BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Secara umum senyawa yang disebut lipid biasanya di artikan sebagai suatu senyawa yang dalam pelarut tidak larut dalam air, namun larut dalam organic.Contohnya benzena, eter, dan kloroform. Suatu lipid suatu lipid tersusun atas asam lemak dan gliserol. Berbagai kelas lipid dihubungkan satu sama lain berdasarkan komponen dasarnya, sumber penghasilnya, kandungan asam lemaknya, maupun sifat-sifat kimianya. Kebanyakan lipid ditemukan dalam kombinasi dengan senyawa sederhana lainnya (seperti ester lilin, trigliserida, steril ester danfosfolipid), kombinasi dengan karbohidrat (glikolipid), kombinasi dengan protein (lipoprotein). Lipid yang sangat bervariasi struktur dan fungsinya, mulai dari volatile sex pheromones sampai ke karet alam. Berdasarkan komponen dasarnya, lipid terbagi kedalam lipid sederhana (simple lipid), lipid majemuk (compound lipid), dan lipid turunan (derived lipid). Berdasarkan sumbernya, lipid dikelompokkan sebagai lemak hewan (animal fst), lemak susu (milk fat), minyak ikan (fish oil), dll. Klasifikasi lipid kedalam lipid majemuk karena lipid tersebut mengandung asam lemak yang dapat di sabunkan, sedangkan lipid sederhana tidak mengandung asam lemak dan tidak dapat di sabunkan.Lipid sepertililin (wax), lemak, minyak, dan fosfolipid adalah ester yang jika dihidrolisis dapat menghasilkan asam lemak dan senyawa lainnya termasuk alkohol. Steroid tidak mengandung asam lemak dan tidak dapat dihidrolisis. Lipid berperan penting dalam komponen struktur membran sel. Lemak dan minyak dalam bentuk trigliserol sebagai sumber penyimpan energi, lapisan pelindung, dan insulator organ-organ tubuh beberapa jenis lipid berfungsi sebagai sinyal kimia, pigmen, juga sebagai vitamin, dan 1|Page hormon. Fosfolipida memiliki seperti trigliserida. Bedanya, pada fosfolipida satu asam lemaknya digantikan oleh gugus fosfat yang mengikat gugus alcohol yang mengandung nitrogen, contohnya yaitu fosfatidil etanol amin (sefalin), fosfatidilkolin (lesitin), dan fosfatidilserin. Sebagian besar lemak dan minyak di alam terdiri atas 98-99% trigliserida. Trigliserida adalah suatu ester gliserol. Trigliserida terbentuk dari 3 asam lemak dan gliserol. Apabila terdapat satu asam lemak dalam ikatan dengan gliserol maka dinamakan monogliserida. 1.2 Tujuan a. Mengetahui definisi lipid b. Mengetahui Struktur dan Karakteristik Lipid c. Mengetahui Fungsi Lipid d. Mengetahui Jenis-jenis lipid e. Mengetahui Metabolisme Lipid f. Mengetahui Lemak dan hubungannya dengan penyakit stroke 2|Page BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Lipid Lipid adalah sekelompok molekul yang beragam: semuanya tidak dapat larut dalam air. Namun dapat larut dala zat pelarut non polar seperti eter dan kloroform. Lipid biologis yang penting meliputi lemak netral, zat lilin, fosfolipid, dan steroid. Lemak adalah suatu gliserida dan merupakan suatu ester. Apabila ester ini bereaksi dengan basa maka akan terjadi saponifikasi yaitu proses terbentuknya sabun dengan residu gliserol. Sabun dalam air akan bersifat basa. Sabun ( R COONa atau R COOK ) mempunyai bagian yang bersifat hidrofil (COO -) dan bagian yang bersifat hidrofob (R – atau alkil). Lipid adalah ester asam lemak. Biasanya zat tersebut tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam pelarut lemak. Pelarut lemak adalah eter, chloroform, benzena, carbontetrachlorida, xylena, alkohol panas, dan aseton panas. 3|Page 2.2 Struktur dan Karakteristik Lipid 2.2.1 Struktur Lipid Lemak (bahasa Inggris: fat) merujuk pada sekelompok besar molekul-molekul alam yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, dan oksigen meliputi asam lemak, malam, sterol, vitamin-vitamin yang larut di dalam lemak (contohnya A, D, E, dan K), monogliserida, digliserida, fosfolipid, glikolipid, terpenoid (termasuk di dalamnya getah dan steroid) dan lainlain. Lemak secara khusus menjadi sebutan bagi minyak hewani pada suhu ruang, lepas dari wujudnya yang padat maupun cair, yang terdapat pada jaringan tubuh yang disebut adiposa. Pada jaringan adiposa, sel lemak mengeluarkan hormon leptin dan resistin yang berperan dalam sistem kekebalan, hormon sitokina yang berperan 4|Page dalam komunikasi antar sel. Hormon sitokina yang dihasilkan oleh jaringan adiposa secara khusus disebut hormon adipokina, antara lain kemerin, interleukin-6, plasminogen activator inhibitor-1, retinol binding protein 4 (RBP4), tumor necrosis factor-alpha (TNFα), visfatin, dan hormon metabolik seperti adiponektin dan hormon adipokinetik (Akh). Struktur molekulnya yang kaya akan rantai unsur karbon(-CH2-CH2-CH2-). maka lemak mempunyai sifat hydrophob. Ini menjadi alasan yang menjelaskan sulitnya lemak untuk larut di dalam air. Lemak dapat larut hanya di larutan yang apolar atau organik seperti: eter, chloroform, atau benzol. 2.2.2 Karakteristik Lipid Lipid menurut International Congress of Pure and Applied Chemistry adalah kelompok senyawa kimia yang mempunyai sifat-sifat : 1. Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti eter, CHCl3, benzena,alkohol/aseton panas, xylen, dll yang sering juga disebut pelarut lemak. 2. Secara kimia, penyusun utamanya adalah asam lemak (dalam 100 gram lipid terdapat 95%asam lemak). 3. Lipid mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh manusia seperti asam lemak essential (EFA contohnya asam linoleat) dari asam linoleat dapat dibuat asam linolenat dan asam arakidonat. 4. Pada suhu kamar, lemak hewan pada umumnya berupa zat padat, sedangkan lemak dari tumbuhan berupa zat cair. 5|Page 5. Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi mengandung asam lemak jenuh, sedangkan lemak yang mempunyai titik lebur rendah mengandung asam lemak tak jenuh. Contoh: Tristearin (ester gliserol dengan tiga molekul asam stearat) mempunyai titik lebur 71 °C, sedangkan triolein (ester gliserol dengan tiga molekul asam oleat) mempunyai titik lebur –17 °C. 6. Lemak yang mengandung asam lemak rantai pendek larut dalam air, sedangkan lemak yang mengandung asam lemak rantai panjang tidak larut dalam air. 7. Semua lemak larut dalam kloroform dan benzena. Alkohol panas merupakan pelarut lemak yang baik. 8. Pada suhu kamar, jika berbentuk cair cenderung disebut dengan minyak. Jika berbentuk padat disebut sebagai lemak. 9. Tidak larut dalam air sehingga disebut hidrofobik (takut air), sifat ini sangat penting dalam pembentukan membran sel. 10. Larut dalam solven semacam alkohol, hidrogen, dan oksigen. Juga larut dalam pelarut nonpolar, seperti kloroform dan eter. Karakteristik Fisik Lipid Berikut ini adalah beberapa karakteristik fisik lipid, yaitu: 1. Pada suhu kamar, lemak hewan pada umumnya berupa zat padat, sedangkan lemak dari tumbuhan berupa zat cair. 6|Page 2. Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi mengandung asam lemak jenuh, sedangkan lemak yang mempunyai titik lebur rendah mengandung asam lemak tak jenuh. Contoh: Tristearin (ester gliserol dengan tiga molekul asam stearat) mempunyai titik lebur 71 °C, sedangkan triolein (ester gliserol dengan tiga molekul asam oleat) mempunyai titik lebur – 17 °C. 3. Lemak yang mengandung asam lemak rantai pendek larut dalam air, sedangkan lemak yang mengandung asam lemak rantai panjang tidak larut dalam air. 4. Semua lemak larut dalam kloroform dan benzena. Alkohol panas merupakan pelarut lemak yang baik. 5. Pada suhu kamar, jika berbentuk cair cenderung disebut dengan minyak. Jika berbentuk padat disebut sebagai lemak. 6. Tidak larut dalam air sehingga disebut hidrofobik (takut air), sifat ini sangat penting dalam pembentukan membran sel 7. Namun, fosfolipid bersifat ampifatik, yaitu dalam satu molekul ada bagian molekul yang nonpolar dan hidrofob dan di bagian ada yang polar dan hidrofil (suka air). Larut dalam solven semacam alkohol, hidrogen, dan oksigen, tetapi kadar oksigen setiap molekulnya lebih rendah dari yang dimiliki karbohidrat. Juga larut dalam pelarut nonpolar, seperti kloroform dan eter. Minyak mempunyai titik leleh dan titik didih lebih rendah daripada lemak. 7|Page Karakteristik Kimia Lipid Beberapa karakteristik lipid adalah sebagai berikut: 1. Penyabunan atau Saponifikasi (Latin, sapo = sabun) Hidrolisis yang paling umum adalah dengan alkali atau enzim lipase. Hidrolisis dengan alkali disebut penyabunan karena salah satu hasilnya adalah garam asam lemak yang disebut sabun Reaksi hidrolisis berguna untuk menentukan bilangan penyabunan. Bilangan penyabunan adalah bilangan yang menyatakan jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menyabun satu gram lemak atau minyak. Besar kecilnya bilangan penyabunan tergantung pada panjang pendeknya rantai karbon asam lemak atau dapat juga dikatakan bahwa besarnya bilangan penyabunan tergantung pada massa molekul lemak tersebut. Hidrolisis dari trigliserida biasanya oleh enzim lipase akan menghasilkan gliserol dan asam lemak. Fosfolipase merupakan enzim yang menghidrolisis fosfolipid dan ternyata terdapat beberapa fosfolipase, diantaranya fosfolipase A, yang dapat mengurai ikatan antara gliserol dan asam lemak tidak jenuh. Fosfolipase B, menguraikan ikatan antara 8|Page asam lemak baik yang jenuh dan yang tidak. Fosfolipase C membebaskan ikatan antara gliserol dengan fosfat-basa-nitrogen. Fosfolipase D akan membebaskan ikatan antara basa-nitrogen dengan asam fosfat. Reaksi lemak dengan alkali dinamakan penyabunan. Beberapa zat pada lipid tidak dapat disabunkan, akan tetapi larut dalam eter. Karena sabun tidak larut dalam eter, maka kedua zat tersebut dapat dipisahkan dengan memakai eter. Beberapa zat yang tidak dapat disabunkan diantaranya, beberapa macam keton, alkohol dengan jumlah atom C yang tinggi, steroid. Bila lemak dapat disabunkan maka dia mempunyai nilai yang disebut angka penyabunan. Angka penyabunan ialah banyaknya mg KOH yang diperlukan untuk menyabunkan 1 gr lemak atau minyak. Gunanya untuk menentukan berat molekul lemak atau minyak tersebut. 2. Pembentukan membran, misel (micelle) dan emulsi. Pada umumnya lipid tidak larut dalam air, karena mengandung hidrokarbon adalah nonpolar. Akan tetapi asam lemak, beberapa fosfolipid, sfingolipid mengandung lebih banyak bagian yang polar dibandingkan dengan bagian yang non polar. Karena itu dinamakan polar lipid. Polar lipid tersebut sebagian larut dalam air, dan bagian lain larut dalam pelarutan nonpolar. Pada oil water 9|Page interface, bagian yang polar dalam fase air (water phase) sedangkan bagian yang nonpolar pada fase minyak (oil phase). Dengan adanya polar lipid tersebut dapat membentuk membran biologik dengan lapis ganda (double layer). Misel (Micelle), bila polar lipid mencapai konsentrase tertentu yang terdapat pada aqueous medium, maka akan terbentuk misel. Pembentukan garam empedu menjadi misel, sehingga memudahkan pencernaan lemak, merupakan mekanisme yang penting untuk penyerapan lemak di usus halus. Emulsi, adalah partikel-partikel koloid yang besar, yang dibentuk dari non polar lipid di dalam aqueous medium. Untuk kestabilannya biasanya dipakai emulgator (emulsifying agent) sperti lesitin (polar lipid). 3. Halogenasi Asam lemak tak jenuh, baik bebas maupun terikat sebagai ester dalam lemak atau minyak mengadisi halogen (I2 tau Br2) pada ikatan rangkapnya. Karena derajat absorpsi lemak atau minyak sebanding dengan banyaknya ikatan rangkap pada asam lemaknya, maka jumlah halogen yang dapat bereaksi dengan lemak dipergunakan untuk menentukan derajat ketidakjenuhan. Untuk menentukan derajat 10 | P a g e ketidakjenuhan asam lemak yang terkandung dalam lemak, diukur dengan bilangan yodium. Bilangan yodium adalah bilangan yang menyatakan banyaknya gram yodium yang dapat bereaksi dengan 100 gram lemak. Yodium dapat bereaksi dengan ikatan rangkap dalam asam lemak. Tiap molekul yodium mengadakan reaksi adisi pada suatu ikatan rangkap. Oleh karena itu makin banyak ikatan rangkap, maka makin besar pula bilangan yodium. 4. Hidrogenasi Dengan adanya katalisator (Pt atau Ni) maka lemak-lemak tak jenuh (biasanya lemak tumbuh-tumbuhan) dapat dihidrogenasi sehingga membentuk asam lemak jenuh, sehingga dapat menjadi lebih keras. Metode ini dapat dipakai unutuk membuat lemak buatan (margarin) dari minyak. Sejumlah besar industri telah dikembangkan untuk merubah minyak tumbuhan menjadi lemak padat dengan cara hidrogenasi katalitik (suatu reaksi reduksi). Proses konversi minyak menjadi lemak dengan jalan hidrogenasi kadang-kadang lebih dikenal dengan proses pengerasan. Salah satu cara adalah dengan mengalirkan gas hidrogen dengan tekanan ke dalam tangki minyak panas (200 °C) yang mengandung katalis nikel yang terdispersi. 11 | P a g e 5. Ransid, Tengik (Rancidity) Ransid atau tengik adalah perubahan kimiawi dari lemak atau minyak sehingga terjadi perubahan bau dan rasa dari minyak tersebut. Proses ini agaknya proses oksidasi dari udara bebas, pada ikatan rangkap sehingga terbentuk ikatan peroksida. Timbel (Pb) dan tembaga (Cu) mempercepat proses ketengikan. Sebaliknya menghindarkan udara dan pemberian antioksidan mencegah ketengikan. 6. Angka Keasaman Ialah mg KOH yang diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas dari 1 gr lemak. Gunanya untuk menetukan banyaknya asam lemak yang terdapat pada lemak tersebut. 7. Angka Iodine Banyaknya iodine (dalam gr) yang diperlukan untuk diabsorbsi oleh 100 gr lemak (minyak). Gunanya untuk menetukan banyaknya (derajad) ketidakjenuhan dari lemak. 8. Angka Asetat Ialah mg KOH yang diperlukan untuk menetralisasikan asam asetat yang didapat dari 1 gr lemak yang telah diasetilkan. 12 | P a g e Gunanya untuk menetukan banyaknya gugusan hidroksil dari lemak tersebut. 2.3 Fungsi Lipid Secara umum dapat dikatakan bahwa lemak memenuhi fungsi dasar bagi manusia, yaitu: 1. Menjadi cadangan energi dalam bentuk sel lemak. 1 gram lemak menghasilkan 39.06 kjoule atau 9,3 kcal. 2. Lemak mempunyai fungsi selular dan komponen struktural pada membran sel yang berkaitan dengan karbohidrat dan protein demi menjalankan aliran air, ion dan molekul lain, keluar dan masuk ke dalam sel. 3. Menopang fungsi senyawa organik sebagai penghantar sinyal, seperti pada prostaglandin dan steroid hormon dan kelenjar empedu. 4. Menjadi suspensi bagi vitamin A, D, E dan K yang berguna untuk proses biologis 5. Berfungsi sebagai penahan goncangan demi melindungi organ vital dan melindungi tubuh dari suhu luar yang kurang bersahabat. 6. Lemak juga merupakan sarana sirkulasi energi di dalam tubuh dan komponen utama yang membentuk membran semua jenis sel. 7. Komponen struktur membran. Semua membran sel termasuk mielin mengandung lapisan lipid ganda. Fungsi membran diantaranya adalah sebagai barier permeabel. 8. Lapisan pelindung pada beberapa jasad. Fungsi membran yang sebagian besar mengandung lipid seperti barier permeabel untuk mencegah infeksi dan kehilangan atau penambahan air yang berlebihan. 9. Bentuk energi cadangan, ebagai fungsi utama triasilgliserol yang ditemukan dalam jaringan adiposa. 13 | P a g e 10. Kofaktor/prekursor enzim berfungsi ntuk aktivitas enzim seperti fosfolipid dalam darah, koenzim A, dan sebagainya. 11. Hormon dan vitamin, prostaglandin dimana asam arakidonat adalah prekursor untuk biosintesis prostaglandin, hormon steroid, dan lain-lain. 12. Insulasi Barier, untuk menghindari panas, tekanan listrik dan fisik. 2.4 Jenis-jenis lipid 2.4.1 Asam lemak Asam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak adalah: CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOH Ini adalah konstituen mendefinisikan lipid dan adalah sebagian besar bertanggung jawab untuk sifat fisik dan metabolik yang khas. Mereka juga penting dalam bentuk bebas Crocetin. Dalam tubuh ini dilepaskan dari triasilgliserol selama puasa untuk menyediakan sumber energi. Linoleic dan linolenic asam adalah asam lemak esensial, dalam bahwa mereka tidak dapat disintesis oleh hewan dan harus datang dari tanaman melalui diet. Mereka adalah prekursor arachidonic, eicosapentaenoic dan docosahexaenoic asam, yang merupakan komponen penting dari semua membran lipid. 14 | P a g e Asam lemak dalam diet pendek dan panjang rantai medium tidak biasanya Crocetin. Sekali dalam tubuh mereka dioksidasi cepat dalam jaringan sebagai sumber 'bahan bakar'. Panjang rantai asam lemak biasanya Crocetin pertama triasilgliserol atau struktural lipid dalam Rentang ukuran dari asam lemak adalah C12 sampai dengan C24. Ada dua macam asam lemak yaitu: 1. Asam lemak jenuh Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung ikatan tunggal pada rantai hidrokarbonnya.Asam lemak jenuh mempunyai rantai zig-zig yang dapat cocok satu sama lain, sehingga gaya tarik vanderwalls tinggi, sehingga biasanya berwujud padat. Lemak jenuh cenderung meningkatkan kadar kolesterol dan trigliserida, yang merupakan komponenkomponen lemak di dalam darah yang berbahaya bagi kesehatan. 2. Asam lemak tak jenuh Sedangkan asam lemak tak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung satu ikatan rangkap pada rantai hidrokarbonnya . asam lemak dengan lebih dari 15 | P a g e satu ikatan dua tidak lazim,terutama terdapat pada minyak nabati,minyak ini disebut poliunsaturat. Trigliserida tak jenuh ganda (poliunsaturat) cenderung berbentuk minyak. Saat ini banyak diteliti tentang asam lemak tidak jenuh omega-3 yang banyak terdapat dalam minyak ikan. Manfaat omega-3 antara lain dapat menurunkan kadar lemak darah (kolesterol dan trigliserida) dan dapat mencegah pembekuan darah yang disebabkan butir-butir pembekuan darah (trombosit) yang merupakan hal yang penting dalam mencegah terjadinya penyumbatan pada pembuluh darah arteri. Oleh karena itu, tidak semua lemak berbahaya bagi kesehatan, karena asam lemak tidak jenuh melindungi jantung dan pembuluh darah dengan cara menurunkan kadar kolesterol dan trigliserida darah 2.4.2 Gliserida 1) Gliserida netral (lemak netral) Gliserida netral adalah ester antara asam lemak dengan gliserol. Fungsi dasar dari gliserida netral adalah sebagai simpanan energi (berupa lemak atau minyak). Setiap gliserol mungkin berikatan dengan 1, 2 atau 3 asam lemak yang tidak harus sama. Jika 16 | P a g e gliserol berikatan dengan 1 asam lemak disebut monogliserida, jika berikatan dengan 2 asam lemak disebut digliserida dan jika berikatan dengan 3 asam lemak dinamakan trigliserida. Trigliserida merupakan cadangan energi penting dari sumber lipid. Digliserida Trigliserida 2) Fosfogliserida (fosfolipid) Lipid dapat mengandung gugus fosfat. Lemak termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai asam lemak. Penggunaan fosfogliserida adalah sebagai komponen penyusun membran sel dan sebagi agen emulsi. Fosfolipid bilayer (lapisan ganda) sebagai penyusun membran sel. 17 | P a g e 2.4.3 Non Gliserida Lipid jenis ini tidak mengandung gliserol. Jadi asam lemak bergabung dengan molekul-molekul non gliserol. Yang termasuk ke dalam jenis ini adalah sfingolipid, steroid, kolesterol dan malam. a. Sfingolipid Sifongolipid adalah fosfolipid yang tidak diturunkan dari lemak. Penggunaan primer dari sfingolipid adalah sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf. Pada manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid. b. Kolesterol Selain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis lipid yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga menjadi bagian dari beberapa hormon. Kolesterol berhubungan dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini timbul plaque pada dinding arteri, yang mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit, penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat menyebabkan infark miokard dan stroke. c. Steroid Beberapa hormon reproduktif merupakan steroid, misalnya androgen dan estrogen. Steroid 18 | P a g e lainnya adalah kortison. Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat, penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan dan sebagainya. Androgen H3 C H3 C OH H H O H3 C H H3 C H O H H H HO Tes tos terone Androsterone Androgen adalah istilah generik untuk senyawa alami atau sintetis, biasanya hormon steroid , yang merangsang atau mengendalikan pembangunan dan pemeliharaan karakteristik maskulin vertebrates untuk mengikat ke androgen receptors. Ini termasuk aktivitas dari aksesori organ sek laki-laki dan perkembangan karakteristik seks sekunder. Androgen, yang pertama kali ditemukan pada 1936, juga disebut androgenic hormon atau testoids. Androgens merupakan dasar anabolic steroids. Mereka juga menjadi pelopor dari semua estrogens, pada perempuan hormon seks. Utama dan paling terkenal adalah androgen testosterone. Androgen ablation dapat digunakan sebagai terapi yang efektif dalam urologic tertentu seperti kanker metastatic kanker prostata. 19 | P a g e Estrogen CH 3 H3 C H3 C C= O H H3 C H H H O H H H HO Proge s te rone Estradiol Estrogen (atau oestrogen) adalah sekelompok senyawa steroid yang berfungsi terutama sebagai hormon seks wanita. Walaupun terdapat baik dalam tubuh pria maupun wanita, kandungannya jauh lebih tinggi dalam tubuh wanita usia subur. Hormon ini menyebabkan perkembangan dan mempertahankan tandatanda kelamin sekunder pada wanita, seperti payudara, dan juga terlibat dalam penebalan endometrium maupun dalam pengaturan siklus haid. Pada saat menopause, estrogen mulai berkurang sehingga dapat menimbulkan beberapa efek, di antaranya hot flash, berkeringat pada waktu tidur, dan kecemasan yang berlebihan. Tiga jenis estrogen utama yang terdapat secara alami dalam tubuh wanita adalah estradiol, estriol, dan estron. Sejak menarche sampai menopause, estrogen utama adalah 17βestradiol. Di dalam tubuh, ketiga jenis estrogen tersebut dibuat dari androgen dengan bantuan enzim. Estradiol dibuat dari testosteron, sedangkan estron dibuat dari androstenadion. Estron bersifat lebih lemah daripada estradiol, dan pada wanita pascamenopause estron ditemukan lebih banyak daripada estradiol. 20 | P a g e OH Berbagai zat alami maupun buatan telah ditemukan memiliki aktivitas bersifat mirip estrogen. Zat buatan yang bersifat seperti estrogen disebut xenoestrogen, sedangkan bahan alami dari tumbuhan yang memiliki aktivitas seperti estrogen disebut fitoestrogen. Estrogen digunakan sebagai bahan pil kontrasepsi dan juga terapi bagi wanita menopause. Terpapar hormon estrogen berlebihan dan kumulatif, dianggap dapat meningkatkan risiko terkena kanker payudara, dan kanker endometrium. Mekanisme klasik estrogen akan berpengaruh terhadap laju lintasan mitosis dan apoptosis dan mengejawantah menjadi risiko kanker payudara dengan memengaruhi pertumbuhan jaringan epitelial. Laju proliferasi sel yang sangat cepat akan membuat sel menjadi rentan terhadap kesalahan genetika pada proses replikasi DNA oleh senyawa spesi oksigen reaktif yang teraktivasi oleh metabolit estrogen. Walaupun demikian, fitoestrogen dapat menurunkan risiko tersebut dengan kapasitasnya berkompetisi dengan estrogen pada pencerapnya, sehingga menstimulasi produksi globulin pengusung hormon seks dan menghambat aktvitas enzim pada lintasa sintesis estrogen. Ketika mengalami katabolisme, estrogen akan membentuk berbagai senyawa intermediat yang disebut estrogen-katekol melalui 2 lintasan 2-hydroxylation dengan enzim CYP1A1 dan 4hydroxylation dengan enzim CYP1B1, untuk dieliminasi dengan berbagai proses seperti 21 | P a g e metilasi dengan enzim catechol-omethyltransferase, hidroksilasi, oksidasi, detoksifikasi, sulfinasi dengan enzim sulfotransferase, dan glusuronidasi dengan enzim UGT. Pada umumnya senyawa estrogenkatekol mempunyai waktu paruh yang pendek karena segera termetilasi menjadi 2methoxyestradiol dan 4-methoxyestradiol. Senyawa estrogen-katekol dapat bersifat tumorigenik atau anti-tumorigenik, misalnya 4hydroxyestradiol memiliki sifat hormonal dengan mengaktivasi pencerap estrogen, dan menginduksi adenokarsinoma pada endometrium. Sedangkan 2-methyoxyestradiol memiliki aktivitas antitumorigenik dengan menghambat proliferasi dan angiogenesis pada sel tumor. d. Malam/lilin (waxes) Malam tidak larut di dalam air dan sulit dihidrolisis. Malam sering digunakan sebagai lapisan pelindung untuk kulit, rambut dan lainlain. Malam merupakan ester antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang. Ester antara asam lemak dengan alkohol membentuk malam. Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi 22 | P a g e portal (vena porta) menuju hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini. 2.4.4 Lipid Kompleks a) Lipoprotein Lipid tidak larut dalam air, dan agar lipid dapat diangkut dalam aliran darah, lipid harus berkaitan dengan protein untuk membentuk ikatan makromolekul yang disebut lipoprotein. Kompleks LPP dalam darah disebut sebagai Partikel lipoprotein yang berfungsi sebagai alat pengangkut lipid dalam darah. Senyawa yang termasuk lipid adalah koresterol (Kol), kolesterol ester (KolE), fosfolipid (FL), trigliserid, dan asam lemak. Semua lipid plasma pada manusia diangkut dalam darah sebagai LPP, kecuali asam lemak dalam darah yang terutama terikat dengan albumin. Hiperlipoproteinemia adalah suatu kelainan metabolic yang menyebabjkan kadalipoprotein plasma meningkat dalam darah. Hiperlipemia adalah suatu keadaan ketika terdapatnya peningkatan kadar TG dalam darah. Hiperlipidemia (hiperlipoproteinemia) adalah gabungan hiperlipoproteinemia dan hiperlipemia. Jenis-Jenis Lipoprotein Susunan tingkat kadar LPP dalam plasma bergantung pada keseimbangan antara asupan lipid dari makanan, proses dalam hepar dan pemanfaatan dalam jaringan. Fraksi lipid yang dapat ditentukan dalam darah (plasma) adalah Kilomikron, Liporotein Densitas-Sangat Rendah (Very Low23 | P a g e Density Lipoprotein, VLDL), Lipoprotein Densitas Rendah (Low Density Lipoprotein, LDL), dan Lipoprotein Densitas Tinggi (High Density Lipoprotein, HDL). Fraksi-fraksi ini terdiri atas 2 komponen utama, yaitu trigliserid dan kolesterol, ditambah sejumlah kecil fosfolipid. 1) Kilimikron. Kilomikron (chylomicron) merupakan lipoprotein densitas rendah paling banyak berisi TG yang berasal dari makanan (lemak eksogen) (Tabel 32-1). Kilomikron yang dihasilkan dalam usus,masuk ke sirkulasi sistemik melalui saluran limfatik; trigliseridnya dihidrolisis oleh lipoprotein lipase, suatu enzim yang berlokasi di permukaan endotil pembuluh darah kapiler . Kilomikron remnat merupakan produik akhir dari degradasi kilomikron dalam sirkulasi. Partikel ini mempunyai protein permukaan spesifik apoprotein B-48 dan E;apoprotein E ditemukan dengan reseptor di membran plasma hepar. Partikel remmant kaya-kolesterol yang berasal dari diet, diikat, dan diinternalisasi kemudian didegredasi oleh enzim lisozomal. Dengan proses ini, kolesterol yang berasal dari diet dibebaskan ke hepar. 2) Lipoprotein Densitas-Sangat Rendah (VLDL). VLDL adalah golongan lipoprotein densitas terendah kedua dan sinonim dengan pra-beta-liporotein. VLDL terutama berasal dari hepar dan memiliki fungsi untuk mentranspor trigliserid yang dibuat dalam jaringan. VLDL 24 | P a g e juga mentranspor kolesterol dalam jumlah yang nyata (bermakna) yang diperoleh dari sintesis denovo (dalam tubuh), dan secara tidak langsung berasal dari diet . Seperti halnya dengan kilomikron, trigliserid dari VLDL didegrdasi oleh lipoprotein lipase. VLDL remnant (sisa) atau lipoprotein densitas sedang (intermediate-density lipoprotein,IDL) masih tetap ada setelah banyak trigliseridnya yang dikeluarkan. Partikel ini kaya akan protein spesifik (approtein B-100 dan E). IDL secara langsung dikeluarkan dari sirkulasi oleh interaksinya dengan reseptor apoproteinB/E atau dikonversi menjadi LDL. Konversi IDL menjadi LDL melaliu kerja enzim lipase hepatic, disertai dengan pengeluaran trigliserid dan apoprotein E dan hal ini terjadi di permukaan hepatosit. Defek pada apoprotein E dari VLDL renemia tipe III .mnant (b-VLDL) sehingga terjadi hiperlipoproterol alat transporta 3) Lipoprotein Densitas-Rendah (LDL). Kolesterol LDL merupakan alat transport kolesterol yang utama yang menyangkut sekitar 70-80% kolesteol total dari hepar ke jaringan perifer. Kolesterol LDL menahan kolesterol dan apoprotein B-100 yang umumnya berasal dari dalam VLDL sehingga LDL ini kaya akan kolesterol dan apoprotein B-100. LDL dihilangkan dari sirkulasi dengan cara berkaitan dengan reseptor B-100/E membrane plasma (reseptor LDL) di hepar dan jaringan ekstrahepatik. Umumnya kolesterol dan 25 | P a g e apoprotein B-100 dikeluarkan melalui proses di hepar. Pembebasan kolesterol dalam LDL ke dalam jaringan akan menekan sintesis molekul kolesterol yang baru . Defisiensi aktivitas reseptor LDL menyebabkan terjadinya hiperkolesterolemia tipe IIa (heperkolesterolemia familial). Hal ini mungkin merupakan kelainan genetic yang serius yang paling umum terdapat pada manusia. 4) Liporotein Densitas Tinggi (HDL). HDL berfungsi sebagai pembawa kolesterol dari jaringan perifer ke hati untuk metabolism (katabolisme) yang selanjutnya dikeluarkan dari tubuh. Kadar HDL yang sangat tinggi (sampai 95%) berkorelasi positif dengan lamanya masa hidup. Tingkat kadar kolesterol HDL plasma dianggap rendah bila kadarnya di bawah 35mg/dl. b) Glikolipid Glikolipid ialah molekul molekul lipid yang mengandung karbohidrat, biasanya pula sederhana seperti galaktosa atau glukosa. Akan tetapi istilah istilah glikolipid biasanya dipakai untuk lipid yang mengandung satuan gula tetapi tidak mengandung fosfor. Glikolipid dapat diturunkan dari gliserol atau pingosine dan sering dimakan gliserida atau sebagai spingolipida. 26 | P a g e 2.4.5 Derivat Lipid Derivat lipid yaitu zat yang diturunkan dari lipid dengan hidrolisis. Termasuk didalamnya adalah asam lemak dan minyak, gliserol, sterol dan bendabenda keton. a. Lemak dan Minyak Jenis Lemak Minyak Ikatan rangkap Sedikit Banyak Titik leleh Tinggi Rendah Wujud Padat Cair Sumber Umumnya dari hewani Umumnya dari tumbuhan Reaktifitas Tidak mudah tengik Mudah tengik Tabel : Perbedaan minyak dengan lemak. Rumus lemak : CH3(CH2)14COOH : Asam Palmitat CH3(CH2)16COOH : Asam Stearat Rumus minyak : CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7 COOH : Asam Oleat CH3(CH2)4 CH = CHCH2CH = CH(CH2)7 COOH : Asam Linoleat 27 | P a g e CH3CH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CH(CH2)7 COOH : Asam Linolenat Lemak adalah suatu gliserida dan merupakan suatu ester. Apabila ester ini bereaksi dengan basa maka akan terjadi saponifikasi yaitu proses terbentuknya sabun dengan residu gliserol. Sabun dalam air akan bersifat basa. Sabun ( R COONa atau R COOK ) mempunyai bagian yang bersifat hidrofil (COO -) dan bagian yang bersifat hidrofob (R – atau alkil). Bagian karboksil menuju air dan menghasilkan buih (kecuali pada air sadah), sedangkan alkil (R -) menjauhi air dan membelah molekul atau kotoran (flok) menjadi partikel yang lebih kecil sehingga air mudah membentuk emulsi atau suatu lapisan film dengan kotoran. Air adalah senyawa polar sedangkan minyak adalah senyawa non polar, jadi keduanya sukar bercampur oleh karena itu emulsinya mudah pecah. Untuk memantapkan suatu emulsi perlu ditambahkan suatu zat emulgator atau zat pemantap, antara lain : Ca Butirat, Ethanol. Senyawa pembentuk sel liofil,protein, gum, dan gelatin. Garam Fe, BaOH, SO4, Fe(OH)SO4, PbSO4, Fe2O3, Tanah liat, CaCO3, dll. Minyak tanah dan minyak pelumas adalah derivat dari minyak residu dan batu bara yang berisikan karbon dan nitrogen. Minyak bisa sampai ke perairan sebagai limbah. Sebagian besar lemak mengapung di dalam air limbah, akan tetapi ada juga yang mengendap terbawa oleh lumpur. 28 | P a g e Asam lemak, bersama-sama dengan gliserol, merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipida pada makhluk hidup. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak masak (goreng), margarin, atau lemak hewan dan menentukan nilai gizinya. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas (karena lemak yang terhidrolisis) maupun terikat sebagai gliserida. Perbandingan model asam stearat (C18:0, atas), asam oleat (C18:1, tengah), dan asam α-linolenat (C18:3, bawah). Posisi cis pada ikatan rangkap dua mengakibatkan melengkungnya rantai dan mengubah perilaku fisik dan kimiawi ketiga asam lemak ini. Pelengkungan tidak terjadi secara nyata pada ikatan rangkap dengan posisi trans. Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat berderajat tinggi (rantai C lebih dari 6). Karena berguna dalam mengenal ciri-cirinya, asam lemak dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya. Asam lemak merupakan asam lemah, dan dalam air terdisosiasi sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27° Celsius). Semakin panjang rantai C penyusunnya, semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut. Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak jenuh. 29 | P a g e Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen (mudah teroksidasi). Karena itu, dikenal istilah bilangan oksidasi bagi asam lemak. Keberadaan ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh menjadikannya memiliki dua bentuk: cis dan trans. Semua asam lemak nabati alami hanya memiliki bentuk cis (dilambangkan dengan “Z”, singkatan dari bahasa Jerman zusammen). Asam lemak bentuk trans (trans fatty acid, dilambangkan dengan “E”, singkatan dari bahasa Jerman entgegen) hanya diproduksi oleh sisa metabolisme hewan atau dibuat secara sintetis. Akibat polarisasi atom H, asam lemak cis memiliki rantai yang melengkung. Asam lemak trans karena atom H-nya berseberangan tidak mengalami efek polarisasi yang kuat dan rantainya tetap relatif lurus. Ketengikan (rancidity) terjadi karena asam lemak pada suhu ruang dirombak akibat hidrolisis atau oksidasi menjadi hidrokarbon, alkanal, atau keton, serta sedikit epoksi dan alkohol (alkanol). Bau yang kurang sedap muncul akibat campuran dari berbagai produk ini. Asam lemak, bersama-sama dengan gliserol, merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipida pada makhluk hidup. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak masak (goreng), margarin, atau lemak hewan dan menentukan nilai gizinya. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas (karena lemak yang terhidrolisis) maupun terikat sebagai gliserida. Kelarutannya dalam air yang sangat kecil dengan densitas yang rendah mengakibatkan minyak sukar mengendap. Adanya penambahan koagulan dengan kandungan alkali (basicity) akan 30 | P a g e mengendapkan karboksilat dengan hasil samping busa. Adanya unsur karbon lain sebagai gugus organik akan mengakibatkan bertambahnya rantai karbon sehingga menjadi lewat jenuh membentuk ikatan rantai suku tinggi sehingga menggumpal dengan flok yang berdensitas rendah yang akan terapung di permukaan fluida fasa cair berbentuk granula yang akan mengganggu estetika dan proses filtrasi. Jenis-jenis minyak : Minyak zaitun - dari Oleo europa (pohon zaitun) Minyak jagung - dari Zea mays Minyak kacang - dari Arachis hypogaea Minyak biji kapas - dari Gossypium sp Minyak wijen - dari Sesamum indicum Minyak biji rami - dari Linum usitatissimum Minyak biji bunga matahari - dari Helianthus annuus Minyak lobak - dari Brassica rapa Minyak kelapa - dari Cocos nucifera b. Terpen Terpena merupakan suatu golongan hidrokarbon yang banyak dihasilkan oleh tumbuhan dan terutama terkandung pada getah dan vakuola selnya. Senyawa dasar terpen merupakan satuan C5 disebut isoprene. 31 | P a g e 2.5 Metabolisme Lipid a. Pemecahan / Degradasi Asam lemak Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini. Sebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air, maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjutnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa. Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera dipecah menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam lemak dan gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lipid, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi 32 | P a g e menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA). Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis. Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida. Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi 33 | P a g e butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian. b. Sintesis asam lemak Biosintesis asam lemak sangat penting, khususunya dalam jaringan hewan, karena mempunyai kemampuan terbatas untuk menyimpan energi dalam bentuk karbohidrat. Proses ini dikatalisis oleh asam lemak synthase, suatu multienzim yang berlokasi di sitoplasma. 1. Biosintesis Asam Lemak Jenuh Biosintesis asam lemak jenuh dimulai dari acetylCoA sebagai starter. Acetyl-CoA ini dapat berasal dari ß-oksidasi asam lemak maupun dari piruvate hasil glikolisis atau degradasi asam amino melalui reaksi pyruvate dehydrogenase. Acetyl-CoA tersebut kemudian ditransport dari mitokondria ke sitoplasma melalui sistem citrate shuttle untuk disintesis menjadi asam lemak. Reduktan NADPH + H+ disuplai dari jalur hexose monophosphate (fosfoglukonat). Pyruvate hasil katabolisme asam amino atau dari glikolisis glukosa diubah menjadi aecetyl-CoA oleh sistem pyruvate dehydogenase. Gugus acetyl tersebut keluar matriks mitokondria sebagai citrate, masuk ke sitosol untuk sintesis asam lemak. Oxaloacetate direduksi menjadi malate kembali ke matriks mitokondrion dan diubah kembali menjadi malate. Malat di sitosol dioksidasi oleh enzim malat 34 | P a g e menghasilkan NADPH dan pyruvate. NADPH digunakan untuk reaksi reduksi dalam biosintesis asam lemak sedangkan pyrivate kembali ke matriks mitokondrion. Asam lemak synthase disusun oleh dua rantai peptida yang identik yang disebut homodimer yang dapat dilihat pada gambar 3.13. Masing-masing dari 2 rantai peptida yang digambarkan sebagai suatu hemispheres tersebut, mengkatalisis 7 bagian reaksi yang berbeda yang dibutuhkan dalam sintesis asam palmitat. Katalisis reaksi multi urutan dengan satu protein mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan beberapa enzim yang terpisah. Keuntungan tersebut antara lain: (1) reaksi-reaksi kompetitif dapat dicegah, (2) reaksi terjadi dalam satu garis koordinasi, dan (3) lebih efisien karena konsentrasi substrat lokal yang tinggi, kehilangan karena difusi rendah. Enzim kompleks asam lemak synthase bekerja dalam bentuk dimer. Tiap monomernya secara kovalen dapat mengikat substrat sebagai tioester pada bagian gugus –SH. Ada dua gugus –SH yang masing-masing terikat pada residu Cysteine (Cys-SH) pada ß-ketoacylACPSynthase dan 4´-phosphopantetheine (Pan-SH) (Gambar 3.14 (B)). Pan-SH, yang mirip dengan Koenzim A (CoA-SH) (Gambar 3.14 (A)), diikat dalam suatu domain enzim yang disebut acyl-carrier protein (ACP). ACP bekerja seperti tangan yang panjang yang melewatkan substrat dari satu pusat reaksi ke reaksi berikutnya. 35 | P a g e 2. Biosintesis Asam Lemak Tak Jenuh (Asam monoenoat) Biosintesis asam lemak tak jenuh yang mempunya ikatan rangkap tunggal (asam monoenoat) dalam jaringan hewan dan tumbuhan berbeda. Dalam jaringan hewan asam palmitat dan asam stearat digunakan sebagau precursor untuk biosintesis asam lemak tak jenuh terutama, asam 9). Ikatan rangkap9) dan asam oleat (C18:1 cis-palmitoleat (C16:1 cis- 9 dan berbentuk cis.yang terjadi selalu pada posisi 9 dan berbentuk cis. Sintesis asam lemak terjadi di dalam sitoplasma. ACP (acyl carrier protein) digunakan selama sintesis sebagai titik pengikatan. Semua sintesis terjadi di dalam kompleks multi enzim-fatty acid synthase. NADPH digunakan untuk sintesis. Tahap-tahap sintesis asam lemak ditampilkan pada skema berikut. Penyimpanan lemak dan penggunaannya kembali Asam-asam lemak akan disimpan jika tidak diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi. Tempat penyimpanan utama asam lemak adalah jaringan adiposa. Adapun tahap-tahap penyimpanan tersebut adalah: Asam lemak ditransportasikan dari hati sebagai kompleks VLDL. Asam lemak kemudian diubah menjadi trigliserida di sel adiposa untuk disimpan. Gliserol 3-fosfat dibutuhkan untuk membuat trigliserida. Ini harus tersedia dari glukosa. 36 | P a g e Akibatnya, kita tak dapat menyimpan lemak jika tak ada kelebihan glukosa di dalam tubuh. Jika kebutuhan energi tidak dapat tercukupi oleh karbohidrat, maka simpanan trigliserida ini dapat digunakan kembali. Trigliserida akan dipecah menjadi gliserol dan asam lemak. Gliserol dapat menjadi sumber energi (lihat metabolisme gliserol). Sedangkan asam lemak pun akan dioksidasi untuk memenuhi kebutuhan energi pula. c. Metabolisme gliserol Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis. Reaksi-reaksi kimia dalam metabolisme gliserol Oksidasi asam lemak (oksidasi beta) Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan oksidasi beta. Sebelum dikatabolisir dalam oksidasi beta, asam lemak harus diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Dengan adanya ATP dan Koenzim A, asam lemak diaktifkan dengan dikatalisir oleh enzim asil-KoA sintetase (Tiokinase). 37 | P a g e Aktivasi asam lemak menjadi asil KoA Asam lemak bebas pada umumnya berupa asamasam lemak rantai panjang. Asam lemak rantai panjang ini akan dapat masuk ke dalam mitokondria dengan bantuan senyawa karnitin, dengan rumus (CH3)3N+CH2-CH(OH)-CH2-COO-. Mekanisme transportasi asam lemak trans membran mitokondria melalui mekanisme pengangkutan karnitin. Langkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut: Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asilKoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase. Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria. Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar. Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan. Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta. 38 | P a g e Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon β asam lemak dioksidasi menjadi keton. Oksidasi karbon β menjadi keton Frekuensi oksidasi β adalah (½ jumlah atom C)-1. Jumlah asetil KoA yang dihasilkan adalah (½ jumlah atom C). Oksidasi asam lemak dengan 16 atom C. Perhatikan bahwa setiap proses pemutusan 2 atom C adalah proses oksidasi β dan setiap 2 atom C yang diputuskan adalah asetil KoA. Aktivasi asam lemak, oksidasi beta dan siklus asam sitrat Telah dijelaskan bahwa asam lemak dapat dioksidasi jika diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar 2P (-2P). Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan sebagai berikut: 1. Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 2P (+2P) 2. delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksiasil-KoA 3. L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-KetoasilKoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 3P (+3P) 4. Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah kehilangan 2 atom C. 39 | P a g e Dalam satu oksidasi beta dihasilkan energi 2P dan 3P sehingga total energi satu kali oksidasi beta adalah 5P. Karena pada umumnya asam lemak memiliki banyak atom C, maka asil-KoA yang masih ada akan mengalami oksidasi beta kembali dan kehilangan lagi 2 atom C karena membentuk asetil KoA. Demikian seterusnya hingga hasil yang terakhir adalah 2 asetil-KoA. Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi beta ini selanjutnya akan masuk siklus asam sitrat. Penghitungan energi hasil metabolisme lipid Dari uraian di atas kita bisa menghitung energi yang dihasilkan oleh oksidasi beta suatu asam lemak. Misalnya tersedia sebuah asam lemak dengan 10 atom C, maka kita memerlukan energi 2 ATP untuk aktivasi, dan energi yang di hasilkan oleh oksidasi beta adalah 10 dibagi 2 dikurangi 1, yaitu 4 kali oksidasi beta, berarti hasilnya adalah 4 x 5 = 20 ATP. Karena asam lemak memiliki 10 atom C, maka asetil-KoA yang terbentuk adalah 5 buah. Setiap asetil-KoA akan masuk ke dalam siklus Kreb’s yang masing-masing akan menghasilkan 12 ATP, sehingga totalnya adalah 5 X 12 ATP = 60 ATP. Dengan demikian sebuah asam lemak dengan 10 atom C, akan dimetabolisir dengan hasil -2 ATP (untuk aktivasi) + 20 ATP (hasil oksidasi beta) + 60 ATP (hasil siklus Kreb’s) = 78 ATP. Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai badan-badan keton. Proses 40 | P a g e perubahan asetil-KoA menjadi benda-benda keton dinamakan ketogenesis. Proses ketogenesis Sebagian dari asetil KoA dapat diubah menjadi kolesterol (prosesnya dinamakan kolesterogenesis) yang selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan untuk disintesis menjadi steroid (prosesnya dinamakan steroidogenesis). d. Biosintesis kolesterol Biosintesis kolesterol di awali dengan asetil –CoA dalam proses yang sangat rumit yang melibatkan 32 macam enzim,beberapanya dapat larut dalam sitosol dan yang lainya terikat pada membran RE.penyusun kerangka karbon dasar pada kolesterol adalah isoprena. Unit C5 isoprene dalam isopentenyl pyrophosphate kemudian berkondensasi membentuk C30 senyawa squalene (Gambar ). Pertama, isopentenyl pyrophosphate berisomerisasi menjadi dimethylallyl pyrophosphate(Gambar ), yang bereaksi dengan molekul isopentenyl pyrophosphate lain untuk membentuk senyawa C10 geranyl pyrophosphate(Gambar ). Molekul lain dari isopentenyl pyropohosphate kemudian bereaksi dengan geranyl pyrophosphate untuk membentuk senyawa C15 farnesyl pyrophosphate. Selanjutnya, dua molekul farnesyl pyrophosphate berkondensasi untuk membentuk squalene Squalene kemudian diubah menjadi squalene epoxidedalam suatu reaksi yang menggunakan O2 dan NADPH (Gambar 23b). Squalene epoxide mensiklis untuk membentuk lanosterol, dan akhirnya cholesterol terbentuk dari lanosterol melalui penghilangan tiga gugus methyl, reduksi 41 | P a g e dari satu ikatan rangkap oleh NADPH, dan perpindahan tempat dari ikatan rangkap yang lain. Farnesyl pyrophosphatedan senyawa C20 geranylgeranyl pyrophosphate(yang terbenyuk melalui kondensasi dari isopentenyl pyrophosphate yang lain dengan farnesyl pyrophosphate) secara kovalen terikat pada residue cysteine dalam sejumlah protein, menghasilkan prenylated protein, yang merangsang asosiasinya dengan membran. Dolichol, yang mengandung beberapa unit 20 isoprene digunakan untuk membawa prekursor biosintetik dari N-linked oligosaccharides yang selanjutnya melekat pada protein. e. Transpor dan Metabolisme Lipoprotein Komposisi lipoprotein tiap kelas sangat bervariasi. Misalnya, lipoprotein yang utama dari kilomikron adalah trigliserid, sedangkan bagian terbesar dari lipoprotein adalah kolesterol LDL. Jalur Eksogen dan Endogen Transpor Lemak Jalur eksogen. Kolesterol makanan diabsorbsi dari usus dalam bentuk paket (ikatan gliserol-ester dengan 3 cincin asam lemak) yang dinamakan kilomikron. Pada kapiler, jaringan lemak dan otot polos, ikatan trigliseridester ini dipecah oleh enzim Lipoprotein-lipase (LP-lipase) sehingga membebaskan asam lemak, dan sisanya (remnant) adalah partikel kaya kolesterol , dan bila sampai di hepar diikat oleh reseptor khusus dan diambil masuk ke dalam sel hepar. Berdasarkan fenotip lipoproteinnya, hiperlipidemia primer dibedakan berdasarkan 6 tipe (klasifikasi menurut Fredicson, diusulkan pada tahun 1967). 42 | P a g e Hiperlipidemia sekunder Hiperlipidemia sekunder adalah peningkatan kadar lipid darah yang disebabkan oleh penyakit tertentu, misalnya diabetes mellitus, gangguan tiroid, penyakit hepar, dan penyakit ginjal. Prevalensinya hanya sekitar 3-5% penduduk dewasa. Kelainan ini bersifat reversible, bila penyakit primer sembuh. 2.6 Lemak dan hubungannya dengan penyakit stroke Stroke termasuk penyakit serebrovaskuler (pembuluh darah otak) yang ditandai dengan kematian jaringan otak (infark serebral) yang terjadi karena berkurangnya aliran darah dan oksigen ke otak. Berkurangnya aliran darah dan oksigen ini dikarenakan adanya sumbatan, penyempitan atau pecahnya pembuluh darah.WHO mendefinisikan bahwa stroke adalah gejalagejala ormone fungsi susunan saraf yang diakibatkan oleh penyakit pembuluh darah otak dan bukan oleh yang lain dari itu. Gambar. Penyakit Stroke 43 | P a g e Stroke dibagi menjadi dua jenis yaitstroke iskemik maupun stroke hemoragik. Stroke iskemik yaitu tersumbatnya pembuluh darah yang menyebabkan aliran darah ke otak sebagian atau keseluruhan terhenti. 80% stroke adalah stroke Iskemik. Stroke hemoragik adalah stroke yang disebabkan oleh pecahnya pembuluh darah otak. Hampir 70% kasus stroke hemoragik terjadi pada penderita hipertensi. Stroke di sebabkan oleh banyak ormon antara lain Faktor resiko medis, antara lain Hipertensi (penyakit tekanan darah tinggi), Kolesterol, Aterosklerosis (pengerasan pembuluh darah), Gangguan jantung, diabetes, Riwayat stroke dalam keluarga, Migrain. Faktor resiko perilaku, antara lain Merokok (aktif & pasif), Makanan tidak sehat (junk food, fast food), Alkohol, Kurang olahraga, Mendengkur, Kontrasepsi oral, Narkoba, Obesitas. 80% pemicu stroke adalah hipertensi dan arteriosklerosis, Menurut ormonei. 93% pengidap penyakit ormoneis ada hubungannya dengan penyakit tekanan darah tinggi. Pemicu stroke pada dasarnya adalah, suasana hati yang tidak nyaman (marah-marah), terlalu banyak minum ormone, merokok dan senang mengkonsumsi makanan yang berlemak. Pada dasarnya, bukan lemak langsung yang mempengaruhi timbulnya penyakit stroke, tapi turunan dari lemak yaitu kolesterol. Kolesterol adalah jenis lemak yang paling dikenal oleh masyarakat. Kolesterol merupakan komponen utama pada struktur selaput sel dan 44 | P a g e merupakan komponen utama sel otak dan saraf. Kolesterol merupakan bahan perantara untuk pembentukan sejumlah komponen penting seperti vitamin D (untuk membentuk & mempertahankan tulang yang sehat), hormon seks (contohnya Estrogen & Testosteron) dan asam empedu (untuk fungsi pencernaan ).Kolesterol tubuh berasal dari hasil pembentukan di dalam tubuh (sekitar 500 mg/hari) dan dari makanan yang dimakan. Pembentukan kolesterol di dalam tubuh terutama terjadi di hati (50% total sintesis) dan sisanya di usus, kulit, dan semua jaringan yang mempunyai sel-sel berinti. Jenis-jenis makanan yang banyak mengandung kolesterol antara lain daging (sapi maupun unggas), ikan dan produk susu. Makanan yang berasal dari daging hewan biasanya banyak mengandung kolesterol, tetapi makanan yang berasal dari tumbuhtumbuhan tidak mengandung kolesterol. Penelitian menunjukkan bahwa makanan kaya lemak jenuh dan kolesterol seperti daging, telur, dan produk susu dapat meningkatkan kadar kolesterol dalam tubuh dan berpengaruh pada risiko aterosklerosis dan penebalan pembuluh. Kadar kolesterol di bawah 200 mg/dl dianggap aman, sedangkan di atas 240 mg/dl sudah berbahaya dan menempatkan seseorang pada risiko terkena penyakit jantung dan stroke. 45 | P a g e BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Lipid adalah senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar,misalnya dietil eter (C2H5OC2H5), Kloroform(CHCl3), benzena dan hidrokarbon lainnya. Lipid atau yang umum disebut lemak, tersusun dari reaksi asam lemak dengan gliserol. Asam lemak ada yang baik untuk tubuh dan juga berbahaya untuk tubuh. Lemak jenuh (ikatan tunggal) yang umumnya lemak hewani cenderung meningkatkan kadar kolesterol dan trigliserida, yang merupakan komponenkomponen lemak di dalam darah yang berbahaya bagi kesehatan. Sebaliknya, lemak tidak jenuh (ikatan rangkap) yang umumnya lemak nabati melindungi jantung dan pembuluh darah dengan cara menurunkan kadar kolesterol dan trigliserida darah. Agar tidak membahayakan tubuh batas lemak jenuh sebaiknya kurang dari 10% dari total kalori harian dan kolesterol kurang dari 300 miligram sehari . Stroke termasuk penyakit serebrovaskuler (pembuluh darah otak) yang ditandai dengan kematian jaringan otak (infark serebral) yang terjadi karena berkurangnya aliran darah dan oksigen ke otak akibat sumbatan, penyempitan, atau pecahnya pembuluh darah. Salah satu faktor resiko stroke adalah obesita/ kelebihan lemak. Jenis lemak ini adalah kolesterol. Kolesterol sebenrnya bermanfaat bagi tubh, karena merupakan bahan perantara untuk pembentukan sejumlah komponen penting seperti vitamin D, hormon seks dan asam empedu. Namun jika jumlahnya berlebihan dapat membahayakn. Kadar kolesterol di bawah 200 mg/dl dianggap aman, sedangkan di atas 240 mg/dl sudah berbahaya dan menempatkan seseorang pada risiko terkena penyakit jantung dan stroke 46 | P a g e DAFTAR PUSTAKA Guyton AC, Hall JE, 1996, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Edisi IX, Penerjemah: Setiawan I, Tengadi LMAKA, Santoso A, Jakarta: EGC Harper, et al. 1980. Biokimia (Review of Physiological Chemistry). Edisi 17. EGC: Jakarta. Herlina, Netti dan M. Hendra S. Ginting. 2002. LEMAK DAN MINYAK. Fakultas Teknik. Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara, http://library.usu.ac.id/download-fttkimia-Netti.pdf http://anggieanggieantika.blogspot.com/2011/06/lipid_04.html http://sangayuudara.wordpress.com/2011/06/06/metabolismelipid/ http://skp.unair.ac.id/repository/GuruIndonesia/LipidEtnaRufiati12 954.pdf http://www.medicastore.com/brown_seaweed/gejala_sebab_str oke.htm http://yukiicettea.blogspot.com/2009/10/biochemistry-laporanbiokimia-lipida.html http://zaifbio.wordpress.com/2010/06/02/metabolisme-lipid/ Iskandar, Yuli. 1974. Biokimia Bagian I. Yayasan Dharma Graha : Jakarta Marks, D.B., Marks, A.D., Smith, C.M. 2000. Basic Medical Biochemistry A Clinical Approach 4th ed. Wiiliam and Wilkins Montgomery, Rex. 1993. BIOKIMIA : Suatu Pendekatan Berorientasi Kasus. Gadjah Mada University Press. : Yogyakarta. Qauliyah, Asta, 2006, TAK SEMUA LEMAK BERBAHAYA BAGI KESEHATAN, 47 | P a g e http://astaqauliyah.com/2006/08/23/tak-semua-lemakberbahaya-bagi-kesehatan/ Riawan, S. 1990. Kimia Organik. Edisi 1. Binarupa Aksara: Jakarta Rolifartika. 2011. Sifat Lipid. http://rolifhartika.wordpress.com/kimia-kelas-xii/8makromolekul/a-lemak/sifat-lemak/. Diakses tanggal 29 April 2012 Santoso, Heru. 2010. Bahan Kuliah Biokimia Mahasiswa D III Kebidanan. Staf Pengajar Departemen Formakologi. 2009. Kumpulan Kuliah Formakologi. Jakarta: EGC Toha, Abdul Hamid A.,2005. BIOKIMIA : Metabolisme Biomolekul. Anggota Ikatan Penerbit Indonesia (IKAPI ) : Manokwari 48 | P a g e