VITAMIN Definition Vitamin is a group of essential micronutrients that has criteria : Organic compounds other than fats, carbohydrates, proteins present in small quantities Not synthesized by the body in amounts adequate to meet normal physiologic needs Essential, for normal physiologic function (maintenance, growth, development, and reproduction) Cause a specific deficiency syndrome if absence or insufficincy Classification Can be classified based on their solubilities : Fat soluble vitamins A,D,E, and K Water soluble vitamins ascorbic acid, thiamin, riboflavin, niacin, pyridoxine, biotin, pantothenic acid, folate, and cobalamin Fungsi : Berperan pada tahap reaksi metabolisme energi, pertumbuhan dan pemeliharaan tubuh Sebagai koenzim senyawa yang membantu kerja enzim Vitamin dalam makanan Kontribusi suatu jenis makanan terhadap kandungan vitamin makanan bergantung pada jumlah vitamin yg semula terdapat dlm makanan. Vitamin rusak : saat panen atau penyembelihan, penyimpanan, pemrosesan dan pemasakan Pencegahan kehilangan vit Suhu tdk terlalu tinggi, waktu memasak tidak terlalu lama, meminimalkan penggunaan air, memotong dg pisau tajam menjadi potongan tdk terlalu halus, panci memasak ditutup, tidak menggunakan alkali dlm pemasakan, sisa air perebus digunakan untuk masakan lain Vit larut lemak tidak banyak hilang pd proses pemasakan kehilangan karena proses oksidasi & ketengikan VITAMIN LARUT LEMAK (A,D,E,K) diabsorbsi bersama lipida lain absorbsi butuh cairan empedu & pankreas vit diangkut ke hati mll sistem limfe (bagian dr lipoprotein) disimpan di berbagai jaringan tubuh & biasanya tdk dikeluarkan mll urin 1. Vit A Merupakan vitamin larut lemak yang pertama kali teridentifikasi Esensial utk pemeliharaan kesehatan & kelangsungan hidup Diseluruh dunia, anak prasekolah 6-7 juta/thn xeroftalmia, 10% mengalami kerusakan kornea 60% meninggal, 25% buta Retinol (bentuk aktif vit A) hewani Pangan nabati mengandung karotenoid prekursor vit A (paling aktif) : β-karoten = nabati Vitamin A : bentuk (1) 3 bentuk aktivitas vitamin A : Retinol (suatu alkohol) Retinal (suatu aldehid) Asam Retinoat (suatu asam) VA : Karakteristik - Metabolit lain eksresi dlm as.empedu Rhodopsin VA : bentuk (2) Bentuk vitamin A dalam makanan : Retinol Tak berwarna, hanya terdapat dalam pangan hewani. Merupakan bentuk yang paling sering digunakan tubuh Carotene Berwarna kuning, utamanya pada tumbuhan berwarna kuning atau hijau Carotene juga terdapat pada pangan hewani spt susu Bentuk carotene yang paling utama adalah β carotene Carotene menghancurkan radikal bebas Retinil ester yang terlarut dalam lemak makanan berikatan dengan protein hewani nabati VA : digesti, absorbsi transportasi (1) β karoten dipecah lewat oksidasi oleh enzim β karoten dioksigenase Hepar berfungsi dalam transportasi dan penyimpanan VA : digesti, absorbsi, transportasi (2) Vitamin A dalam pangan hewani (ester retinil) dan tumbuhan (β karoten) biasanya berikatan dengan kompleks protein Kompleks protein tsb harus dihidrolisa oleh protease di lambung dan usus halus Retinil ester dihidrolisa oleh enzim lipase menjadi retinol dan asam lemak bebas Retinoid dan karotenoid bergabung dalam misel agar dapat terabsorbsi secara pasif menuju sel mukosa usus halus VA : digesti, absorbsi, transportasi (3) Masuk di usus halus, retinol langsung diikat oleh cellular retinol binding protein (CRBP) dan di-reesterifikasi oleh Lecithin Retinol Acyl Transferase (LRAT) menjadi retinil ester Karotenoid dan Retinil ester bergabung dalam kilomikron untuk : transportasi ke getah bening dan akhirnya ke aliran darah Dipecah menjadi retinal yang kemudian direduksi menjadi retinol dan di-reesterifikasi menjadi retinil ester VA : digesti, absorbsi, transportasi (4) Sisa kilomikron mengantarkan retinil ester ke hepar, lalu langsung dihidrolisa menjadi retinol dan asam lemak bebas VA : digesti, absorbsi, transportasi (5) Retinol di hepar memiliki 3 bentuk : Terikat dengan CRBP mengontrol konsentrasi retinol bebas yang toksik di sel Ter-reesterifikasi membentuk retinil ester biasanya bentuk retinil palmitat untuk disimpan (50-80%) Terikat dengan RBP meninggalkan hepar dan masuk ke aliran darah , diikat oleh protein transthyretin (TTR) membentuk kompleks Fungsi kompleks : sebagai transport retinol dari darah ke jaringan perifer VA : Fungsi (1) 1. Cells differentiation and tissue growth retinoic acid 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) 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) VA : Fungsi (2) 2. Maintains eye health rhodopsin Waktu adaptasi gelap = Lama waktu yang diperlukan rodopsin untuk diresintesis dalam jumlah cukup agar mata dapat melihat pada kondisi cahaya redup Retina : sel batang (rod cells) mengandung rodopsin Fungsi : mengatur penglihatan cahaya remang2 dan gelap sel kerucut (cone cells) mengandung iodopsin. Fungsi : mengatur penglihatan di cahaya terang Rodopsin dalam sel batang lebih peka terhadap kekurangan retinol dibanding iodopsin Keratomalasia (bentuk akhir KVA, kornea lunak dan pecah) VA : Fungsi (3) 3. Pertumbuhan dan perkembangan - Pengaruh pada Sintesis protein - Perkembangan tulang & sel epitel yg membentuk email dlm pertumbuhan gigi 4. Sebagai antioksidan - Beta karoten - Likopen (ditemukan pada tomat) VA : fungsi VA : Angka kecukupan gizi (Permenkes No 75 Th 2013 VA : defisiensi VA : toksisitas Acute hypervitaminosis A Single doses of retinol > 200 mg (200.000 RAE) in adults or > 100 mg (100.000 RAE) in children Chronic hypervitaminosis Usually from misuse of supplements > 4000 RAE/day for infant or 7000 RAE/day for adult VA : sumber Mainly as retinol Colostrum in breast milk Animal milk Liver from animals, birds, and fish – small fish which are eaten whole with their livers Kidney Eggs Butter As carotene Red palm oil (makes the oil red) Orange and yellow fruit (particularly mangoes and pawpaws Orange veg such as carrots and pumpkins (dark orange veg contain more carotene than yellow ones) Dark green and medium leaves Yellow maize, yellow sweet potatoes, bananas (KOLEKALSIFEROL) VD : Karakteristik Dikenal sebagai “sunshine vitamin” Vitamin D dapat dibentuk menggunakan cahaya ultraviolet (paparan dengan matahari) dan kolesterol di kulit. Jika paparan tidak mencukupi, dibutuhkan sumber dari makanan VD : Karakteristik (2) Vitamin D relatif stabil dalam makanan Vitamin D merupakan prohormon = harus diubah dahulu menjadi hormon = kalsitriol Jenis vitamin D : vitamin D1 : ergosterol vitamin D2 : ergokalsiferol vitamin D3 : kolekalsiferol VD : sintesis (1) Ergocalciferol VD : sintesis (2) 7 dehidrokolesterol (intermediet sintesis kolesterol) terdapat di lapisan epidermis Sinar UV memecah ikatan dan membentuk provitamin D3 Terjadi isomerasi ikatan cis dobel menjadi trans dan membentuk kolekalsiferol (vitamin D3) VD : sintesis (3) Agar menjadi aktif, kolekalsiferol (Vitamin D3) harus diaktivasi melalui hidroksilasi : Di hepar terjadi hidroksilasi pada rantai ke 25 membentuk 25-Hidroksikolekalsiferol (25-HCC) bentuk simpanan vit D Di ginjal terhidroksilasi lagi pada rantai ke 1 membentuk 1,25-dihidroksikolekalsiferol (DHCC) atau kalsitriol bentuk paling aktif vit D VD : digesti, absorbsi, transportasi Vitamin D pada makanan bergabung dengan lipid ke dalam misel dan diabsorbsi dengan lipid ke dalam usus halus dengan difusi pasif Dari usus halus diangkut oleh D-plasma binding Protein (DBP) atau transkalsiferin ketempat penyimpanan di hati, kulit, otak, tulang dan jaringan lain Absorbsi vitamin D kurang efisien bila kandungan kalsium makanan rendah VD : fungsi (1) VD : fungsi (2) 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 VD : Angka kecukupan gizi (Permenkes No 75 Th 2013 VD : defisiensi (1) Pada anak riketsia Terjadi gangguan mineralisasi pada tulang yang sedang tumbuh, tidak hanya def vitamin D, tapi juga def kalsium dan pospor Abnormalitas tulang penyangga berat badan Risiko pada anak dengan kulit gelap dan disusui dalam waktu lama tanpa paparan sinar matahari atau suplemen vit D, anak dengan malabsorbsi lipids VD : defisiensi (2) Pada dewasa osteomalasia Terjadi penurunan densitas tulang, lemah otot, berisiko patah tulang VD : toksisitas VD : sumber Makanan hewani merupakan sumber utama vitamin D dalam bentuk kolekalsiferol, yaitu kuning telur, hati, krim, mentega dan tertinggi pada minyak hati ikan ASI dan susu sapi murni bukan sumber vit D yang baik, namun susu biasanya diberikan fortifikasi vitamin D2 : susu bubuk, evaporasi, sufor Cahaya matahari ketika panjang bayangan > tinggi benda VITAMIN TOKOFEROL VE : karakteristik (1) tidak berbau dan berwarna vitamin E sintetik biasanya berwarna kuning muda hingga kecoklatan larut dalam lemak dan dalam sebagian besar pelarut organik Merupakan anti oksidan alami yang paling kuat VE : karakteristik (2) 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 Bentuk alami : Tokoferol alpha tokoferol > beta tokoferol > gamma tokoferol > delta tokoferol VE : digesti, absorbsi, transportasi Absorbsi vitamin E berkisar antara 20-70% Dalam sel, transport intraseluler dilakukan Tokoferol Binding Protein (TBP) VE : fungsi Sebagai antioksidan Berlokasi di dalam lapisan fosfolipida membran sel , vit E mencegah terjadinya pemecahan lemak secara oksidatif dari radikal bebas Cara : memberikan ion hidrogen pada radikal bebas sehingga menghasilkan metabolit yang stabil Kondisi dengan stres oksidatif spt : penuaan, artritis, kanker, penyakit jantung dan pembuluh darah, katarak, diabetes, infeksi VE : Angka kecukupan gizi (Permenkes No 75 Th 2013 VE : sumber Hanya disintesa oleh tumbuhan, terutama bentuk minyak spt : minyak gandum, minyak biji bunga matahari, canola oil, peanut oil, corn oil, olive oil Sayur seperti asparagus VE : defisiensi sindroma neurologik sehingga terjadi fungsi tidak normal pada sumsum tulang belakang dan retina : kehilangan koordinasi dan refleks otot, serta gangguan penglihatan Terlihat pada orang dengan malabsorbsi lemak VE : toksisitas Jika dosis > 100 kali kebutuhan Dosis tinggi vit E dapat menurunkan kemampuan tubuh untuk menggunakan vit larut lemak lain. Ex : hewan coba dengan vit E berlebih mengakibatkan gangguan mineralisasi tulang, gangguan penyimpanan vit A, dan memperlama pembekuan darah VITAMIN VK : karakteristik Huruf K merupakan singkatan dari “Koagulation vitamin” Secara alami terdapat dalam bentuk : (K1) disintesa tumbuhan hijau Menaquinones (K2) disintesa bakteri Phylloquinones Menadione (K3) merupakan bentuk vitamin K sintetik yang terdiri atas cincin naftakinon tanpa rantai samping, oleh karena itu bersifat larut air , memiliki kapasitas 2x dibanding K1 dan K2. Fungsi menadione : dapat membentuk menaquinones. VK : fungsi Berperan dalam pembekuan darah Menjaga konsitensi aliran darah membekukannya saat diperlukan. Pembentukan tulang dan pemeliharaan ginjal. Merupakan kofaktor enzim karboksilase. dan VK : Angka kecukupan gizi (Permenkes No 75 Th 2013 Biasanya dapat terpenuhi dari asupan makanan normal VK : sumber Pada sayuran hijau spt : brokoli, kol, selada hijau Susu, daging, telor ASI memiliki vit K rendah, terutama pada bayi < 6 bulan Walaupun asupan makanan tidak / sedikit mengandung vit K, bakteri intestinal akan memenuhi kebutuhan, selama absorbsi normal VK : defisiensi • • darah tidak dapat menggumpal kekurangan vitamin K terjadi bila gangguan absorbsi lemak (bila produksi empedu kurang atau pada diare) VK : toksisitas • • 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. Daftar Pustaka Gallagher ML. The nutrition and their metabolism. In Mahan LK, Escott-Stump S. 2008. Krause’s Food & Nutrition Therapy. International ed. 12 ed. St Louis : Saunders Elsevier Bender DA. The vitamins. In Gibney MJ, Lanham-New SA, Cassidy A, Vorster HH. 2009. Introduction to human nutrition. 2ed. United Kingdom : Wiley Blackwell Barasi ME. 2009. At a Glance Ilmu Gizi. Jakarta : Penerbit Erlangga.