Temu 2_Metabolisme vitamin

1. METABOLISME VITAMIN Oleh : Dr.AbdulSalam,M.Kes DEPARTEMEN ILMU GIZI FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS HASANUDDIN 2020

2. Klasifikasi Vitamin

3. Vitamin C ( Ascorbic Acid)

4. PENGANTAR • Sejak tahun 1928 mulai diisolasi dan 1933 mulai ditentukan strukturnya. • Kekurangan vitamin ini disebut scurvy mengalami peningkatan prevalensi saat pelaut inggris banyak yang meninggal karena scurvy selama berlayar • Setelah diberikan minuman dari lemon  sembuh dan tidak pernah sakit scurvy lagi

5. Manusia tidak bisa mensistesa vitamin C  kurangnya/tidak ada gulonolactone oxidase.

6. PANGAN SUMBER VITAMIN C • Umumnya berasal dari buah dan sayur, seperti : asparagus, pepaya, jeruk, blewah, kembang kol, brokoli, paprika hijau, kangkung, lemon dan stroberi. • Dalam pangan, vitamin C umumnya dijumpai sebagai asam askorbat sebagian kecil yang berbentuk vitamin C teroksidasi  dehydro-ascorbic acid (berkurang 2 electron dan 2 proton)

8. PANGAN SUMBER VITAMIN C • Vitamin C mudah rusak karena panas, cahaya, oksidasi, dan larutan alkali tapi stabil dalam larutan asam. • Konsumsi zat besi atau tembaga dalam jumlah berlebih bersama vitamin C, dapat menyebabkan penghancuran oksidatif vitamin di saluran pencernaan  diketogulonic acid dan produk lain tanpa aktifitas vitamin C

9. PENCERNAAN, PENYERAPAN, TRANSPORTASI DAN PENYIMPANAN • Vitamin C tidak membutuhkan pencernaan sebelum diserap ke sel usus • Absorpsi asam askorbat (tidak untuk dehydroascorbic acid) melewati brush border sel usus di seluruh usus halus, termasuk ileum, bersama dengan Sodium-dependent Vitamin C transporter (SVCT) 1 dan 2. • Penyerapan Dehydroascorbic acid dibantu oleh GLUT 1 dan 3.

12. PENCERNAAN, PENYERAPAN, TRANSPORTASI DAN PENYIMPANAN • Asupan vitamin C (30-180 mg /hari) dari makanan, penyerapan vitamin C sekitar 70% hingga 90%. • Penyerapan vitamin berkurang dengan meningkatnya asupan; misalnya, 16% diserap pada intake tinggi (∼12 g) dibandingkan 98% diabsorbsi pada asupan yang rendah (<20 mg). • Pada asupan lebih dari 1 g, kurang dari 50% vitamin C dapat diserap. • Dari sel-sel usus, vitamin C berdifusi melalui saluran anion menuju cairan ekstraseluler dan memasuki plasma melalui kapiler.

13. PENCERNAAN, PENYERAPAN, TRANSPORTASI DAN PENYIMPANAN • Ascorbic acid dan Dehidroascorbic acid umumnya ditransportasikan didarah dalam bentuk bebas. DA lebih sedikit ditemukan krn kecepatan uptake oleh seluler. • Konsentrasi vitamin C jaringan biasanya melebihi konsentrasi plasma, dengan besarnya tergantung pada jaringan tertentu • Konsentrasi vitamin C tertinggi ditemukan di kelenjar adrenal dan hipofisis (masing-masing memiliki 30–50 mg / 100 g jaringan basah) serta di mata, otak, dan sel darah putih. • Vitamin C juga ditemukan di hati, limpa, jantung, ginjal, paru-paru, pankreas, dan otot. • Kapasitas penyimpanan vitamin C  2 g • Konsentrasi normal Ascorbic acid dalam plasma  0.4 – 1.7 mg/dL

14. FUNGSI DAN MEKANISME AKSI • Sintesis kolagen • Sintesis karnitin • Sintesis dan katabolisme tirosin • Sintesis neurotransmitter • Microsomal Metabolism • Aktivitas Antioksidan

15. INTERAKSI DENGAN ZAT GIZI LAIN • Interaksi vit C dengan zat gizi lain yang terkenal adalah dengan mineral besi disaluran pencernaan. • Vit C membantu absorpsi besi non heme dengan mereduksi besi dari bentuk ferri (Fe3+)  ferro (Fe2+) • Manfaat vit C bisa maksimal jika dikonsumsi sampai sekitar 75 mg

16. METABOLISME DAN EKSRESI • Ketika asupan vit C meningkat, konsentrasi plasma vit C juga meningkat sampai pada batas kemampuan ginjal • Terjadi ambang reabsorpsi ginjal pada konsentrasi vitamin C plasma sekitar 1.3 hingga 1.8 mg/dl • Vitamin C mungkin dieksresi utuh atau dioksidasi menjadi dehydroascorbic acid umumnya terjadi di hati dan ginjal

17. METABOLISME DAN EKSRESI • Oksidasi asam dehidroaskorbat dimulai dengan hidrolisis (pembukaan) dari struktur cincin untuk menghasilkan asam 2,3-diketogulonat  diekskresikan melalui urin atau dihidrolisis  five-carbon sugars or four carbon sugar • Selanjutnya dikonversi menjadi senyawa seluler atau dioksidasi dan diekskresikan sebagai C02dan air

19. DEFISIENSI : SCURVY • Asupan Vitamin C yang tidak memadai  scurvy • Scurvy muncul ketika  jumlah total Vitamin C tubuh turun di bawah 300 mg dan konsentrasi Vitamin C plasma <0.2 mg/dL • Situasi dapat berkembang jika dalam 1 bulan konsumsi Vitamin C kurang 10 mg/hari • Gejala awal  lelah dan ada rasa tidak enak badan

20. TOKSISITAS • Asupan harian sampai 2 g (2000 mg) masih belum memunculkan efek samping • Absorpsi vitamin C bersifat jenuh dan tergantung pada dosis, • Gejala paling umum jika asupan > 2 g adalah sakit perut dan diare osmotik

21. Intermezzo • Coba tebak berapa gambar hewan yang terlihat pada gambar berikut?

24. Asamfolat

25. PENGANTAR • Awalnya banyak digunakan untuk mengobati masalah anemia megaloblastic pada era 1870-1880 mengonsumsi hati mengobati kondisi ini • Mitchel dkk berjasa menemukan vitamin ini pada tahun 1941 • Folat  turunan dari vitamin yang ditemukan secara alami dalam pangan dan jaringan biologis • Asam folat  hasil oksidasi dari vitamin yang ditemukan pada makanan yang difortifikasi ataupun supplement

26. PENGANTAR • Folat terdiri atas 3 bagian  pteridine / pterin, PABA , glutamic acid • Pterin berkonjungasi dengan PABA melalui metilen grup (-CH2-) membentuk pteroic acid • Karboksi PABA berikatan dengan NH dari asam glutamate  folat /pteroylmonoglutamat/pteroylglutamat

27. PENGANTAR • Dalam pangan  9 asam glutamate yang menempel pada PABA • Bentuk pterolypoliglutamat dalam pangan  5-methyl tetrahydrofolate dan 10-formyl-THF • Dalam bahan pangan forfikasi dan supplement, asam folat sudah dalam bentuk pteroylmonoglutamat

28. PANGAN SUMBER FOLAT • Bayam, brokoli, asparagus, okra, sawi • Kacang-kacangan, polong2an, • Buah2an (khususnya jeruk dan strawberry) • Beberapa pangan yang difortifikasi dengan folat (misal tepung)

29. PANGAN SUMBER FOLAT • Pangan mentah banyak mengandung folat dibanding makanan yang dimasak • Folat mudah rusak karena panas, oksidasi dan terpapar cahaya ultraviolet

30. PENCERNAAN, PENYERAPAN, TRANSPORTASI DAN PENYIMPANAN • Untuk dapat diserap, polyglutamat harus diubah dalam bentuk monoglutamat • Untuk hidrolisis butuh  2 FGCP (folylpolyγ-glutamyl/glutamate carboxypeptidases) • Enzim (FGCP) memiliki aktivitas yang berbeda dalam jejenum  larut dan terikat pada enterosit brush bordermembrane • Carboxypeptidase yang di brush border adalah zinc-dependent exopeptidase  bertahap memecah polyglutamat menjadi monoglutamat

31. PENCERNAAN, PENYERAPAN, TRANSPORTASI DAN PENYIMPANAN • Asam folat dalam pangan fortifikasi dan supplement tidak perlu dicerna lebih lanjut karena sdh dalam bentuk monoglutamat • Konsumsi alkohol dan inhibitor dalam makanan seperti kacang-kacangan, polong2an, kubis, dan jeruk juga mengurangi aktivitas enzim yang bertugasmengubahpolyglutamate • Sistem operator utama yang bertanggung jawab untuk pengangkutan folat serta 5-metil THF ke dalam sel-sel usus adalah proton-coupled folate transporter(PCFT) • Di dalam sel usus, asam folat dan folat direduksi menjadi dihidrofolat (DHF), yang kemudian direduksi menjadiTHF

32. PENCERNAAN, PENYERAPAN, TRANSPORTASI DAN PENYIMPANAN • Total folat dalam tubuh  11 sampai 28 mg dan sekitar setengahnya disimpan di hati • Penyimpanan utama adalah bentuk poliglutamat dari THF dan 5-metil THF • Folat ditemukan dalam sitosol dan mitokondria sel yang berfungsi sebagai koenzim atau kosubsrat yang menerima dan mendonasikan 1 unit carbon.

33. FUNGSI FOLAT • Metabolisme asam amino (histidine, serine, glycine, and methionine) • Membentuk purin dan pirimidin • Mencegah anemia • Mencegah bayi lahir cacat

34. METABOLISME DAN EKSRESI • Folat diekskresikan dari tubuh melalui urin dan feses • Kelebihan folat diekskresikan dalam urin  secara utuh dan beberapa dikatabolisasi di hati sebelum ekskresi • Hanya sedikit folat yang dieksresikan lewat feses karena folat juga dapat disekresikan oleh hati ke empedu dan dapat diserap kembali dengan resirkulasi enterohepatik

35. DEFISIENSI : ANEMIA MAKROSITIK MEGALOBLASTIK • Pelepasan sel darah merah menjadi kurang dalam jumlah normal serta besar dan tidak matang • Gejala lain : kelelahan, kelemahan, sakit kepala, lekas marah, sulit berkonsentrasi, nafas pendek, jantung berdebar-debar • Konsentrasi folat sel darah merah berkurang sekitar 3-4 bulan setelah asupan folat rendah  5 bulan menjadi megaloblastic

36. TOKSISITAS • Batas intake yang dapat ditoleransi untuk orang dewasa adalah 1000 µg (1 mg) • Asupan sampai 15 mg  insomnia, rasa tidak enak, mudah marah, gangguan pencernaan • Asupan 0.8 mg sampai 5 mg  meningkatkan risiko kanker dan kematian akibat kanker

37. PENILAIAN GIZI • Untuk menilai status folat  mengukur konsentrasi folat dalam plasma, serum dan sel darah merah • Defisiensi  konsentrasi folat dalam serum < 6.8 nmol/L (3 µg/L), konsentrasi folat dalam sel darah merah < 305 nmol/L (140 ng/mL)

38. Intermezzo_2 • Coba tebak berapa gambar wajah harimau yang terlihat pada gambar berikut?

42. PENGANTAR • Vitamin A disebut juga preformed vitamin A atau retinoids • Ada struktur retinoids yang analog : retinol, retinal, retinoic acid, and retinyl ester • McCollum dan Davis, diikuti oleh Osborne dan Mendel menemukan vitamin ini pada tahun 1915

43. Selain retinoids, ada juga carotenoids (provitamin A)  bisa dikonversi menjadi retinol • Carotenoids  ß-carotene, a-carotene, ß-cryptoxanthin • Ada jugacanthaxanthin, lycopene, lutein, zeaxanthin • Konvergensiß-carotenemenjadi vitamin A  6 : 1 • Konvergensia-carotene, ß-cryptoxanthinmenjadi vitamin A  12 : 1

44. MAKANAN SUMBER VITAMIN A • Vitamin A umumnya ditemukan dalam pangan sumber hewani  hati, dairy product (susu, keju, mentega), telur, ikan khususnya tuna • Umumnya vitamin A dalam makanan berbentuk retinil ester  retinil palmitat • Dalam pangan sumber nabati  umumnya yang berwarna kuning, orange, merah banyak mengandung karoten (wortel, tomat, papaya, semangka)

45. Pencernaan, penyerapan, transport danpenyimpanan

50. FUNGSI VITAMIN A • Penglihatan • Ekspresi gen • Differensi sel • Pertumbuhan • Antioksidan • Meningkatkan daya tahan tubuh  mencegah morbiditas