BAB I PENDAHULUAN Asam lemak adalah adalah senyawa alifatik
advertisement
1 BAB I PENDAHULUAN Asam lemak adalah adalah senyawa alifatik dengan gugus karboksil. 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. 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 tak jenuh dianggap bernilai gizi lebih baik karena lebih reaktif dan merupakan antioksidan di dalam tubuh. Salah satu jenis asam lemak tak jenuh adalah asam oleat, merupakan asam lemak tak jenuh yang paling banyak ditemukan di hampir seluruh bahan makanan baik hewani maupun nabati. Asam olat dinamakan demikian karena berasal dari olein, atau olive oil karena asam oleat merupakan komponen utama penyususun minyak zaitun. Asam oleat dapat dikategorikan sebagai asam lemak esensial, yang berarti kehadirannya dibutuhkan oleh tubuh namun asam oleat tidak dapat diproduksi di dalam tubuh dan hanya bias didapat melalui sumber eksternal tubuh. Pada makalah ini akan dibahas mengenai asam oleat secara mendetail, mulai dari definisi, klasifikasi, sumber bahan pangan, hingga proses yang terjadi di dalam tubuh. 1 2 BAB II PEMBAHASAN 1. Definisi dan Klasifikasi Asam oleat, cis-Δ9-octadecenoic acid, CH3.[CH2]7.CH═CH.[CH2]7.CO2H, adalah senyawa kimia yang merupakan komponen penyusun lemak pada umumnya, pertama ditemukan oleh Chevreul dalam Recherches sur les corps gras tahun 1815 (T. P. Hilditch,1949)[1]. Kata oleat berasal dari kata “olein” yang berarti berasal dari olive karena minyak zaitun merupakan sumber utama dari asam oleat. Klasifikasi asam oleat dilakukan berdasarkan sumbernya dan jumlah ikatan rangkap yang dimilikinya. Kandungan asam oleat terdapat dalam bahan makanan secara alami. Oleh karena itu, asam oleat dapat dikategorikan sebagai natural fatty acid, atau asam lemak yang bersumber dari alam. Asam oleat memiliki satu buah ikatan rangkap sehingga asam oleat dapat dikategorikan sebagai mono-unsaturated fatty acid. 2. Tata Nama dan Nomenklatur Ada lima buah tata cara penamaan dan nomenklatur yang biasa dipakai dalam penamaan suatu asam lemak, yaitu nama trivial, nama sistematik, nomenklatur Δx, nomenklatur n-x, dan bilangan lipid. Penamaan tersebut dilakukan berdasarkan banyaknya jumlah atom karbon, letak ikatan rangkap, dan konformasi cis- atau trans-. Penomoran atom karbon diawali dari atom karbon yang terdapat pada gugus karboksilat. Gambar 2.1 Penomoran Atom Karbon Sumber : http://wikipedia.org/ 2 3 2.1 Nama Trivial Nama trivial, atau dikenal juga sebagai nama dagang, adalah penamaan non-sistematik yang dikenal luas dan paling banyak digunakan pada literatur. Hampir semua senyawa asam lemak umum juga memiliki nama trivial selain nama sistematis. Nama trivial tidak mengikuti suatu pola khusus, namun penyebutannya konsisten hanya untuk satu jenis senyawa tertentu sehingga tidak menimbulkan ambigu. Asam oleat (atau oleic acid) itu sendiri merupakan nama trivial. 2.2 Nama Sistematik Penamaan secara sistematik (atau nama IUPAC) dilakukan berdasarkan standar IUPAC Rules for the Nomenclature of Organic Chemistry[2] yang diterbitkan pada tahun 1979. Perhitungan nomor atom karbon dimulai dari atom karbon pada gugus karboksilat. Ikatan rangkap dilabeli dengan notasi cis-/transatau notasi E-/Z- apabila diperlukan. Nama sistematik lebih rumit daripada nama trivial, namun secara teknis lebih jelas dan deskriptif. Nama trivial untuk asam oleat adalah (9Z)-Octadecenoic acid. 2.3 Nomenklatur Δx Pada nomenklatur Δx (atau delta-x), masing-masing ikatan rangkap diindikasikan dengan Δx dimana x merupakan nomor atom karbon letak ikatan rangkap berada. Tiap ikatan rangkap diawali dengan prefiks cis- atau trans- yang menyatakan konformasi pada ikatan rangkap tersebut. Nomenklatur Δx untuk asam oleat adalah cis- Δ9-Octadecenoic acid. 2.4 Nomenklatur n-x Nomenklatur n-x, atau biasa disebut juga ω-x mengklasifikasikan senyawa asam lemak berdasarkan kemiripan proses biosintesisnya pada manusia dan 3 4 hewan. x menyatakan nomor atom karbon letak ikatan rangkap berada. Asam oleat merupakan asam lemak ω-9. 2.5 Bilangan Lipid Bilangan lipid dinyatakan dalam bentuk C:D, dimana C merupakan jumlah atom karbon yang ada pada suatu senyawa asam lemak dan D merupakan jumlah ikatan rangkap yang ada pada asam lemak tersebut. Penamaan ini terkadang membingungkan karena beberapa jenis asam lemak yang berbeda dapat memiliki bilangan lipid yang sama. Oleh karena itu, bilangan lipid biasanya dinyatakan bersama dengan notasi Δx atau n-x untuk menghindari ambiguitas. Bilangan lipid untuk asam oleat adalah 18:1. 3. Struktur Molekul Asam oleat, yang memiliki rumus molekul C18H34O2, merupakan asam lemak rantai lurus beratom karbon 18 yang memiliki satu buah gugus karboksilat pada salah satu ujungnya. Asam oleat termasuk monosaturated fatty acid, merupakan asam lemak tak jenuh yang memiliki satu buah ikatan rangkap yang berada antara atom karbon nomor 9 dan 10 dengan konformasi cis-. Pada Gambar 3.1 disajikan struktur molekul asam oleat. Gambar 3.1 Struktur Molekul Asam Oleat (cis-Δ9-octadecenoic acid) Sumber : www.alifelesssweet.blogspot.com[3] Menurut T. P Hilditch [3] mereaksikan asam oleat dengan oksida dari nitrogen atau memanaskannya dengan sejumlah sulfur dapet merubah asam oleat menjadi isomernya yaitu elaidic acid. Sama seperti asam olat, elaidic acid memiliki ikatan rangkap antara atom karbon bernomor 9 dan 10, namun elaidic 4 5 acid memiliki konformasi trans-. Pada Gambar 3.2 disajikan struktur molekul elaidic acid. Gambar 3.2 Struktur Molekul Elaidic Acid (trans-Δ9-octadecenoic acid) Sumber : www.alifelesssweet.blogspot.com[3] 4. Sifat Fisik dan Sifat Kimia Asam oleat, seperti senyawa-senyawa kimia lainnya, memiliki sifat-sifat fisik dan kimia yang khas dan berbeda dengan senyawa lain. Sifat-sifat fisik asam oleat disajikan pada Tabel 4.1 berikut ini. Tabel 4.1 Sifat Fisik Asam Oleat Berat molekul 282,4614 g/mol Wujud Cairan berwarna kuning pucat atau kuning kecoklatar Kelarutan Tidak larut dalam air, larut dalam alkohol, eter, dan beberapa pelarut organik Titik lebur 13-14 oC Titik didih 360 oC (760 mmHg) Densitas 0,895 g/mL Viskositas mPa.s (oC) 27,64 (25), 4,85 (90) Panas spesifik J/g (oC) 2,046 (50) Sumber : Departemen Perindustrian, 2007[4] Sedangkan sifat-sifat kimia asam oleat disajikan pada Tabel 4.2 berikut ini. 5 6 Tabel 4.2 Sifat Kimia Asam Oleat Karsinogenisitas Tidak Batas eksplosivitas LEL : 3,3% UEL : 19% Stabilitas Stabil Reaktif terhadap Kelembaban, logam alkali, ammonia, agen pengoksidasi, peroksida Produk samping yang berbahaya Karbon dioksida, karbon monoksida Polimerisasi yang berbahaya Tidak akan muncul Sumber : MSDS Oleic Acid [5] 5. Sumber Bahan Pangan Asam oleat merupakan asam lemak yang dapat ditemukan hampir di seluruh bahan makanan, baik hewan maupun tumbuhan. Asam oleat dari hewan banyak ditemukan pada lemak di tulang dan susu. Asam oleat dari tumbuhan banyak ditemukan di daging buah dan biji. Sumber utama asam oleat adalah daging buah zaitun. Asam oleat merupakan komponen utama pada kandungan asam lemak minyak zaitun. 5.1 Kandungan Asam Oleat pada Tumbuhan Asam oleat merupakan kandungan asam lemak utama pada minyak zaitun dengan konsentrasi mencapai sekitar 80%-massa. Kandungan asam oleat pada minyak zaitun berbeda-beda untuk setiap daerah penghasil yang berbeda. Pada Tabel 5.1 disajikan data persentase kandungan asam oleat dalam minyak zaitun yang dihasilkan masing-masing daerah penghasilnya. Tabel 5.1 Kandungan Asam Oleat pada Minyak Zaitun dari Berbagai Daerah Daerah Asal Minyak Zaitun Kandungan Asam Oleat (%-w) California 85,8 Corsica 84,5 Tunisia 70,3 6 7 Spanyol 81,6 Italia 79,8 Palestina 77,5 Kepulauan Mediterania 68,8 Argentina 64,9 Sumber : The Chemical Constitution of Natural Fats 3rd Edition[6] (Hal. : 169) Asam oleat pada tumbuhan dapat ditemukan hampir di seluruh bagian tubuh tumbuhan mencakup akar, daun, daging buah, dan biji. Namun bagian tumbuhan yang memiliki kandungan asam oleat paling tinggi adalah daging buah dan biji. Pada Tabel 5.2 disajikan data perbandingan kandungan asam oleat pada daging dan biji buah untuk family tumbuhan penghasil yang sama. Tabel 5.2 Kandungan Asam Oleat pada Daging dan Biji Buah Family Kandungan Asam Oleat Kandungan Asam Oleat Tumbuhan pada Daging Buah (%-w) pada Biji Buah (%-w) Anacardiaceæ 12 Banyak Euphorbiaceæ 20-35 6 Palmæ 40-50 18 Caryocaraceæ 54 46 Sterculiaceæ 35 37 Burseraceæ 59 44 Lauraceæ 63 32 Celastraceæ 36 22 Caprifoliaceæ 71 45 Oleaceæ 70-65 83 Elaeagnaceæ 75 41 Myristicaceæ 80 10 Sumber : The Chemical Constitution of Natural Fats 3rd Edition[6] (Hal. : 163) 7 8 Berdasarkan Tabel 5.2, dapat dilihat bahwa kandungan asam oleat pada daging buah lebih banyak dibandingkan pada biji, kecuali untuk family Oleaceæ. Selain pada kelompok tumbuhan sejati, kandungan asam oleat juga ditemukan pada jamur dengan persentase yang cukup tinggi. Kandungan asam oleat pada jamur Penicillium chrysogenum misalnya mencapai 53,6% beratnya. Pada Tabel 5.3 disajikan data persentase kandungan asam oleat dalam berbagai jenis jamur. Tabel 5.3 Kandungan Asam Oleat pada Jamur Jenis Jamur Kandungan Asam Oleat (%-w) Penicillium javanicum 34,6 Penicillium sp. 19 Penicillium chrysogenum 53,6 Citromyces sp. 40,7 Oidium lactis 41,2 Aspergillus nidulans 42,2 Phycomyces blakesleeanus 29 Sumber : The Chemical Constitution of Natural Fats 3rd Edition[6] (Hal. : 149) 5.2 Kandungan Asam Oleat pada Hewan Kandungan asam oleat pada hewan terdapat di hampir seluruh bagian tubuh mencakup daging, tulang, lemak hati, serta produk yang berasal dari hewan misalnya susu. Kandungan asam oleat bersumber dari hewan yang tertinggi ditemukan di lemak pada tulang hewan dan lemak pada susu. Pada Tabel 5.4 disajikan data mengenai kandungan asam oleat yang terdapat di dalam lemak pada tulang berbagai jenis hewan. Tabel 5.4 Kandungan Asam Oleat pada Lemak Tulang Hewan Jenis Hewan Kandungan Asam Oleat (%-w) Ox 43,3 Sapi 54,3 8 9 Anak sapi 54,9 Domba 54,7 Babi 51,4 Rusa 54 Neat 71,7 Sumber : The Chemical Constitution of Natural Fats 3rd Edition[6] (Hal. : 103) Data mengenai kandungan asam oleat pada lemak susu yang dihasilkan hewan disajikan pada Tabel 5.5 berikut. Tabel 5.5 Kandungan Asam Oleat pada Lemak Susu Hewan Hewan Negasa Asal Kandungan Asam Oleat (%-w) Kambing India 30,5 Domba India 28,3 Unta India 38,8 Kerbau India 33,2 Kerbau Turki 35,8 Kambing Amerika Serikat 31,1 Kambing Inggris 21,1 Domba Inggris 26,3 Sow Selandia Baru 36,7 Mare Inggris 42,4 Sumber : The Chemical Constitution of Natural Fats 3rd Edition[6] (Hal : 136-137) 6. Fungsi dalam Tubuh Asam oleat merupakan asam lemak esensial, artinya asam oleat merupakan zat yang dibutuhkan tubuh namun tubuh tidak dapat membuat atau membentuk asam lemak tersebut. Menurut Endang Peddyawati (2008)[7] berikut ini adalah fungsi asam oleat di dalam tubuh : - Sebagai sumber energi 9 10 - Merupakan zat antioksidan yang berfungsi untuk menghambat kanker - Menurunkan kadar kolesterol - Sebagai media pelarut vitamin A, D, E, K - Setelah asam oleat memasuki tubuh, asam oleat akan mengalami proses metabolisme dan diubah menjadi asam lemak tidak jenuh berantai panjang yang lazim disebut PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acid). PUFA merupakan komponen dari dinding sel tubuh, terutama sel saraf dan sel retina mata. 7. Biosintesis Asam oleat merupakan asam lemak esensial yang berarti tidak dapat dibentuk di dalam tubuh hewan dan manusia. Berbeda dengan tumbuhan yang dapat memproduksi sendiri asam oleat, hewan dan manusia tidak mampu memproduksi sendiri kebutuhan asam oleatnya karena tidak memiliki enzim yang dibutuhkan untuk menghasilkannya. Pada daun hijau tumbuhan, asam lemak diproduksi di kloroplas. Pada bagian lain tumbuhan dan pada sel hewan (dan manusia), asam lemak dibuat di sitosol. Proses esterifikasi (pengikatan menjadi lipida) umumnya terjadi pada sitoplasma, dan minyak (atau lemak) disimpan pada oleosom. Biosintesis asam lemak alami merupakan cabang dari daur Calvin, yang memproduksi glukosa dan asetil-KoA. Proses berikut ini terjadi pada daun hijau tumbuh-tumbuhan dan memiliki sejumlah variasi. Kompleks-enzim asilsintase III (KAS-III) memadukan malonil-ACP (3C) dan asetil-KoA (2C) menjadi butiril-ACP (4C) melalui empat tahap (kondensasi, reduksi, dehidrasi, reduksi) yang masing-masing memiliki enzim tersendiri. Pemanjangan selanjutnya dilakukan secara bertahap, 2C setiap tahapnya, menggunakan malonil-KoA, oleh KAS-I atau KAS-IV. KAS-I melakukan pemanjangan hingga 16C, sementara KAS-IV hanya mencapai 10C. Mulai dari 8C, di setiap tahap pemanjangan gugus ACP dapat dilepas oleh enzim tioesterase untuk menghasilkan asam lemak jenuh bebas dan ACP. Asam lemak bebas ini kemudian dikeluarkan dari kloroplas untuk diproses lebih lanjut di sitoplasma, 10 11 yang dapat berupa pembentukan ikatan ganda atau esterifikasi dengan gliserol menjadi trigliserida (minyak atau lemak). Pemanjangan lebih lanjut hanya terjadi bila terdapat KAS-II di kloroplas, yang memanjangkan palmitil-ACP (16C) menjadi stearil-ACP (18C). Enzim Δ9desaturase kemudian membentuk ikatan ganda, menghasilkan oleil-ACP. Enzim tioesterase lalu melepas gugus ACP dari oleat. Pada akhirnya, asam oleat keluar dari kloroplas sebagai produk. (Biochemistry 3rd Edition, 2000)[8] 8. Proses Penyerapan dalam Tubuh Penyerapan asam lemak dan produk-produk hasil proses pencernaan lemak merupakan suatu sistem yang sangat kompleks, antara lain disebabkan oleh pengaruh asam empedu pada pembentukan micelle, dan sintesis intraselular yang terjadi dalam microvilli. Secara garis besar proses penyerapan asam oleat dan asam-asam lemak lainnya disajikan pada Gambar 8.1. Gambar 8.1 Diagram Proses Penyerapan Lemak Sumber : Nutrition : Chemistry and Biology, 1989[9] 11 12 Di dalam hati, asam oleat dan asam-asam lemak lain bergabung dengan lemak pada makanan, produk dari pencernaan lemak, monogliserida, kolesterol, fosfolipid, dan vitamin-vitamin yang larut dalam lemak bereaksi dengan asam empedu membentuk tetesan berukuran mikro dengan diameter sekitar 50 Å. Tetesan berukuran mikro tersebut, yang disebut micelle, terbentuk sebagai proses persiapa penyerapan lemak oleh microvilli. Micelle mengandung semua produk dari proses pencernaan lemak kecuali asam lemak bebas (FFAs) rantai pendek dan gliserol, keduanya larut di dalam air. Asam oleat beserta monogliserida dan asam-asam lemak lainnya yang memiliki atom karbon lebih dari sepuluh akan memasuki microvilli dan dibentuk menjadi trigliserida. Pada proses pembentukan trigliserida, asam oleat dan asam lemak bebas lainnya diaktivasi melalui pembentukan fatty acid acetyl-coenzyme A (FA-CoA). Masing-masing proses pembentukan FA-CoA diaktivasi menggunakan ATP. Asam oleat dan asam lemak bebas rantai panjang lainnya diesterifikasi oleh β-monogliserida dan membentuk triacylglycerides. Gliserol intraseluler juga mengalami esterifikasi dengan FA-CoA yang telak diaktivasi. Gliserol difosforilasi oleh ATP dan membentuk α- glycerolphospates. Dua buah senyawa FA-CoAs diesterifikasi oleh αglycerolphospates dan membentuk α-phosphatidic acid. Defosforilasi dan reaksi dengan senyawa FA-CoA tambahan melengkapi proses pembentukan trigliserida. Trigliserida yang disusun di dalam microvilli masuk ke dalam lacteal pada villi sebagai chylomicrons dan senyawa kompleks lipoprotein, yaitu very light (atau low) density lipoprotein (VLDL). Dari lacteal, chylomicron dan VLDL memasuki saluran thoracic melalui sistem peredaran limfa. Di dalam saluran ini, lemak dan getah bening memasuki sistem peredaran darah melalui left subclavian vein. Letak saluran thoracic dan left subclavian vein pada tubuh manusia disajikan pada Gambar 8.2 berikut ini. 12 13 Gambar 8.2 Saluran Getah Bening pada Tubuh Manusia Sumber : http://www.mcatzone.com/ 9. Sistem Transpor Asam oleat di dalam diubah ke dalam bentuk triacylglycerols yang kemudian diserap, disintesis di dalam hati, atau dipindahkan dari tempat penyimpanannya di dalam tubuh. Secara umum gambaran proses penyebaran lemak disajikan pada Gambar 9.1 sebagai berikut. 13 14 Gambar 9.1 Diagram Proses Pencernaan, Penyerapan, Penyimpanan, dan Penyebaran Lemak di Dalam Tubuh Sumber : Biochemistry 3rd Edition, 2000[8] Asam oleat diserap di dalam tubuh dalam bentuk triacylglycerols lalu dihidrolisis di dalam usus halus oleh pancreatic lipase dan enzim-enzim lainnya. Produk dari hidrolisis yang diserap di dalam usus direaksikan lagi dengan triacylglicerol yang kemudian bereaksi dengan apoprotein dan membentuk chylomicrons. Proses ini melarutkan lemak sehingga bias disebarkan melalui aliran darah dan getah bening. Tricylglycerol yang disintesis di dalam hati direaksikan dengan apoprotein yang lain untuk membentuk very low density lipoprotein (VLDL) untuk proses transportasi. Lipoprotein yang ditransportasikan ke jaringan tubuh terhidrolisis pada permukaan dalam capillary. Produk yang telah terhidrolisis memasuki sel dan melalui proses katabolisme untuk menghasilkan energi atau dipengaruhi oleh hormon. 14 15 Triacylglycerol yang menempel pada lipoprotein terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak di bagian dalam capillary pada jaringan peripheral. Hidrolisis ini melibatkan aktivasi enzim ekstraseluler lipoprotein lipase oleh apoprotein C-II. Pengikatan chylomicron pada lipoprotein lipase di permukaan dalam capillary disajikan pada Gambar 9,2. Gambar 9.2 Pengikatan Chylomicron pada Lipoprotein Lipase di Permukaan Dalam Capillary Sumber : Biochemistry 3rd Edition, 2000[8] Chylomicron menempel pada lipoprotein yang dihubungkan oleh rantai polisakarida ke permukaan sel endothelial. Begitu diaktivasi oleh apoprotein C-II, lipase menghidrolisis triacylglycerol di dalam chylomicron sehingga kandungan gliserol dan asam lemak yang ada di dalamnya dapat diambil. Asam oleat yang dilepaskan bersama dengan asam-asam lemak lainnya sebagian langsung diserap oleh sel-sel yang ada di sekitarnya, sedangkan sisanya yang cenderung tidak larut diubah menjadi senyawa kompleks oleh serum albumin untuk ditransportasikan ke sel yang letaknya lebih jauh. Setelah diserap oleh sel, asam oleat dan asam lemak lainnya yang berasal dari lipoprotein lipase dapat dikatabolisis untuk menghasilkan energi atau digunakan untuk resintesis triacylglycerol di dalam sel adiposa. Karena adipocytes kekurangan gliserol kinase, glycerol-3-phosphate untuk resintesis triacylglycerol diambil dari proses 15 16 glikolisis. Gliserol dikembalikan dari adipocytes ke hati untuk proses resintesis glukosa melalui glukogenesis. 10. Metabolisme Asam oleat dan asam-asam lemak lainnya yang telah diserap di dalam tubuh masuk ke dalam proses metabolisme untuk diproses secara katabolik dan menghasilkan energi. Untuk memperoleh energi, asam lemak dalam tubuh dioksidasi dan menghasilkan asetil KoA yang direaksikan lebih lanjut. Proses oksidasi asam lemak untuk menghasilkan energi pada lintasan katabolik disebut oksidasi beta. Selanjutnya asetil KoA yang dihasilkan 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. Gambaran umum proses metabolisme lemak di dalam tubuh disajikan pada Gambar 10.1 Gambar 10.1 Proses Metabolisme Lemak di Dalam Tubuh Sumber : Metabolisme Lipid, 2010[10] 16 17 10.1 Oksidasi Asam Lemak (Oksidasi Beta) Untuk memperoleh energi, asam oleat dan asam lemak pada umumnya 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). Mekanisme pengaktifan amal lemak menjadi asil-KoA dengan enzim asil-Koa sintetase (tiokinase) disajikan pada Gambar 10.2. Gambar 10.2 Aktivasi Asam Lemak Menjadi Asil KoA Sumber : Metabolisme Lipid, 2010[10] Asam oleat dan asam lemak bebas rantai panjang lainnya dapat masuk ke dalam mitokondria dengan bantuan senyawa karnitin. Rumus molekul senyawa karnitin adalah (CH3)3N+-CH2-CH(OH)-CH2-COO-. Mekanisme transportasi asam lemak ke dalam mitokondria dengan bantuan senyawa karnitin disajikan pada Gambar 10.3. 17 18 Gambar 10.3 Transportasi Asam Lemak Melalui Pengangkutan Karnitin Sumber : Metabolisme Lipid, 2010[10] Langkah-langkah masuknya asil-KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut: - Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA 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 yang dikatalisis oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di 18 19 membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan. - Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta. 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. Mekanisme reaksi oksidasi karbon β asam lemak menjadi keton disajikan pada Gambar 10.4. Gambar 10.4 Oksidasi Karbon β Menjadi Keton Sumber : Metabolisme Lipid, 2010[10] Telah dijelaskan bahwa asam lemak dapat dioksidasi jika diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar 2P. Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan sebagai berikut: - Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 2P - Delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA - L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-Ketoasil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 3P - Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asilKoA yang telah kehilangan 2 atom C. 19 20 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. Pada Gambar 10.5 dijelaskan mengenai proses aktivasi asam lemak, oksidasi beta, dan siklus asam sitrat. Gambar 10.5 Aktivasi Asam Lemak, Oksidasi Beta dan Siklus Asam Sitrat Sumber : Metabolisme Lipid, 2010[10] 20 21 11. Malnutrien Asam Oleat Asam oleat merupakan salah satu nutrien, yakni komponen kimia makanan yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan atau kesehatan. Namun seperti nutrien pada umumnya, asam oleat akan memberikan manfaat yang optimal apabila terdapat di dalam tubuh dalam jumlah yang tepat. Baik kelebihan maupun kekurangan kandungan asam oleat dalam tubuh akan memberikan efek buruk, baik secara langsung maupun tidak langsung. 11.1 Kelebihan Asam Oleat Manfaat utama asam oleat dalam tubuh adalah mengurangi kadar kolesterol. Kolesterol dalam jumlah besar berdampak buruk bagi tubuh karena di antaranya dapat menyebabkan kegemukan dan meningkatkan resiko serangan jantung. Namun dalam jumlah kecil kolesterol memiliki manfaat bagi tubuh, sehingga kelebihan kadar asam oleat berdampak pada kekurangan kolesterol yang dapat menyebabkan hal-hal sebagai berikut[11] : - Membran sel menjadi tidak stabil, dinding sel melemah dan melunak, kekebalan sel berkurang - Proses biokimia dalam tubuh terganggu, misalnya pembentukan hormone steroid dan hormone-hormon lain yang dibutuhkan tubuh - Kekurangan vitamin D karena kolesterol dapat mengubah vitamin D dengan bantuan sinar matahari - Produksi asam empedu yang digunakan untuk mencerna lemak larut atau bahan berbahaya yang memasuki tubuh melaluimakanan akan terganggu - Terhambatnya penyerapan vitamin yang larut dalam lemak (A, D, E, K) 11.2 Kekurangan Asam Oleat Menurut Endang Peddyawati, seorang Ahli Gizi Klinik RS Persahabatan[7], Kekurangan asam oleat yang merupakan asam lemak esensial 21 22 dapat menyebabkan terjadinya gangguan pada penglihatan, menurunnya daya ingat, fungsi otak, serta gangguan pertumbuhan sel otak pada janin dan bayi. 11.3 Toksisitas Berikut ini adalah bahaya-bahaya yang dapat ditimbulkan oleh asam oleat apabila terjadi kontak secara langsung[5] : - Dapat menyebabkan iritasi mata apabila terjadi kontak - Material dapat menyebabkan iritasi pada membran mukosa dan sistem pernafasan bagian atas - Dapat mengakibatkan iritasi mata, kulit, atau sistem pernafasan - Kontak yang berulang kali dapat mengakibatkan kulit kering dan pecah - Uapnya dapat mengakibatkan mual dan pusing 22 23 DAFTAR PUSTAKA [1] Hilditch, T. P., 1949, The Chemical Constitution of Natural Fats 2nd Edition, Chapman and Hall LTD, London [2] Nomenclature of Organic Chemistry 3rd Edition. London: Butterworths. 1971 [3] Cathy. 30 Desember 2009. Trans Fat - What it is and why you DON'T want to eat it!. Available [online] :< http://alifelesssweet.blogspot.com/2009/12/lastof-december-rewind-last-year-we.html> [19 November 2010] [4] Departemen Perindustrian, 2007, Gambaran Sekilas Industri Minyak Kelapa Sawit, Sekretariat Jenderal Departemen Perindustrian [5] MSDS (Material Safety Data Sheet) : Oleic Acid [6] Hilditch, T. P., 1956, The Chemical Constitution of Natural Fats 3rd Edition, Chapman and Hall LTD, London [7] Peddyawati, Endang. 14 September 2008. Lemak, Kawan yang Bisa Jadi Lawan. Available [online] : http://benih.net/lemak-kawan-yang-bisa-jadi-lawan [19 November 2010] [8] Ahern, K. G., Mathews, C. K., dan van Holele, K. E., 2000, Biochemistry 3rd Edition, Addison Wesley Longman Inc., San Fransisco [9] Boylan, M., Driskell, J. A., Spallholz, J. E., 1989, Nutrition : Chemistry and Biology 2nd Edition, Prentice-Hall, New Jersey [10] Nugroho, Heru S. W., 2010. Metabolisme Lipid. Surabaya : Jurusan Kebidanan Politeknik Kesehatan DepKes Surabaya [11] Anita. 6 Juli 2010. Manfaat Kolesterol. Available [online] http://myanita.wordpress.com/tag/manfaat-kolesterol-bahaya-kolesterol/ November 2010] 23 : [24
