Vitamin dan Mineral

10/11/2016
Vitamin dan Mineral
dr. Syazili Mustofa, M. Biomed
Lektor mata kuliah ilmu biomedik
Departmen Biokimia dan Biologi Molekuler
FK Unila
Klasifikasi
vitamin
Vitamin
Larut
air
Larut lemak:
Vitamin A ( Retinol ,Betakaroten)
Vitamin D (cholecalciferol)
Non B
kompleks (
Vitamin C)
Pelepas Energi:
Vitamin K (phylloquinones, menaquinones)
B kompleks
Vitamin E (tocopherols
Tiamin (Vitamin B1)
Pembentukan
darah:
Riboflavin (vitamin B2)
Asam folat
Vit B6
Niacin (vitamin B3)
Vit B12
Pyridoxal
Biotin
Lain lain:
Pyridoxamine
Pantothenic acid
1
10/11/2016
Asam folat
• Penting untuk biosintesis
• Fungsi : Tetrahidrofolat (folat tereduksi)
menerima satu bagian karbon dari donor (serine,
glycine, and histidine) dan memindahkannya ke
perantara dalam sintesis asam amino, purin, dan
thymidine mono phosphate (TMP)
• Kurang asam folat sering terjadi karena
– Kebutuhan meningkat (ibu hamil dan menyusui)
– Gangguan absorbsi ( alkoholik, penyakit usus halus,
obat obatan)
• Dampak kekurangan folat:
– Anemia megaloblastik : Gangguan
pembentukan purin dan TMP 
gagal replikasi DNA sel gagal
membelah
– Kerusakan “ neural tube” pada
janin ( spina bifida dan anensefali)
2
10/11/2016
KOBALAMIN (VITAMIN B12)
• Fungsi : Koenzim reaksi degradasi
asam amino dan asam lemak
• Sumber : hati, susu, kerang, telur,
daging, ayam
• Kekurangan Vit B12:
– gangguan syaraf : degradasi lemak
terganggu akumulasi
lemakmenempel di membran sel,
termasuk sel syaraf
– Anemia perniciosa
ASAM ASKORBAT (VITAMIN C)
• Fungsi :
• agen pereduksi beberapa reaksi
• Koenzim hidroksilasi : hidroksilasi
prolil dan lisil pada pembentukan
kolagen
• Mempertahankan jaringan ikat: perlu
untuk penyembuhan luka
• Membantu penyerapan besi
• Antioksidan
• Sumber : buah buahan, lemon, Jeruk,
stroberi,jambu , dan sayur sayuran
• Kekurangan Vit C:
– Scurvy : gusi berongga dan gigi tanggal,
mudah berdarah, sendi bengkak, anemia
3
10/11/2016
Vitamin A
• Retinoid adalah molekul yang
berhubungan dengan retinol (vitamin
A), penting untuk pengelihatan,
reproduksi, pertumbuhan, dan menjaga
jaringan epitel.
• Sumber : hati, ginjal, cream, butter, dan
telur. Sayuran kuning dan hijau gelap 
sumber karoten
• Kebutuhan : dewasa 900 retinol activity
equivalents (RAE) (lk) dan 700 RAE (pr)
(1 RAE = 1 mg retinol, 12 mg βcarotene, atau 24 mg carotenoid)
• Sumber :
hewani dan
nabati
• Dibawa
kilomikron
dari usus dan
disimpan
dihati dan
adiposa
• Dibutuhkan
di sel dan
retina
4
10/11/2016
Kegunaan vitamin A
Vitamin D
5
10/11/2016
Vitamin D
• Kelompok sterol, punya fungsi seperti hormon
• Fungsi :
– Pada usus : 1,25-diOH-D3 merangsang penyerapan
kalsium dan phosphate.
– Pada tulang : 1,25-diOH-D3 merangsang mobilisasi
calcium dan phosphate mempertahankan kadar
kalsium dan fosfat darah
• Sumber
– Diet: Ergocalciferol (vitamin D2), nabati, dan
cholecalciferol (vitamin D3), dari hewani
– Prekursor vitamin Endogen: 7-Dehydrocholesterol
(pada kulit, butuh sinar matahari)
• Kekurangan vit D kehilangan mineral tulang,
ricketsia (anak), osteomalasia (dewasa)
Vitamin k
• Berperan pada pembekuan
darah (koenzim reaksi
karboksilasi asam glutamat)
• Fungsi
– Pembetukan γcarboxyglutamate (Gla):
untuk pembentukan
prothrombin dan blood
clotting factors II, VII, IX, and
X.
– Interaksi prothrombin
dengan platelets:
6
10/11/2016
Bentuk paling aktif adalah α-tocopherol
Fungsi utama vitamin E adalah sebagai
antioksidan
Sumber vitamin E
Minyak sayur sayuran, , hati dan telur
kebutuhan harian α-tocopherol 15 mg
Defisiensi vitamin E
Terjadi pada bayi prematur dan gangguan
absorbsi lipid (pada dewasa).
Menyebabkan Gangguan sel darah merah dan
membran sel.
Vitamin E
7
10/11/2016
MINERAL
Tubuh mengandung (dalam % berat) :
• Oksigen
65%
• Karbon
18%
• Hidrogen 10%
• Nitrogen 3 %
• Kalsium
1, 5 %
• Fosfor
1%
• Elemen lain 1, 5 % (K,Na,Cl,dls)
Elemen/mineral yang penting untuk tubuh antara lain :
K,Na,Cl,Ca,P,Fe,I,F,Co.
Berdasarkan atas kebutuhannya
perhari,mineral dibagi atas :
• MAKRO (major) MINERAL
Dibutuhkan lebih dari 100mg/hari.
Contoh : Ca,P,Na,K,Cl,Mg.
• MIKRO (trace) MINERAL
Dibutuhkan kurang dari 100mg/hari.
Contoh :
Cr,Co,Cu,I,Fe,Mn,Mo,Se,Si,Zn,F.
8
10/11/2016
KALSIUM (Ca)
• Merupakan unsur pada
tulang dan gigi.
• Turut mengatur fungsi
syaraf dan otot.
• Penting pula untuk
metabolisme sel
• Absorpsinya
membutuhkan “Calcium
Binding Protein”,dikontrol
oleh vit D, Parathormon,
Calcitonin,dls.
9
10/11/2016
FOSFOR (P) : Merupakan unsur pada tulang, gigi, ATP, asam
nukleat. Absorpsinya dikontrol Vit.D
Functions
• Component of bones/teeth
80% in bone (hydroxyapatite)
20% in soft tissue
Membrane phospholipids, DNA, RNA
• Similar to calcium
• Vitally important in energy metabolism
ATP and creatine phosphate
Sugar phosphates
• Acid-base balance (HPO4–)
• Regulation of metabolism
Glucose-6-phosphate
Phosphorylation activates or inactivates enzymes
NATRIUM :
Kation utama dalam cairan ekstra sel.
Mengatur volume plasma.
Mengatur keseimbangan asam- basa
Mengatur fungsi syaraf dan otot.
Aktivator untuk enzim Na+ / K+ -ATP ASE.
KLORIDA
• Mengatur balans cairan tubuh dan
elektrolit.
• Unsur cairan dan getah lambung.
10
10/11/2016
Sodium (Na) and Chloride (Cl)

Functions

Electrolytes
Absorption of glucose and amino acids
Transmission of nerve impulses

Osmotic pressure balance



Action potential

10% sodium and chloride intracellular, 90%
extracellular
Sodium is main extracellular cation

Chloride is main extracellular anion



Maintained by Na/K ATPase
HCl and chloride salts in gastric
secretions
Sodium and Chloride

Blood concentrations highly regulated




Excess intake = increased excretion
Little danger of toxicity if water available
NaCl added to diets to increase palatability
Causes of deficiencies:

Lactation

Rapid growth

High temperatures or hard work



Sodium and chloride secreted in milk
On a diet of cereals or forages
Sweat
11
10/11/2016
Sodium, Serum
Adults: 136-145 mEq/L
Sodium is the major cation in extracellular space
 Intracellular sodium is approximately 5mEq/L….
 Aldosterone and antidiuretic hormone help regulate sodium
balance
Symptoms of hypernatremia:
 Dehydration thirst, agitation, restlessness, hyper-reflexes and
seizures.
Symptoms of hyponatremia
 Muscle cramps, muscle twitching, headache, dizziness, lethargy,
confusion, convulsions, stupor and coma. The changes in the
central nervous system are due to fluid shifts from the
extracellular spaces to the intracellular spaces, causing cells to
swell.
 Elevated blood glucose levels give falsely low serum sodium
values. Use this formula to correct serum sodium values. Na=
glucose x 2 + Na

6
20
Chloride, Cont’d
Chloride Increased by
Decreased by
Dehydration
Excessive infusion of saline
Cushing’s syndrome
Eclampsia
Anemia
Hypernatremia
Multiple myeloma
Metabolic acidosis
Hyperventilation
Overhydration
Congestive heart failure
Vomiting
Addison’s disease
Hypokalemia
Hyponatremia
Diuretic therapy
Metabolic alkalosis
Burns
Emphysema
29
12
10/11/2016
KALIUM/POTASSIUM
Kation utama dalam cairan intra sel.
Mengatur fungsi syaraf dan otot.
Aktivator untuk enzim Na+ /K+ -ATP ASE.
Potassium

Functions:

Third-most abundant mineral in the body


2/3 of whole-body potassium content in skin and muscles
>95% of potassium intracellular (major intracellular cation)





Maintained by Na/K ATPase
Regulation of osmotic and acid-base balance
Transmission of nerve impulses
Potassium is the major determinant of the resting membrane
potential of all cells
Cofactor for several reactions in carbohydrate
metabolism
13
10/11/2016
Potassium, serum
Adults:
3.5 - 5.0 mEq/L
 Potassium is the principle intracellular cation.
 The normal potassium levels within cells is approximately
150 mEq/L compared to 3.5 - 5.0 mEq/L in serum
 The serum potassium concentration is related to reninaldosterone mechanism, sodium reabsorption and acid-base
balance.
 When acid-base balance is altered the serum potassium
also changes. As the pH of the blood increases (becomes
more alkalotic) the potassium shifts from the serum to the
cells. As the pH of the blood decreases (becomes more
acidic) the intracellular potassium shifts to the serum.
22
Potassium, serum cont’d
Symptoms of hypokalemia:
 Muscle weakness, cramps, hyporeflexia,
paresthesias, decreased bowel motility,
hypotension, cardiac arrhythmia, drowsiness,
lethargy and coma. Serum potassium below 3.5
mEq/L is often seen with a serum pH above 7.45,
decreased serum bicarbonate level and possibly
elevated blood glucose.
Symptoms of hyperkalemia:
 include confusion, irritability, nausea, vomiting,
intestinal colic, paresthesia abdominal cramps
and muscle paralysis.
23
14
10/11/2016
Magnesium (Mg)

Unsur pada tulang dan gigi.
Kofaktor untuk enzim kinase
Bone formation
Functions



~60% in bone
Enzyme activation

Carbohydrate, lipid metabolism




7 enzymes in glycolysis require magnesium as a
cofactor
Urea cycle
Binds mRNA to ribosomes
Associated with ATP metabolism

ATP–Mg2+ complex
Magnesium and
Muscle Function

Magnesium required for energy
releasing enzyme activity in skeletal
muscle


ATP needed for detachment and calcium
uptake
Calcium is the link between excitation
and contraction

Lack of ATP to return calcium to storage
results in tetany
15
10/11/2016
Magnesium

Deficiency

Vasodilation








Results in reduced blood pressure
Hyperirritability, convulsions
Anorexia, reduced weight gain
Hyperemia
Hypomagnesemic tetany (grass tetany)
Early lactating cows on grass
Poor nervous and muscular control
Usually not an issue, adequate levels present
in most diets
Magnesium Deficiency –
Grass Tetany

Also called grass staggers, hypomagnesemia


Symptoms




Low blood magnesium
Nervousness
Tremors, twitching of face muscles
Staggering gait or convulsions
Etiology not completely understood
16
10/11/2016
KOBALT
Unsur pada vitamin B12
TEMBAGA (Cu)
Unsur pada enzim oksidase.
Berperan pada absorpsi Fe.
JODIUM
Unsur pada hormon T3 dan T4
BESI
Unsur pada enzim-enzim yang mengandung Heme (misal :
hemoglobin, Sitokrom,dls.)
MOLIBDENUM (Mo)
Unsur pada enzim-enzim oksidase
MANGAN (Mn)
Kofaktor untuk enzim Hidrolase, Dekarboksilase,Transferase.
Berperan pada sintesis Glikoprotein & Proteoglikan.
SELENIUM (Se)
Unsur pada Glutathion Peroksidase.
17
10/11/2016
SILIKON (Si)
Berperan pada kalsifikasi tulang.
SENG (Zn)
Kofaktor untuk enzim LDH, Alkalifosfatase,Karbonik
anhidrase, dls.
FLUORIDA (F)
Meningkatkan pengerasan tulang dan gigi.
18