Binar Binar Panunggal Panunggal • Vitamin : vita = vital (penting) • Senyawa yang dibutuhkan dalam jumlah kecil (pertumbuhan , reproduksi, kesehatan) namun sangat penting untuk kesehatan tubuh • Tidak dapat digunakan sebagai sumber energi • Defisiensi vitamin dapat menyebabkan gangguan fisiologis Fat-Soluble Vitamins • Molekul ini tidak dapat disintesis oleh tubuh dalam jumlah yang cukup sehingga diperlukan sumber dari makanan • Dapat diserap secara efisien bila terdapat penyerapan lemak yang normal • Diangkut ke hati melalui sistem limfe dan disimpan di berbagai jaringan tubuh • Terdiri dari : A, D, E, K • Diidentifikasi pada tahun 1913 • Merupakan vitamin larut lemak yang pertama kali ditemukan • Merupakan kristal alkohol berwarna kuning dan larut dalam lemak • Preformed (bentuk aktif) : retinol = hewani • Provitamin (paling aktif) : β-karoten = nabati 3 bentuk aktivitas vitamin A dalam tubuh • Retinol • Retinal • Asam retinoat Karakteristik • Dalam makanan, vitamin A biasanya terdapat dalam bentuk ester retinil • Didalam tubuh, vitamin A berfungsi dalam beberapa bentuk ikatan kimia aktif, yaitu retinol (bentuk alkohol), retinal (aldehida), dan asam retinoat (bentuk asam). • Vitamin A tahan terhadap panas cahaya dan alkali, tetapi tidak tahan terhadap asam dan oksidasi • Proses memasak normal tidak merusak retinol atau karotenoid. Wortel harus dimasak untuk memudahkan pencernaan sehingga dapat menyediakan lebih banyak karoten untuk diserap Absorbsi absorbsi • membutuhkan empedu dan enzim pankreas • Didalam sel-sel mukosa usus halus, ester retinil dihidrolisis oleh enzim-enzim pankreas esterase menjadi retinol • betakaroten di dalam sitoplasma sel mukosa usus halus dipecah menjadi retinol • Hati berperan sebagai tempat penyimpanan vitamin A utama dalam tubuh • Dalam keadaan normal, cadangan vitamin A dalam hati dapat bertahan hingga enam bulan • Bila tubuh mengalami kekurangan konsumsi vitamin A, asam retinoat diabsorpsi tanpa perubahan • tubuh memerlukan vitamin A dimobilisasi dari hati dalam bentuk retinol yang diangkut oleh Retinol Binding – Protein (RBP) yang disintesis di dalam hati • Didalam sel mata retinol berfungsi sebagai retinal dan didalam sel epitel sebagai asam retinoat • Karotenoid ini diangkut didalam darah oleh berbagai lipoprotein Dietary sources of vitamin A • Preformed vitamin A (mainly as retinyl esters) is found only in foods of animal origin. The richest source by far is liver • Karoten : green, orange, yellow and red fruits and vegetables • Good source of preformed vitamin A is liver (from animal) • Mukus melindungi sel-sel epitel dari serangan mikroorganisme dan partikel lain yang berbahaya • Kekurangan vitamin A akan menghalangi fungsi sel-sel kelenjar yang mengeluarkan mukus dan digantikan oleh sel-sel epitel bersisik dan kering (keratinisasi) • Keratinisasi konjunctiva mata merupakan salah satu tanda khas kekurangan vitamin A Fungsi vitamin A Penglihatan Normal AMD (age-related macular degeneration ) Katarak • Retinal berpartisipasi dalam sintesa rhodopsin (pigmen yang menyimpan senyawa vitamin A) • Berperan dalam adaptasi cahaya terang dan gelap Antioksidan • Senyawa (vitamin dan mineral) yang berfungsi melawan oksidasi • Oksidasi = oksigen yang mengandung molekul (radikal bebas) dapat menyebabkan kerusakan sel bahkan DNA • Radikal bebas (produk dari tubuh, makanan, lingkungan) = mencuri elektron dari molekul lain untuk menstabilkan diri, molekul yang dicuri menjadi radikal bebas dan menyerang molekul lain Kerusakan Sel • Beta karoten berperan dalam antioksidan • Likopen (ditemukan pada tomat) Pertumbuhan • Pertumbuhan tulang • Aktivitas dalam tulang rawan epifase yang menjadi suatu siklus pertumbuhan normal, degenerasi pertumbuhan tulang yang normal Reproduksi • Defisiensi vitamin A menyebabkan spermatogenesis berhenti pada tingkat spermatid • Defisiensi vitamin A dapat mengganggu perkembangan janin • Suplementasi tinggi vitamin A dapat meningkatkan pertumbuhan anak 0,10cm/4bl (<24 bl) & 0,22cm/4bl (>24bl) (Hadi et al, 2000) Sistim Imun • Meningkatkan sel darah putih • Meningkatkan respon antibodi terhadap antigen • Memiliki aktivasi anti virus • Asam retinoat : mempertahankan struktur normal dan fungsi jaringan epitel dan mukosa yang ada pada paru-paru, trakea kulit, rongga mulut, sal.pencernaan (garis pertahanan pertama) Abosrbsi dan Transport KONVERSI Retinil ester (hewani) Retinol B-karoten(nabati) Retinal Asam retinoat • Membutuhkan empedu dan enzim pankreas • Diserap di usus halus. • 80-90 % ester retinil diserap & hanya 4060 % karotenoid yang diserap. • Setelah melintasi usus, bersama dengan lemak kemudian diserap masuk ke limfa, kemudian dibawa ke aliran darah dan dibawa ke hati. • Cadangan vitamin A dlm hati dpt bertahan hingga 6 bulan (kondisi normal) • Bila tubuh butuh, retinol dilepaskan ke dalam aliran darah sebagai retinol yang terikat dengan protein pengikat retinol (RBP). • Retinol kmd diangkut ke membran sel & terikat dengan Cellular RBP (CRBP) dan RBP kmd dilepaskan. • Di dalam sel mata, vitamin A berfungsi sebagai retinal dan di dalam sel epitel berfungsi sbg asam retinoat Defisiensi Vitamin A Mata Bitot spot Katarak Keratomalacia Paru-paru • Pada saat terjadi infeksi paru-paru terjadi penurunan absorbsi vitamin A sebanyak 74% Gastrointestinal • Penurunan absorbsi vitamin A juga terjadi pada infeksi gastrointestinal (bakteri dan virus) • Anak yang mengalami diare pertumbuhannya sedikit lebih lambat daripada anak yang tidak mengalami diare (0,20cm/4 bl) (Hadi et al) Kulit • Follicular hyperkeratosis (sisik atau kasar) Angka Kecukupan Gizi • Anak : < 1 tahun : 375 – 400 RE > 1 – 10 tahun : 400 – 500 RE • Remaja: > 10 – 18 tahun = 600 RE • Dewasa & Lansia : 500 – 600 RE • Ibu hamil : + 300 RE • Ibu menyusui : + 350 RE Toxicity of vitamin A • Prolonged and regular intake of more than about 7.5-9 mg/day by adults • Cause sign and symptoms of toxicity affecting : The central nervous system The liver Bones The skin Vitamin D • Collum,Hesz,Sherman = penemu vitamin D tahun 1921 • Dengan percobaan minyak ikan (cod liver oil) untuk mengatasi rakhitis • Didalam minyak ikan tersebut ditemukan vitamin D • Banyak negara memfortifikasi vitamin D dalam susu untuk pencegahan riketsia • Vitamin D relatif stabil dalam makanan • Vitamin D merupakan prohormon = harus diubah dahulu menjadi hormon = kalsitriol • 4 jenis vitamin D : vitamin D1 : ergosterol vitamin D2 : ergokalsiferol vitamin D3 : kolekalsoferol vitamin D4 Absorbsi • Vitamin D dari makanan diserap dari usus halus bersama lemak makanan dengan bantuan cairan empedu diangkut ke hati • Di dalam hati, vitamin D diubah menjadi calcidiol(bentuk tidak aktif yang beredar dalam darah) • Kemudian ginjal mengambil calcidiol dan mengubahnya menjadi bentuk vitamin D aktif (kalsitriol) • Absorbsi vitamin D kurang maksimal bila kandungan kalsium dalam makanan rendah Absorption • small intestine bersama lipida dengan bantuan cairan empedu • dari usus halus diangkut oleh D-plasma binding Protein (DBP) ketempat penyimpanan di hati, kulit, otak, tulang dan jaringan lain • Absorbsi vitamin D kurang efisien bila kandungan kalsium makanan rendah • Vitamin D3 (kolekalsiferol) dibentuk didalam kulit oleh sinar ultraviolet dari 7-dehidrokolesterol • yang berpengaruh terhadap pembentukan provitamin D3 adalah pigmentasi, penggunaan alas penahan matahari dan lama waktu penyingkapan matahari • Bentuk paling aktif dari vitamin D adalah kalsitriol atau 1,25dehidrosikolekalsiferol • dibuat oleh ginjal • pada usus halus meningkatkan absorbsi kalsium dan fosfor pada tulang. Sintesis kalsitriol di atur oleh kadar kalsium dan fosfor dalam serum. Sumber vitamin D • Makanan hewani merupakan sumber utama vitamin D dalam bentuk kolekalsiferol, yaitu kuning telur, hati, krim, mentega dan minyak hati ikan. • Cow’s milk and breastfeed not good source of good vitamin D Function • Vitamin D, vitamin A and vitamin C, pharathyroid and calcitonin hormone, protein kolagen, calcium, phosphorus, magnesium dan fluor play a role in bone formation • membantu pengerasan tulang dengan cara mengatur agar kalsium dan fosfor tersedia didalam darah untuk diendapkan pada proses pengerasan tulang • Memperbesar penyerapan kalsium dan fosfor dari usus • Deficiency • Ricketsia • osteomalacia : dewasa • Kekurangan vitamin D juga menyebabkan kaki membengkok, ujungujung tulang panjang membesar, tulang rusuk membengkok, pembesaran kepala karena penutupan fontanel terlambat, gigi terlambat keluar, bentuk gigi teratur dan mudan rusak. • Toxic berlebihan akan menyebabkan keracunan. Gejalanya adalah kelebihan absorbsi vitamin D yang pada akhirnya menyebabkan kalsifikasi berlebihan pada tulang dan jaringan tubuh seperti ginjal, paru-paru dan organ tubuh lain. Vitamin E Sifat kimia • tidak berbau dan berwarna • vitamin E sintetik biasanya berwarna kuning muda hingga kecoklatan • larut dalam lemak dan dalam sebagian besar pelarut organik • bertindak sebagai anti oksidan • agak tahan panas dan asam • tidak tahan alkali, sinar ultraviolet dan oksigen • rusak bila bersentuhan dengan minyak tengik, timah dan besi • tidak hilang karena pemasakan dengan air Macam vitamin E • Tocoferol absorbsi • Absorbsi vitamin E berkisar antara 20-30% • disimpan sebagian besar di jaringan lemak dan selebihnya di hati • 20-80 % tokoferol diabsorbsi dibagian atas usus halus dalam bentuk misel yang pembentukannya bergantung pada garam empedu dan • • • • • lipase pankreas Absorbsi tokoferol dibantu oleh trigliserida rantai sedang dan dihambat oleh asam lemak tak jenuh ganda Tranportasi dari mukosa usus halus ke dalam sistem limfe dilakukan oleh kilomikron untuk dibawa ke hati Dari hati bentuk alfa tokoferol diangkut oleh VLDL masuk dalam plasma, sedangkan sebagian besar gama tokoferol dikeluarkan melalui empedu Tokoferol di dalam plasma kemudian diterima oleh reseptor sel-sel perifer LDL dan masuk ke membran sel Tokoferol menumpuk di bagian-bagian sel dimana produksi radikal bebas paling banyak terbentuk, yaitu di mitokondria dan Retikulum Endoplasma. Dietary sources • Wheat germ (28% protein, lebih tinggi dari daging) • minyak tumbuh-tumbuhan, terutama minyak kecambah, gandum dan biji-bijian (biji bunga matahari) • Minyak kelapa dan zaitun (sedikit) • sayuran dan buah-buahan (paling baik) • daging, unggas, ikan, dan kacangkacangan (terbatas) Function • Antioksidan • Vitamin E berada di dalam lapisan fosfolipida membran sel yang memegang peranan biologik utama dalam melindungi asam lemak tak jenuh ganda dan komponen membran sel lain dari oksidasi radikal bebas. • • • • Protect your skin from ultraviolet light Prevent cell damage from free radicals Allow your cells to communicate effectively Help protect against prostate cancer and Alzheimer's disease What events can indicate a need for more high-vitamin E foods? • Digestive system problems, especially malabsorption • Tingling or loss of sensation in the arms, hands, legs, or feet • Liver or gallbladder problems Kecukupan • • • • • • Newborn to 6 months: 6 IU Infants 6 months - 1 year: 9 IU Children 1 - 3 years: 9 IU Children 4 - 8 years: 10.5 IU Children 9 - 13 years: 16.5 IU Adolescents 14 - 18 years: 22.5 IU • Older than 18 years: 22.5 IU • Pregnant females: 22.5 IU • Breast-feeding females: 28.5 IU Deficiency • gangguan absorbsi lemak seperti pada cystic fibrosis dan gangguan transpor lipida seperti pada beta lipoproteinemia. • sindroma neurologik sehingga terjadi fungsi tidak normal pada sumsum tulang belakang dan retina : kehilangan koordinasi dan refleks otot, serta gangguan penglihatan dan bicara. • secara berlebihan dapat menimbulkan keracunan • Dosis tinggi juga dapat meningkatkan efek obat antikoagulan yang digunakan untuk mencegah penggumpalan darah. Vitamin K Sifat kimia • terdapat di alam dalam dua bentuk, keduanya terdiri atas cincin 2 metilnaftakinon dengan rantai samping dalam posisi 3 • Vitamin K1 mempunyai rantai samping fitil dan hanya terdapat dalam tumbuh-tumbuhan yang berwarna hijau • Vitamin K2 merupakan sekumpulan ikatan yang rantai sampingnya terdiri dari beberapa satuan isopren • Melakinon disintesis oleh bakteri dalam saluran cerna • meladion merupakan bentuk vitamin K sintetik yang terdiri atas cincin naftakinon tanpa rantai samping, oleh karena itu bersifat larut air • cukup tahan terhadap panas, tidak rusak oleh cara memasak biasa • tidak tahan terhadap alkali dan cahaya. Absorption • 50-80% vitamin K is absorbed in small intestine helped the bile and pancreatic • with kilomikron to be transported via sistem lympha to the liver • Dari hati vitamin K, diangkut terutama melalui lipoprotein VLDL di dalam plasma ke sel-sel tubuh • Dalam keadaan normal sebanyak 30-40 % vitamin K yang diabsorbsi dikeluarkan melalui empedu • 15 % melalui urin sebagai metabolit larut air. Dietary source of vitamin K • liver, green vegetable, cabbage, broccoli, milk, meat, egg, cereal, fruits dan sayuran lain • flora bakteri dalam usus halus (jejenum dan ileum). fungsi • proses pembekuan darah • pembentukan tulang. defisiensi • darah tidak dapat menggumpal • kekurangan vitamin K terjadi bila gangguan absorbsi lemak (bila produksi empedu kurang atau pada diare) • Kelebihan vitamin K hanya bisa terjadi apabila vitamin K diberikan dalam bentuk berlebihan berupa vitamin K sintetik menadiol • Gejala kelebihan vitamin K adalah hemolisis sel darah merah, sakit kuning dan kerusakan pada otak.
