KARBOHIDRAT Karbohidrat berasal dari kata hidrat dan karbon dan dapat berarti “karbon berair” karena atom karbonnya berikatan dengan molekul air. Kabohidrat juga populer dikenal dengan sebutan sakarida yang berarti gula. Pada umumnya, karbohidrat tersusun oleh atom karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) dengan rasio 1:2:1 membentuk formula (CH2O)n
KARBOHIDRAT K arbohidrat di bentuk dari hasil reaksi CO2 dan H2O melalui proses fotosintese Di bantu oleh sinar matahari Klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan menggunakan energi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan air (H2O) yang berasal dari tanah Energi kimia yang terbentuk akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah dan biji-bijian
KARBOHIDRAT Karbohidrat dalam bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati K arbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu
Jenis-jenis Karbohidrat
Kalsifikasi Karbohidrat
Kalsifikasi Karbohidrat Jumlah Atom C Jenis Gugus Karbonil Aldehida Keton 3 Triosa Triulosa 4 Tetrosa Tetrulosa 5 Pentosa Pentulosa 6 Heksosa Heksulosa 7 Heptosa Heptulosa 8 Oktosa Oktulosa 9 Nonosa Nonulosa Klasifikasi Karbohidrat Menurut Gugus Fungsi dan Jumlah Atom C
Kalsifikasi Karbohidrat
MONOSAKARIDA
Monosakarida Karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh karena tidak bisa lagi dihidrolisa Monosakarida (gula tunggal) terdiri dari satu unit polihidroksi aldehid (aldosa) yang merupakan turunan dari gliseraldehida, atau polihidroksi keton (ketosa) yang merupakan turunan dari dehidroksiaseton, dengan menyisipkan unit CHOH ke dalam rantai karbonnya Monosakarida larut di dalam air dan rasanya manis, sehingga secara umum disebut juga gula
Heksosa Pentosa Monosakarida
Glukosa Glukosa merupakan monosakarida yang paling penting bagi tubuh. Glukosa memiliki rumus kimia C6H12O6 yang disebut sebagai gula aldosa Terdapat dua isomer glukosa yaitu D-glukosa dan L-glukosa Dalam buah dan sayur bukan hanya mengandung glukosa saja tetapi juga disakarida maupun polisakarida Glukosa dijumpai di dalam aliran darah (disebut Kadar Gula Darah) dan berfungsi sebagai penyedia enersi bagi seluruh sel-sel dan jaringan tubuh. Pada keadaan fisiologis Kadar Gula Darah sekitar 80-120 mg %. Kadar gula darah dapat meningkat melebihi normal disebut hiperglikemia, keadaan ini dijumpai pada penderita Diabetes Mellitus.
Fruktosa G ula dengan enam karbon (heksosa) yang mengandung kelompok ketone sehingga termasuk gula ketosa Konfigurasi utama fruktosa dalam α- dan β- furanose atau konfigurasi senyawa cincin beranggota lima Fruktosa disebut juga gula pereduksi karena dalam suasana basa dari Uji Benedict, Fehling dan Tollens diisomerisasi menjadi aldosis, meskipun pembentukan asam aldonat (aldonic acid) kurang efisien untuk ketosis daripada aldosis D-fruktosa tidak mudah dikristalisasi, tetapi dapat diperoleh dari larutan yang diperkaya dan tersedia secara komersial Disebut juga gula buah ataupun levulosa. Merupakan jenis sakarida yang paling manis, banyak dijumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil hidrolisa dari gula tebu. Di dalam tubuh fruktosa didapat dari hasil pemecahan sukrosa
Galaktosa Galaktosa memiliki rumus yang sama dengan glukosa yaitu C6H12O6, hanya saja memiliki perbedaan pada posisi satu gugus hidroksil Galaktosa berbentuk rantai terbuka dan siklik. Bentuk rantai terbuka memiliki karbonil di ujung rantai Galaktosa bersifat higroskopis (mudah mengikat air dengan ikatan hidrogen), Larut dalam air dan alkohol, tetapi tidak larut dalam pelarut organik non polar. Galaktosa mempunyai rasa kurang manis jika dibandingkan dengan glukosa dan kurang larut dalam air Tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam, galaktosa yang ada di dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa
DISAKARIDA
Disakarida Disakarida tersusun atas dua monomer karbohidrat dengan rumus kimia Cn(H2O)n-1. Monomer-monomer tersebut dihubungkan oleh ikatan glikosidik Penambahan disakarida pada makanan berfungsi untuk menambah rasa manis, memberi warna dan cita rasa (sebagai hasil dari karamelisasi) Disakarida memiliki kalori sehingga menghasilkan energi yang diperlukan tubuh
Disakarida
Sukrosa Sukrosa merupakan disakarida yang mengandung glukosa dan fruktosa yang tertaut dengan α-1,2 glikosidik Sukrosa dapat dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa oleh panas dan asam atau oleh enzim invertasi atau sukrase Gula invert terbentuk ketika sukrosa diolah dengan asam atau enzim untuk membentuk glukosa dan fruktosa dalam jumlah yang sama Sukrosa relatif stabil dalam suasana basa. Sukrosa bukan merupakan gula pereduksi. Sukrosa tidak dapat bereaksi dengan larutan Fehling atau reagen Tollens dalam pengujian mendeteksi aldehida atau keton G ula yang kita pergunakan sehari-hari, sehingga lebih sering disebut gula meja (table sugar) atau gula pasir dan disebut juga gula invert. Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa
Maltosa Maltosa tidak terdapat bebas di alam. Maltosa dikenal sebagai gula malt atau gula biji Maltosa adalah disakarida pereduksi, menunjukkan mutarotasi, dapat difermentasi, dan mudah larut dalam air Maltosa larut dalam air dan memiliki rasa manis yang kurang kuat dibanding jenis disakarida lainnya. Maltosa dapat diubah menjadi gula alkohol atau maltilol yang biasanya digunakan sebagai pemanis buatan beberapa produk makanan tertentu seperti sirup atapun permen Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari dua molekul glukosa. Di dalam tubuh maltosa didapat dari hasil pemecahan amilum, lebih mudah dicerna dan rasanya lebih enak dan nikmat. Dengan iodin, amilum akan berubah menjadi warna biru
Laktosa L aktosa disebut gula susu karena dapat ditemukan sebagai gula utama dalam susu yang dihasilkan mamalia Laktosa memiliki struktur kimia C12H22O11 dan dapat dihidrolisis menjadi galaktosa dan glukosa. D-glucosa dan D-galaktosa sebagai hasil hidrolisis laktosa, memiliki rasa yang lebih manis dibandingkan laktosa Laktosa memiliki fungsi yang mirip dengan senyawa antioksidan. Laktosa dapat menimbulkan intolerance (laktosa intolerance) disebabkan kekurangan enzim laktase Defisiensi laktase pada bayi dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan karena bayi sering diare
OLIGOSAKARIDA
Oligosakarida Oligosakarida adalah jenis karbohidrat yang dibentuk dari 3 sampai 10 unit monosakarida. Oligosakarida ini tersusun dari monosakarida D-glukosa, D-galaktosa dan D-fruktosa Oligosakarida tidak dapat dicerna dalam usus halus, tetapi mengalami fermentasi di dalam usus besar dan merangsang pembentukan gas Oligosakarida dapat merangsang secara selektif pertumbuhan bifidobakteri dan menekan pertumbuhan bakteri lain seperti Clostridium perfringens.
Oligosakarida
Rafinosa Rafinosa berasal dari sukrosa dengan penambahan alfa-Dgalaktopiranosa pada bagian C-6 glukosa. Sistem pencernaan manusia tidak memiliki enzim yang dapat menghidrolisis maupun mencerna rafinosa sehingga gula tersebut difermentasi Rafinosa ditemukan pada berbagai tumbuhan, salah satunya adalah buah bit yang akan diolah menjadi molase atau di Indonesia dikenal dengan nama tetes tebu
Stakiosa Stakiosa merupakan tetrasakarida yang mengandung glukosa, fruktosa dan dua unit galaktosa Stakiosa tidak terhidrolisis atau dicerna oleh sistem pencernaan manusia, dan masuk di usus besar untuk difermentasi. Sering terdapat dalam polong-polongan seperti polong-polongan kering dan kapri.
Verbaskosa Verbaskosa yang terdiri dari lima monosakarida, diantaranya Fruktosa-Glukosa-GalaktosaGalaktosa-Galaktosa Verbaskosa terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim perncernaan
POLISAKARIDA
Polisakarida Polisakarida adalah karbohidrat yang tersusun oleh lebih dari 10 unit monosakarida yang tergabung oleh ikatan glikosida Pada umumnya polisakarida berupa senyawa yang berwarna putih dan tidak berbentuk kristal serta rasanya tidak manis Polisakarida selain pati secara umum digunakan dengan konsentrasi yang kecil pada produk pangan, yaitu sekitar 0.10%-0.50%, karena kemampuan mereka dalam menghasilkan sifat kental dan membentuk gel
Glikogen Dextrin Amilum (Pati) Polisakarida
Amilum Pati umumnya bersumber dari padi-padian sekitar 70-80% pati, biji-bijian 30-60% pati dan umbi-umbian 20-30% pati Pati dapat berfungsi sebagai pembentuk tekstur, rasa, dan aroma. Pati dapat dipisahkan menjadi dua fraksi besar yaitu amilosa dan amilopektin
Amilosa Amilopektin Amilum
Amilosa dan Amilopektin Pada beras semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi kadar amilopektin maka akan semakin pulen nasi yang diperoleh. Oleh sebab itu, beras ketan menjadi sangat lekat karena hampir tidak memiliki kandungan amilosa (1-2%).
Glikogen Glikogen merupakan "pati hewani", terbentuk dari ikatan 1000 molekul Larut di dalam air (pati nabati tidak larut dalam air) Bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna merah Glikogen terdapat pada otot hewan, manusia dan ikan Glikogen disimpan di dalam hati dan otot sebagai cadangan energi
Selulosa Selulosa dikenal dengan dietary fiber (serat pangan) Selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan Selulosa tidak dapat dicerna oleh tubuh manusia, oleh karena tidak ada enzim untuk memecah selulosa Selulosa berfungsi sebagai sumber serat yang dapat memperbesar volume dari feses , sehingga akan memperlancar defekasi
Fungsi Selulosa
Pencernaan dan Penyerapan Karbohidrat
Mulut Di dalam mulut makanan bercampur dengan air ludah yang mengandung enzim amilase (ptyalin) Enzim amilase memecah amilum dan dekstrin molekul yang lebih sederhana Air ludah berguna untuk melicinkan makanan agar lebih mudah ditelan Sebaiknya makanan dikunyah lebih lama, agar memberi kesempatan lebih banyak pemecahan amilum di rongga mulut
Lambung Proses pemecahan amilum diteruskan di dalam lambung, selama makanan belum bereaksi dengan asam lambung.
Usus Halus Di usus halus, maltosa, sukrosa dan laktosa yang berasal dari makanan maupun dari hasil penguraian karbohidrat - karbohidrat kompleks akan diubah menjadi monosakarida M altase maltosa 2 (dua) molekul glukosa L aktase laktosa galaktosa dan glukosa S ukrase sukrosa fruktosa dan glukosa
Absorbsi Semua jenis karbohidrat diserap dalam bentuk monosakarida, proses penyerapan ini terjadi di usus halus Glukosa dan galaktosa memasuki aliran darah dengan jalan transfer aktif , sedangkan fruktosa dengan jalan difusi Berdasarkan urutan, yang paling cepat diabsorpsi adalah galaktosa, glukosa dan terakhir fruktosa
Fungsi Karbohidrat
Fungsi Karbohidrat Fungsi Utama Fungsi Tambahan
Defisiensi Karbohidrat
Defisiensi Karbohidrat Diperlukan sekitar 2 gram karbohidrat per Kg berat badan sehari untuk mencegah terjadinya ketosis Jika asupan karbohidrat ditiadakan, maka cadangan lemak dalam jaringan adiposa akan dimobilisasi sedemikian cepatnya, sehingga tubuh tidak dapat mengoksidasi karbohidrat seluruhnya menjadi CO2 dan H2O Jika asupan karbohidrat rendah, tubuh akan memecah asam amino untuk menghasilkan energi dan mensintesa glukosa tubuh , akibatnya sedikit karbohidrat dapat menyebabkan pemecahan dari jaringan otot untuk menghasilkan energi Gejala yang timbul akibat asupan karbohidrat yang rendah adalah fatique, dehidrasi, mual, nafsu makan berkurang, dan tekanan darah kadang-kadang turun dengan mendadak sewaktu bangkit dari posisi berbaring (hipotensi ortostatik)
Gangguan Metabolisme Karbohidrat
Diabetes Mellitus Pada defesiensi insulin, glukosa tidak dapat masuk ke dalarn sel-sel, sehingga kadar gula darah meninggi, namum timbunan glukosa tersebut tidak dapat dimanfaatkan untuk rnenghasilkan energi untuk keperluan sel-sel yang membutuhkannya. Glukosa yang tertumpuk itu dibuang melalui ginjal ke dalam urine, sehingga terjadi glukosuria Karena glukosa tidak dapat dipergunakan sebagai penghasil energi, maka lemak dan protein lebih banyak dipecah untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan, sehingga terjadi peningkatan glukoneogenesis. Peningkatan pemecahan asam lemak akan menghasilkan keton bodies, sehingga bila keton bodies ini meninggi dalam darah (ketosis) akan mengakibatkan penurunan pH darah, sehingga terjadi asidosis
Kareis Dentis Plaque terbentuk dari sisa-sisa makanan yang melekat di sela-sela gigi. Plaque ini akhirnya akan ditumbuhi bakteri yang dapat mengubah pH rongga mulut menurun sampai dengan pH 4,5. Pada keadaan demikian maka struktur email gigi akan terlarut (email tidak larut pada pH 5,41). Konsumsi gula murni (permen, coklat, karamel) sering, akan menyebabkan keasaman rongga mulut menjadi permanen, sehingga semakin banyak email yang terlarut. Kerusakan email yang parah, disebut dengan karies dentis Sukrosa (gula bit dan gula tebu) mempunyai efek kariogenik lebih tinggi dibandingkan dengan fruktosa, glukosa dan maltosa. Amilum dan dekstrin, efek kariogeniknya tidak ada sama sekali