keterkaitannya yaitu 1) peran zink sebagai regulator dalam transpor vitamin A melalui sintesa protein, dan 2) zink merupakan kofaktor enzim retinol dehydrogenase yang berperan dalam konversi oksidatif retinol menjadi retinal. Intervensi pada kekurangan vitamin A seharusnya tidak hanya memperhatikan asupan vitamin A saja, tapi juga perlu ditinjau kecukupan zinknya.
- 14. Daftar Pustaka Christian, Parul . 1998. Interactions Between Zinc and Vitamin A: an Update. Diambil dari http://ajcn.nutrition.org/content/68/2/435S.short Diakses pada tanggal 13 Desember 2013 Hidayat, Adi. 1999. Seng (Zinc): Essensial Bagi Kesehatan. Diambil dari http://www.Univmed.org/wp-content/uploads/2011/02/vol.18_no.1_3.pdf Diakses pada tanggal 14 Desember 2014 Suarsana, I Nyoman. 2010. Metabolisme Vitamin dan Mineral. Diambil dari http://staff.unud.ac.id/suarsana/wp-content/uploads/2010/03/metabolismevitamin-mineral.pdf Diakses pada tanggal 14 Desember 2013 Satriono,_____. 2005. Vitamin Larut Dalam Lemak. Diambil dari http://www.oocities.org/yok_satriono/VIT_LMK.HTM Diakses pada tanggal 14 Desember 2013 Rahayu, Imbang Dwi. 2010. Klasifikasi, Fungsi, dan Metabolisme Vitamin. Diambil dari http://imbang.staff.umm.ac.id/files/2010/02/Klasifikasi_dan_Metabilisme_vitam in_imbang.pdf Diakses pada tanggal 11 Desember 2013 Xavier Ruis, F et al. Biological Role of Aldoketo reductases in Retinoic Acid Biosynthesis and Signaling. Diambil dari http://www.frontiersin.org/Journal/10.3389/fphar.2012.00058/full Diakses pada 20 Desember 2013