Protein dan Asam Amino 2010 Pearson Education Inc

Protein dan Asam Amino © 2010 Pearson Education, Inc.

Apa itu Protein? Ø Ø Ø Molekul berukuran besar Tersusun dari rantai asam amino Ditemukan pada setiap sel dalam tubuh Terlibat dalam hampir semua proses dan fungsi fisiologis tubuh Sekuen / urutan asam amino ditentukan oleh DNA © 2010 Pearson Education, Inc.

Struktur Protein Ø Ø Ø Tersusun dari rantai asam amino; diklasifikasikan berdasarkan urutan asam amino pada rantainya • Peptida: <50 asam amino - Dipeptida: 2 asam amino - Tripeptida: 3 asam amino - Polypeptida: >10 asam amino • Protein: >50 asam amino - umumnya 100 -10, 000 asam amino Rantainya disusun oleh DNA spesifik Asam Amino terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen © 2010 Pearson Education, Inc.

Perbedaan Struktural Antara Karbohidrat, Lipid, dan Protein

Anatomi Asam Amino

Ikatan Peptida Asam Amino Ø Ø Ø Dibentuk saat gugus asam (COOH) dari salah satu asam amino bergabung dg gugus amino (NH 2) pada asam amino kedua Dibentuk melalui proses kondensasi (pengembunan) Terurai melalui hidrolisis © 2010 Pearson Education, Inc.

Reaksi Kondensasi dan Hidrolisis Figure 6. 3

Essensial, Nonessensial, dan Kondisional Ø Ø Ø Essensial – harus dikonsumsi dalam makanan Nonessensial – dapat disintesis dalam tubuh Conditionally essential – tidak dapat disintesis dalam keadaan sakit atau kekurangan prekursor • Bayi prematur memiliki jumlah enzim yang terbatas untuk membentuk arginin © 2010 Pearson Education, Inc.

Structur Protein Ø Empat level • Struktur primer • Struktur sekunder • Struktur tersier • struktur kuartener adanya perubahan struktur atau urutan asam amino akan mengubah bentuk dan fungsi protein © 2010 Pearson Education, Inc.

Denaturasi Ø Ø Perubahan bentuk protein sehingga mempengaruhi fungsinya. Penyebab: • Panas • Asam • Basa • Garam • Mekanis Struktur primer tidak dapat berubah melalui denaturasi © 2010 Pearson Education, Inc.

Denaturing a Protein Figure 6. 5

Protein Digestion: Part 1 Figure 6. 6

Protein Digestion: Part 2 Figure 6. 6

Protein Digestion: Part 3 Figure 6. 6

Protein Digestion: Part 4 Figure 6. 6

Absorpsi Asam Amino Ø Ø Asam amino diserap di usus halus Asam amino dipindahkan ke liver dari usus melalui pembuluh vena Di liver, asam amino ini: • Digunakan untuk mensintesis protein • Diubah menjadi energi, glukosa, atau lemak • dilepas ke aliran darah dipindahkan ke dalam tiap sel Kadang protein diserap secara utuh © 2010 Pearson Education, Inc.

Metabolisme Asam Amino Ø Ø Ø Liver me-metabolisme asam amino berdasarkan kebutuhan tubuh Sebagian besar asam amino dipindahkan ke aliran darah untuk diambil dan digunakan oleh tiap sel • Stok asam amino terbatas namun banyak digunakan Protein turn over – proses degradasi dan sintesis protein secara berkelanjutan © 2010 Pearson Education, Inc.

Protein Synthesis Figure 6. 8

Deaminasi Ø Ø Ø Saat stok asam amino dalam keadaan optimal, maka asam amino ini dipecah menjadi beberapa komponen untuk penggunaan yang lain Terjadi Deaminasi Komponen yang mengandung karbon: • Diubah menjadi glukosa, yg akan digunakan dlm proses gluconeogenesis • Diubah menjadi asam lemak dan disimpan dalam bentuk trigliserida dalam jaringan adiposa © 2010 Pearson Education, Inc.

Metabolic Fate of Amino Acids Figure 6. 7

Bagaimana Tubuh Menggunakan Protein? Ø Fungsi protein • Berperan secara struktural dan mekanis • Memelihara jaringan tubuh • Bahan baku enzim dan hormon • Memelihara keseimbangan asam basa • Transport nutrient • Sebagai sistem imun • Berperan sbg sumber energi saat dibutuhkan © 2010 Pearson Education, Inc.

Jumlah Protein Yang Diperlukan Tubuh Ø Ø Dalam keadaan sehat, dewasa, dan tidak hamil • Mengkonsumsi protein secukupnya sesuai dengan aktifitas tubuh harian • Untuk mencapai keseimbangan nitrogen Wanita hamil, masa penyembuhan, dan anak pada fase pertumbuhan • Mengkonsumsi protein lebih banyak untuk membangun jaringan tubuh © 2010 Pearson Education, Inc.

Nitrogen Balance and Imbalance Figure 6. 12

Kualitas Protein Ø Ø Complete protein • Mengandung 9 asam amino esensial • Sumber hewani merupakan complete proteins • Memiliki kualitas lebih tinggi Incomplete proteins • Terdiri dari satu atau beberapa asam amino • Umumnya bersumber pada nabati © 2010 Pearson Education, Inc.

Kebutuhan Protein Ø Rekomendasi asupan Protein • 10– 35% dari total harian kilokalori • Dewasa dg BB >18 kg - 0. 8 g/kg daily Ø American College of Sports Medicine, the American Dietetic Association, and other experts advocate • 50– 100% protein bagi atlit yang memerlukan stamina tinggi dan latihan terus menerus • Umumnya mengkonsumsi protein tambahan © 2010 Pearson Education, Inc.

Best Sources of Protein Figure 6. 14

Mengkonsumsi Terlalu Banyak Protein Ø Ø Ø Resiko penyakit jantung Resiko batu ginjal Resiko kehilangan kalsium dari tulang Resiko kanker usus Perubahan komposisi nutrien © 2010 Pearson Education, Inc.

Mengkonsumsi Terlalu Sedikit Protein Ø Protein-energy malnutrition (PEM) • Protein akan digunakan untuk energi dibandingkan untuk fungsional • Nutrient penting lainnya akan terserap sedikit • Prevalensi yg umum terjadi pada bayi dan anak-anak - Hampir 17, 000 anak di seluruh dunia meninggal setiap hari © 2010 Pearson Education, Inc.

Kekurangan Protein Ø Tanpa protein yg memadai: • Proses regenerasi sel-sel pada saluran pencernaan memiliki kemampuan rendah • Fungsi pencernaan terhambat • Penyerapan makanan berkurang • Bakteri usus akan berpindah ke aliran darah dan menyebabkan septicemia • Sistem imun tdk bekerja optimal shg tdk dapat melawan infeksi © 2010 Pearson Education, Inc.

Types of PEM: Kwashiorkor Ø Ø Kekurangan sejumlah protein Gejala • Edema pada kaki dan perut • Kekuatan sel otot berkurang • Rambut rapuh dan mudah patah • Wajah pucat, tampak sedih, apatis • Mudah mengalami infeksi, denyut jantung tidak stabil, keluar cairan dari paru, pneumonia, septicemia, serta mengalami ketidakseimbangan cairan & elektrolis (Image from http: //www. thachers. org/pediatrics. htm) Figure 6. 16

Types of PEM: Marasmus Ø Kekurangan asupan protein • Lemah, kurus • apatis • Tdk dapat berdiri sendiri tanpa dibantu • Nampak tua • Rambut tipis, kering, dan tdk bersinar • Suhu tubuh dan tekanan darah rendah • Mudah dehidrasi, infeksi, & mudah mengalami pendarahan Figure 6. 17

Types of PEM: Marasmic Kwashiorkor Ø Kekurangan asupan dan jenis protein secara kronik • Edema di bagian kaki dan tangan • Tampak lapisan kulit dan tulang dari luar © 2010 Pearson Education, Inc.

Penanganan PEM Ø Ø Penanganan secara medis dan nutrisional dapat mengurangi angka kematian Penanganan secara bertahap: • Step 1 – mempertahankan hidup - Mengurangi dehidrasi - Memberi asupan cairan & nutrisi • Step 2 – memperbaiki sel & jaringan tubuh - Memberi tambahan asupan protein dg jenis protein yg variatif • Step 3 – mengenalkan aktifitas fisik © 2010 Pearson Education, Inc.

Vegetarian Diet Ø Pilihan vegetarian diets: • Ethical • Religious • Environmental • Health Ø Vegetarian harus mengkonsumsi jenis makanan yg variatif untuk menggantikan kebutuhan nutrisi yang terkandung pada hewani © 2010 Pearson Education, Inc.

Keuntungan & Resiko Vegetarian Diet Ø Ø Keuntungan • Mengurangi - Heart disease - High blood pressure - Diabetes Resiko • Tidak mendapat asupan - Protein hewani - Vitamin B 12 © 2010 Pearson Education, Inc. - Cancer - Stroke - Obesity

Vegetarian Food Guide Pyramid Figure 6. 18

Kedelai Ø Banyak digunakan di USA • Sumber protein kualitas tinggi • Kadar lemak jenuh rendah • Mengandung isoflavon • Phitoestrogens • Mengurangi resiko serangan jantung • Mengurangi resiko kanker • Dapat memicu kanker payudara © 2010 Pearson Education, Inc.

Review Ø Ø Vegetarian diet merupakan pilihan pola makan yg dapat mengurangi resiko kanker Beberapa vegetarian tdk mengkonsumsi olahan daging Beberapa vegetarian mengkonsumsi telur & susu dlm jumlah sedikit Vegetarians harus tetap dapat memenuhi kebutuhan: • Riboflavin • Protein • Vitamin B 12 • Iron • Vitamin A • Zinc • Omega-3 fatty acids • Calcium • Vitamin D © 2010 Pearson Education, Inc.

Pola makan yg tepat Ø Ø Ø Kebutuhan kilokalori harian dapat dipenuhi dari sumber makanan yg kaya akan karbohidrat Lemak dikonsumsi tidak lebihd ari sepertiga bagian kilokalori harian Protein dikonsumsi lebih besar © 2010 Pearson Education, Inc.