Vitamin dan Mineral

Vitamin dan mineral mempunyai fungsi utama yang sangat penting
dalam reaksi metabolisme yaitu kofaktor
 Kofaktor adalah substansi non protein yang berperan dalam reaksi
ensimatis metal
a. Ion-Ion metal (Mineral)
b. Koenzim (Senyawa Organik / Vitamin)


Vitamin dibutuhkan untuk pertumbuhan yang normal, memelihara,
dan menjaga fungsi tubuh
Merupakan senyawa organik esensial : tidak dapat dibuat oleh
tubuh dan diperlukan dalam jumlah kecil
 Tubuh yg kekurangan vitamin (defisiensi) : AVITAMINOSIS
menimbulkan gejala macam-macam penyakit
 Tubuh yg kelebihan vitamin : HIPERVITAMINOSIS : akibatnya
gangguan kesehatan/dikeluarkan dari tubuh
 Berdasarkan hidrofobisitasnya, vitamin dibagi menjadi 2 :
› Vitamin yang larut dalam lemak (fat soluble vitamin) : A, D, E, K
› Vitamin yang larut dalam air (water soluble vitamin) : B kompleks,
C

VITAMIN B
Terdiri
dari 8 vitamin larut air yang berperan penting dalam metabolisme sel
Struktur
Biasa
kimia vitamin-vitamin B berbeda-beda
disebut vitamin B kompleks
Peran :
Menunjang dan meningkatkan laju metabolisme
Mempertahankan kesehatan kulit dan tulang
Meningkatkan sistem imun dan fungsi syaraf
Meningkatkan pertumbuhan dan pembelahan termasuk sel darah merah
sehingga dapat mencegah anemia
Menurunkan resiko kanker pankreas
Semua vitamin B larut air sehingga ekskresi yang berlebihan harus diganti
Di
dalam otak dan hati  segera diubah menjadi TPP = thiamin pyrohosphat oleh
enzim thiamin difosfotransferase, reaksi membutuhkan ATP
Berperan penting sebagai koensim dekarboksilasi senyawa asam-keto
Struktur thiamin merupakan gabungan antara pirimidin dan thiazole yang
dihubungkan dengan jembatan metilene
Beberapa enzim yang menggunakan TPP sebagai koensim:
pyruvate decarboxylase, pyruvate dehydrogenase, transketolase.
Tidak stabil terhadap panas, tapi stabil selama pembekuanTidak stabil terhadap uv,
iradiasi gamma
Fungsi :
Penting sebagai koensim pyruvate dan a-ketoglutarate dehydrogenase 
sehingga jika defisiensi : kapasitas sel dalam menghasilkan energi menjadi sangat
berkurang
Meningkatkan sirkulasi dan pembentukan darah
Juga diperlukan untuk reaksi fermentasi glukosa menjadi etanol
Memelihara sistem saraf
Berperan dalam biosintesis neurotransmiter
Berperan dalam produksi HCL dalam perut  penting untuk pencernaan
Sumber : pada biji-bijian
Jika makanan kita banyak mengandung karbohidrat  dibutuhkan lebih
banyak thiamin
Tanda-tanda defisiensi :
›Menurunnya nafsu makan
›Depresi mental
›Peripheral neurophaty
›Lemah
Defisiensi kronis = gejala kelainan neurologis seperti kebingungan (mental),
kehilangan koordinasi mata
Penyakit karena defisiensi tiamin : Beri-Beri akibat makanan yang kaya akan
karbohidrat tetapi rendah thiamin
Komponen dari koensim flavin  FMN dan FAD
Ensim yang bekerja pada reaksi reduksi – oksidasi
Riboflavin rusak oleh cahaya
(redoks)
Fungsi
Memiliki fungsi sentral dalam produksi energi dan
pernapasan seluler.
Merupakan prekursor kofaktor :
› flavin mononukleotida (FMN)
› flavin adenine dinukleotida (FAD)
Enzim yang memerlukan kofaktor tersebut  flavoprotein
Riboflavin + ATP = FMN
FMN + ATP = FAD
FAD dan FMN berfungsi sebagai akseptor elektron.
Sumber : terdapat di berbagai sumber makanan = susu, keju,
daging, telur dan sereal
Kekurangan riboflavin dapat menyebabkan gejala iritasi,
kulit merah dan keretakan kulit dekat dengan sudut mata dan
bibir seperti halnya sensitivitas yang berlebihan terhadap sinar
(photophobia)
Niasin
Niasin
Niasin
merupakan nikotinamid atau asam nikotinat
juga dapat disintesis dari triptofan
beersifat stabil
Fungsi
Asam nicotinamida mampu menurunkan kadar kolesterol serum darah
Asam nikotimida juga mampu menurunkan simpanan glikogen dan lemak yang
ada di jaringan otot di tulang dan jantung.
Niasin dibutuhkan untuk sintesis vitamin B3, NAD (nicotinamida adenin
dinucleotida), dan NADP+ (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)
Sumber : Jamur, asparagus dan sayuran hijau
Defisiensi niasin mengakibatkan pellagra ,ditandai dengan gejala depressi,
dermatitis dan diarrhea
Niasin dalam jumlah yang besar dapat menjadi racun pada sistem syaraf, lemak
darah dan gula darah
berasal dari β-alanin dan asam pantoat
ditemukan sebagai analog alkohol, yang
pantotenat
Bersifat stabil
panthenol provitamin, dan kalsium
Fungsi :
sintesis coenzim A,
komponen asil carier protein (ACP) pd sintesis asam lemak sintesis kofaktor ensim
fatty acid synthase
Sumber : Banyak ditemukan di kacang-kacangan, daging dan biji-bijian
Co A diperlukan pada siklus kreb, sintesis dan oksidasi asam lemak, metabolisme
asam amino, sintesis kolesterol
Kekurangan B5 menyebabkan muntah, sulit tidur dan kelelahan
berasal dari β-alanin dan asam pantoat
Di dalam tubuh diubah menjadi bentuk aktif
Pengubahan dari vit B6  Piridoksal fosfat ini
vitamin B6 yaitu piridoksal fosfat
membutuhkan ATP  dengan ensim
piridoksal kinase
PLP = koensim pada reaksi transaminasi, sintesis dan katabolisme asam amino,
glikogenolisis (gikogen fosforilase)
Yang paling stabil adalah piridoksal yang digunakan untuk fortifikasi
Fungsi :
Vitamin B6 berperan dalam metabolisme asam amino dan asam lemak.
vitamin B6 membantu tubuh untuk mensintesis asam amino nonesensial.
 Selain itu juga berperan dalam produksi sel darah merah.
Sumber : Daging, ikan dan unggas
Kelebihan dan kekurangan vitamib B6 berakibat kegagalan pertumbuhan,
kerusakan fungsi motorik dan sawan.
Kofaktor
yang dibutuhkan dalam reaksi karboksilasi
(ex piruvat karboksilase)  karier Co2
Enzymes yang mengandung biotin : acetyl CoA
carboxylase, pyruvate carboxylase, and carbamoyl
phosphate synthetase II
disintesis oleh bakteri usus halus kita
Biotin bersifat stabil
Fungsi :
Biotin memainkan peranan penting dalam
metabolisme karbohidrat, lemak dan protein.
Sumber : Berbagai sumber makanan
Defisiensi ditemukan pada treatmen antibiotik
dalam waktu yang lama  karena mengurangi
bakteri usus halus
karena konsumsi telur mentah dalam jumlah
banyak  di dlm putih telur , protein putih telur 
mencegah absorbsi biotin oleh usus halus
Molekul
gabungan struktur cincin pteridin dihubungkan dengan PABA (para
amino benzoic acid)  asam pteroat
Asam pteroat berkonjugasi dengan glutamat  asam folat
Hewan tidak dapat mensintesis PABA dan glutamat  harus diperoleh dari
makanan
Asam folat  kofaktor THF – tetrahidrofolate
Fungsi :
THF penting dalam reaksi transfer / membawa 1 atom C baik dalam bentuk
metil, methilene, formimino, formil , methenil
Penting dalam sintesis serin, metionin, glisin, purin.
Dibutuhkan pada ibu hamil  peningkatan proliferasi sel di dlm darah  pada
tri semester pertama
Sumber :, daun sayuran dan hati hewan, kuning telur dan susu
Kekurangan folat dapat menyebabkan kekurangan darah
rasa panas pada jantung (heartburn), diare dan sering terkena infeksi
Struktur terdiri dari cincin tetrapirol membentuk komplek ,terdapat Cobalt
bentuk kofaktor : metil kobalamin
Disintesis secara eksklusif oleh mikroorganisme dan ditemukan dalam hati
hewan dalam bentuk : terikat protein  methycobalamin or 5'deoxyadenosylcobalamin  transcobalamin II
Stabil pada pH 4-6 dan suhu tinggi. Kondisi alkali dan pereduksi menyebabkan
tidak stabil
Fungsi :
Berperan dalam metabolisme leusine
Menyebabkan kelainan DNA sintesis  penghambatan pada sintesis purin dan
pirimidin
berperan penting saat pembelahan sel yang berlangsung dengan cepat.
memelihara dan melindungi serat syaraf dan mendorong pertumbuhan
normalnya.
berperan dalam aktifitas dan metabolisme sel-sel tulang.
dibutuhkan untuk melepaskan folat,
membantu pembentukan eritrosit
Sumber : susu, dan ikan, tidak pada produk tumbuhan
Kekurangan vitamin B12 dapat menyebabkan
kekurangan darah merah
Vitamin C (Asam Ascorbat)
Berasal
dari glukosa dari siklus asam uronat
Glukosa  asam askorbat :
dikatalis oleh ensim L gulonolakton oksidase
vitamin C diperoleh dari makanan
Defisiensi mengakibatkan scurvy
Sifat vitamin C sangat mudah teroksidasi
oleh panas, cahaya, dan logam
Peran :
Berfungsi sebagai agen pereduksi berbagai reaksi
Vitamin C dikeluarkan dr tubuh melalui urine dalam bentuk dydroaskorbat,
ketogulonate, askorbat 2 sulfate, asam oksalat
Reaksi utama yang sangat membutuhkan vit c  hidroksilasi proline dalam
kolagen
Sebagai kofaktor reaksi katabolisme tirosine dan sintesis epinefrin dari tirosin, sintesis
asam empedu.
Vitamin C juga meningkatkan ketahanan tubuh terhadap infeksi dan membantu
tubuh menyerap zat besi.
VITAMIN A (RETINOL)

Vitamin A berasal dari sumber hewani seperti daging, kuning telur, susu, minyak
ikan & sayuran hijau (mengandung karotenoid)

Vitamin A terdiri dari 3 biomolekul aktif :
retinol,
retinal (retinaldehyde)
retinoic acid.

Ketiga biomolekul tersebut berasal dari β carotene  provitamin A
Fungsi :
Retinol berperan pada metabolisme protein dalam sel
Kekurangan karotenoid menyebabkan efek negatif pada
seperti pengerasan kulit dan rabun senja
jaringan epitelial
Kebutuhan :

Kebutuhan harian vitamin A dipenuhi dari 75% dari retinol (sebagai ester
asam lemak, terutama retinil palmitat) dan 25% karotenoid dan karotenoid
provitamin A lainnya

Absorpsi vitamin A dan penyimpanan dalam hati terjadi dalam bentuk ester
asam lemak
Stabilitas :

Penyebab utama pada kondisi tanpa oksigen seperti sterilisasi adalah
isomerisasi dan fragmentasi

Adanya oksigen menyebabkan oksidasi menghasilkan sejumlah produk

Proses oksidasi biasanya bersamaan dengan oksidasi lemak
ergocalciferol
colecalciferol
VITAMIN D (Kalsiferol)
Tumbuhan
 steroid ergosterol (provit D), disinari uv  mjd ergokalsiferol (vit D2)
Hewan  mengubah kolesterol  7 dehidrokolesterol (pro vit D), disinari matahari 
mjd kolekalsiferol (vit D3)
Pengubahan dari provit D menjadi vit D melibatkan sinar uv yang berguna
membuka cincin steroid strukturnya.
Perbedaan vit D2 dan D3  vit D2 mempunyai ikatan ganda pd rantai sampingnya
Fungsi :
Sumber vitamin D yang paling utama dalah minyak ikan terutama minyak hati ikan
Kebutuhan :
Kebutuhan
vitamin D pada manusia dipenuhi oleh 7-dehidrokalsifgerol
Stabilitas :
Vitamin
D peka terhadap cahaya dan oksigen
VITAMIN E
2
jenis vitamin E
a. Tokoferol: , , , 
b. Tokotrienol: , , , 
 Vitamin E terdiri dari cincin kromanol (chromanol ring) dan rantai samping fitil
(phytyl) untuk tokoferol dan farnesyl untuk tokotrienol
Fungsi :

Vitamin E mempunyai aktivitas antioksidan yang dapat menghambat
oksidasi lemak

Berperan menstabilkan senyawa aktif yang lain seperti vitamin A, hormon,
dan enzim terhadap oksidasi

Defisiensi vitamin E menyebabkan ketidaksuburan, anemia, dan kelainan
otot

Mencegah penyakit kardiovaskular, kanker, katarak, dan memperbaiki
sistem imun
Kebutuhan :

RDA (Recommended Daily Allowance) vitamin E dinyatakan dalam miligram
(mg)
Stabilitas :

Rusak akibat autooksidasi yang intensif seperti pada pengeringan dan
penggorengan
VITAMIN K (naftokuinon)
Kelompok
vitamin K merupakan turunan dari naftokuinon (naphthoquinone) yang
mempunyai rantai samping yang berbeda-beda
Vitamin
K1 atau phylloquinone atau phytomenadione (juga disebut phytonadione)
Vitamin
K2 (menawuinone) dihasilkan oleh bakteri dalam usus besar
Ada
tiga jenis vitamin K sintetik yaitu K3, K4, dan K5 yang terutama digunakan untuk pakan
hewan peliharaan (K3) dan antikapang (K5)
Fungsi :
Vitamin
K berperan pada proses karboksilasi residu glutamat dalam protein menjadi gamma
karboksiglutamat (Gla)
Residu
Gla berperan pada proses pengikatan kalsium aktivitas Gla-protein
Gla-protein
darah
Vitamin
berperan pada koagulasi darah, metabolisme tulang, dan fisiologi pembluluh
K disimpan dalam jaringan adiposa
Stabilitas :
Vitamin
Relatif
K rusak karena cahaya dan kondisi alkali
stabil terhadap suhu dan oksigen



Pandangan Nutrisi : bahan inorganik yang dibutuhkan untuk proses
kehidupan baik dalam bentuk ion atau elemen bebas.
Diperoleh dari makanan (tubuh tidak dapat memproduksi)
Berdasar jumlah yang dibutuhkan tubuh: dibagi 2 mikroelemen dan makro
elemen
› Makro : potasium, klorida, magnesium, fosfor dan kalsium dll
› Mikro : besi, tembaga, zinc,dan fluoride dll
Fungsi
 Sebagai katalist berbagai reaksi biokimawi dalam tubuh
 Transmisi sinyal / pesan pada sel saraf
 Produksi hormon
 Pencernaan dan penggunaan makanan
 Bagian dari organ vital seperti tulang, darah, gigi

dll





Banyak enzim yang mengandung ion metal = Metaloenzim
Ion tersebut berfungsi mirip dengan coenzim
Fungsi dari metal tersebut dalam enzim sangat bervariasi
Bisa sebagai katalis : Zn
Kadang utk meningkatkan efisiensi enzim = ATP-Mg
Zn2+
Mg2+
Ni2+
Mo
Se
Mn2+
K+
Karbonik anhidrase, karboksipeptidase
EcoRV, heksokinase
Urease
Nitrat reduktase
Glutation peroksidase
Superoksid dismutase
Propionil KoA karboksilase
Fe
Cu
Zn
Mn
Co
Ni
Mo
V
Se
merupakan kation bivalent = cenderung berfungsi sebagai “chelator”
 lebih banyak ditemukan di intraseluler sel daripada di serum darah.
 Mineral penting, selain Ca dan fosfor
 Di intraseluler sel  sering ditemukan berikatan dengan ATP = berperan
sebagai kofaktor
 ATP yang berikatan dengan Mg = merupakan substrat yang lebih efektif
bagi ensim – ensim yang membutuhkan ATP.
Fungsi :
 Mg penting bagi manusia krn berperan dlm reaksi penghasilan energi
 Pompa Na/K yg mengatur konsentrasi elektrolit dlm sel = dikontrol oleh ATP 
keseimbangan elektrolit di dalam sel tergantung pada Mg
 Food processing = menghilangkan Mg dalam makanan
 Berfungsi pula menghambat kalsium di sinapsis sel saraf = mencegah ekskresi
neurotransmitter terutama adrenalin , nor adrenalin

Merupakan mineral yang sulit diperoleh dari makanan kita sehari-hari
Fungsi :
› Kontraksi otot
› Secondary messenger
› Pembentukan tulang dan otot
› Koagulasi darah
› Pemecahan glikogen dan aktivator siklus kreb
 Untuk melakukan kontraksi  otot membutuhkan ATP (dlm myofibril)
 Tapi yang menstimulasi terjadinya kontraksi = Ca

Merupakan mineral esensial dan banyak dikenal sebagai elektrolit
 Fungsi tubuh  normal = tergantung konsentrasi K di dlm dan luar sel
Fungsi :
› Menjaga potensial membran sel
› Kofaktor ensim
 Menjaga potensial membran
› K – kation utama di dalam sel, N – kation utama di luar sel
› K di dlm sel : 30 x lbh tinggi dibanding luar sel
› Na di luar sel : 10 X lbh tinggi dibanding dlm sel
› Perbedaan konsentrasi = gradien elektrokimiawi membran  potensial
membran
› Potensial membran penting dalam  penyampaian sinyal untuk
komunikasi antar sel : sel saraf
 Sebagai kofaktor : contoh : pyruvat kinase (metabolisme karbohidrat)









Fungsi utama bergabung dgn protein dan tembaga
= membentuk hemoglobin (transport O2 dr paru2 ke
jaringan yg membutuhkan)
Penting pula untuk pembentukan myoglobulin
(pengangkut O2 di dlm otot)
Penting untuk penderita thyroidism
Keseimbangan antara Fe, Zn & Cu  penting untuk
menjaga dan mencegah thyroidism
Terdapat dlm bentuk Fe (II) atau (Fe(III)  di dlm
tubuh ditemukan berasosiasi dgn proteinDi dalam
tubuh tersimpan dlm jumlah besar dalam protein 
ferritin
Dalam btuk bebas di dalam tubuh : konsentrasi sgt
rendah. Karena
› Ion Ferri tidak larut dalam air
› Mungkin ion ferro toksik bagi sel dpt berakasi
dg hidrogen peroksida  radikal hidroksil
HOOH
HO- + HO.
Makanan biasa mengandung Fe (III)  tapi untuk
mudah diserap harus dlm bentuk Fe (II)
Reduksi Fe (III) menjadi Fe (II)  dgn askorbat (vit C)
atau dgn suksinat
Non heme iron enzyme
Function
Aconitase
Siklus kreb
Suksinat DH
Siklus kreb
NADH DH, CoQ reduktase
Rantai respirasi
Adrenodoksin
Sintesis hormon steroid dalam kolesterol
Desaturase
Sintesis asam lemak tak jenuh
Xathine DH
Katabolisme purine ring
Ribonukleotida reduktase
DNA sintesis






Element essensial dalam makanan baik (tumbuhan, hewan dan manusia)
Dibutuhkan untuk pembentukan substansi genetik dlm sel dan untuk
reproduksi biologis
Diperlukan dalam sintesis DNA dan RNA
Merupakan bagian dari ± 200 metaloensim
Kekurangan Zn : tidak spesifik karena banyaknya ensim yg membutuhkan Zn
Defisiensi Zn :
› Serious immunodeficiency
› Meningkatnya persentase infeksi
› Pertumbuhan terhambat
› Pematangan seksual yang tertunda dll
Tembaga (copper) merupakan salah satu mineral yang banyak diperlukan
dalam tubuh.
 Bahan makanan yang mengandung tembaga dapat berasal dari daging,
seafood, bulir utuh, kacang-kacangan, sayuran, umbi-umbian, dan buahbuahan.
 Tembaga tidak dapat dihasilkan di dalam tubuh sehingga harus diperoleh
dari makanan.
Fungsi :
 Membantu Pertumbuhan Jaringan
 Membantu Menghasilkan Energi
 Membantu Pembentukan Pigmen
 Membantu Produksi Sel Darah Merah
 Membantu Meningkatkan Kerja Otak
 Menjaga Kesehatan Tiroid
 Menangkal Radikal Bebas
