keterkaitan biokimia dengan ilmu gizi

Keterkaitan Biokimia dengan ilmu Gizi

1.      Penilaian status gizi dengan Biokimia

Penilaian status gizi dengan biokimia adalah pemeriksaan spesimen yang di uji secara laboratoris yang dilakukan pada berbagai macam jaringan tubuh. Jaringan tubuh yang digunakan antara lain : darah, urine tinja dan juga beberapa jaringan seperti hati dan otot, metode ini digunakan untuk suatu peringatan bahwa kemungkinan akan terjadi keadaan malnutrisi yang lebih parah lagi. Banyak gejala klinis yang kurang spesifik, maka penentuaan kimia dapat lebih banyak menolong untuk menentukan  kekurangan gizi yang spesifik.

2.      Unsur kimia zat gizi makro

a.       Karbohidrat

Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) berasal dari udara dan air (H2O) dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana glokosa. Di samping itu di hasilkan oksigen (O2) yang lepas di udara.

Semua jenis karbohidrat terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O). Perbandingan antara hidrogen dan oksigen pada umumnya adalah 2 : 1 seperti halnya dalam air, oleh karna itu diberi nama karbohidrat. Dalam bentuk sederhana, formula umum karbohidrat adalah CnH2nO. Hanya Heksosa (6-atom karbon), serta pentosa (5-atom karbon), dan polimernya memegang penting dalam ilmu gizi.

b.      Lipid

Lipid  biasanya terbentuk dari satu molekul gliserol yang bergabung dengan molekul lain. Di trigliserida, ada satu mol gliserol dan tiga molekul asam lemak. Asam lemak merupakan monomer. Disini Lipid, terutama fosfo lipid, juga digunakan di beberapa produk obat-obatan, misalnya sebagai bahan pelarut (contohnya di infus parenteral) atau sebagai komponen pembawa obat (contohnya di liposom atau transfersom). Beberapa lipid mempunyaii sifat polar meskipun kebanyakan dari mereka merupakan nonpolar/hidrofobik ("takut air"). Tapi ada beberapa bagian dari strukturnya bersifat hidrofilik ("suka-air"), sehingga membuat molekul ini menjadi amfifilik (mempunyai sifat hidrofobik dan hidrofilik). Dalam kasus kolesterol, gugus polarnya hanya -OH (hidroksil atau alkohol). Dalam kasus fosfo lipid, gugus polarnya lebih besar sehingga dianggap polar. Lipid merupakan salah satu unsur penting dalam tubuh. Kebanyakan produk minyak dan produk susu yang kita gunakan untuk masak dan makan seperti mentega, keju, dan minyak samin terdiri dari lemak. Makanan yang mengandung lemak, jika dicerna dalam tubuh maka akan dipecah menjadi asam lemak dan gliserol

c.       Protein

Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh sesudah air. Seper lima bagian tubuh adalah protein, separuhnya ada di dalam otot, seper lima didalam tulang dalam tulang rawan, seper sepuluh di dalam kulit, dan selebihnya di dalam jaringan lain dan cairan tubuh. Semua enzim, berbagai hormon, pengangkut zat gizi dan darah, matriks intraseluler dan sebagainya adalah protein. Di samping itu asam amino yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor sebagian besar koenzim, hormon asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan.

Protein adalah molekul makro yang mempunyai berat molekul antara 5000 hingga beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino, yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asaam amino terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen; beberapa asam amino di samping itu mengandung unsur-unsur fosfor, besi, sulfur, iodium, dan kobalt. Unsur nitrogen adalah unsur utama protein, karena terdapat di dalam semua protein akan tetapi tidak terdapat di dalam karbohidrat dan lemak.

E.   Aplikatif Biokimia

1.      Dalam bidang pertanian & kedokteran

Pada dasarnya penerapan biokimia banyak terdapat dalam bidang pertanian. Penggunaan pestisida di bidang pertanian telah kita kenal lama. Pada umumnya pestisida bekerja dengan jalan menghambat enzim yang bekerja pada hama atau organisme tertentu.

Dalam hal ini, biokimia berperan dalam meneliti mekanisme kerja pestisida tersebut sehingga dapat meningkatkan selektivitasnya dan dengan demikian dapat dicegah dampak negatif terhadap lingkungan hidup yang dapat ditimbulkannya. Jadi biokimia juga merupakan komponen penting dalam pengetahuan tentang lingkungan hidup.

Peningkatan kualitas produk dalam bidang pertanian dan peternakan telah dapat diwujudkan dengan menerapkan hasil-hasil penelitian dalam bidang genetika, ilmu biokimia mempunyai posisi yang kuat dalam bidang kesehataan dan pertanian yaitu :

·         Dapat meningkatkan kualitas tumbuhan

·         Dapat memahami kesehatan dan memilihara kesehatan

·         Memahami dan melakukan penanganan suatu penyakit secara efektif.

2.      Dalam masalah gizi

Dengan mempelajari biokimia kita mengetahui tentang reaksi-reaksi kimia penting yang terjadi dalam sel. Hal ini berarti kita dapat memahami proses-proses yang terjadi dalam tubuh. Dengan demikian diharapkan kita akan mampu menghindari hal-hal dari luar yang akan mempengaruhi proses dalam sel-sel tubuh, misalnya kita akan dapat mengatur makanan yang akan kita konsumsi sehingga kita memperoleh manfaat dari makanan secara optimal. Contoh lain kita akan mampu menghindari dampak dari suatu lingkungan yang tercemar oleh limbah yang membahayakan kesehatan.

3.      Pemecahan masalah kekurangan gizi

Biokimia mempunyai peranan dalam memecahkan masalah gizi, penyakit-penyakit akibat dari kurang gizi terutama pada anak-anak. Adapun salah satu penyebab dari kekurangan gizi adalah asupan makanan, infeksi penyakit. Seperti halnya yang telah di jelaskan di atas dengan mengetahui reaksi-reaksi apa saja yang terjadi dalam tubuh, kita dapat mengatasi kekurangan gizi dan  dapat mengatur makanan yang akan kita konsumsi sehingga  memperoleh manfaat dari makanan secara optimal. Serta mampu menghindari dampak dari suatu lingkungan yang tercemar oleh limbah yang membahayakan kesehatan.

4.      Berperan dalam farmakologi obat

Biokimia juga dapat menjelaskan hal-hal dalam bidang farmakologi dan toksikologi, karena dua bidang ini berhubungan dengan pengaruh bahan kimia dari luar terhadap metabolisme. Obat-obatan biasanya mempengaruhi jalur metabolik tertentu, misalnya antibiotik penisilin dapat membunuh bakteri dengan menghambat pembentukan polisakarida pada dinding sel bakteri. Dengan demikian bakteri akan mati karena tak dapat membentuk dinding sel.

Contoh Produk Penerapan Biokimia

a.       Nata De Coco

Nata De Coco dibuat dari limbah air kelapa yang bisa menjadi salah satu bentuk minuman segar menyerupai agar-agar atau yang jelly yang sudah dikenal lama di Indonesia. Kunci utama pembuatan Nata De Coco dan bentuk Nata yang lainnya adalah berkat adanya bakteri acetobacterxylinum. Nata De Coco atau jenis nata yang lain adalah salah satu bentuk asupan yang berserat tinggi dan menyehatkan bagi pencernaan.

b.      Tempe

Tempe adalah salah satu hasil pangan dari Indonesia, dimana dalam proses pembuatannya dengan cara fermentasi dari kacang kedelai atau kacang-kacang yang lainnya yang dapat difermentasikan Rhizopus oligosporus. Tempe merupakan makanan alami yang baik untuk kesehatan. Tempe mengandung antioksidan yang dapat menghambat oksidasi kolestrol LDL darah manusia. Dengan demikian bisa menghambat infiltrasi lemak atau LDL teroksidasi ke dalam jaringan pembuluh darah. Tempe dapat mencegah terjadinya penyempitan pembuluh darah yang memicu timbunya penyakit jantung koroner.

c.       Keju

Mikroorganisme yang digunakan untuk membuat keju adalah kelompok bakteri asam laktat yang berfungsi memfermentasi laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Bakteri asam laktat yang biasa digunakan adalah Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, dan Streptococcus. Proses pembuatan keju diawali dengan memanaskan susu sampai suhunya mencapai 90 derajat C, kemudian didinginkan sampai suhunya menjadi 30 derajat C. Selanjutnya keju diinokulasi dengan bakteri asam laktat. Aktivitas bakteri asam laktat mengakibatkan turunnya pH dan susu yang terpisah menjadi  padat dan cairan whey. Proses pemisahan susu menjadi padat dan cairan whey disebut pendadihan. Kemudian enzim renin dari lambung sapi muda (sekarang diganti dengan enzim buatan yaitu kimosin) ditambahkan untuk menggumpalkan dadih.

Dadih yang terbentuk dipanaskan 320 C sampai 420 C sambil ditambah garam. Dadih kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan supaya matang. Penyimpanan bertujuan juga supaya mikroorganisme dan enzim bekerja yang menghasilkan cita rasa keju. Makin lama disimpan, makin tinggi derajat keasamannya dan makin tajam cita rasanya.

d.      Susu beruang

Susu beruang merupakan contoh produk penerapan biokimia. Susu beruang mengandung kalori lengkap, mengandung banyak protein, vitamin dan lemak sehingga baik untuk pertumbuhan dan menjaga kesehatan. Susu beruang sebenarnya bukan diperah dari susu beruang, melainkan susu sapi yang disterilkan. Susu beruang dapat menyembuhkan alergi kulit. Selain itu, susu beruang juga dapat menyembuhkan plek pada paru dan dapat juga mengatasi pusing karena anemia.

e.       Yoghurt

Pembuatan yoghurt diawali dengan pasteurisasi susu, kemudian sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang digunakan adalah bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus camemberti. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang sama, kemudian disimpan pada suhu 95 C selama 5 jam. Penyimpanan ini menyebabkan terjadinya aktivitas bakteri sehingga mengakibatkan turunnya pH menjadi 4,0. Kemudian susu didinginkan dan yoghurt siap untuk dikonsumsi. Apabila diinginkan yoghurt dengan rasa buah-buahan maka dapat ditambahkan cita rasa buah.

f.       Kecap

Kecap merupakan makanan fermentasi dengan bahan baku kedelai. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan kecap adalah Aspergillus wentii.