pengertian KARBOHIDRAT secara singkat

KARBOHIDRAT

Karbohidrat atau hidrat arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein. Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras, gandum, jagung, kentang dan sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam. Sebagaimana Allah berfirman dalam Al-Quran yang artinya: Dialah yang menjadikan bumi sebagai hamparan bagimu dan langit sebagai atap, dan Dia menurunkan air hujan dari langit, lalu Dia menghasilkan dengan hujan itu segala buah – buahan sebagai rezeki bagimu, karena itu janganlah kamu mengadakan sekutu – sekutu bagi Allah, padahal kamu mengatahui. Dalam surat Yasin ayat 33 Allah berfirman: Dan suatu tanda (kebesaran Allah) bagi mereka adalah bumi yang mati (tandus). Kami hidupkan bumi itu dan Kami keluarkan darinya biji-bijian,maka dari biji-bijian itu mereka makan.
“Dia menumbuhkan bagi kamu dengan air hujan itu tanaman-tanaman; zaitun, korma, anggur, dan segala macam buah-buahan. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar adalah tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kamu yang memikirkan” (An-nahl, 11).
Dari ayat di atas telah membuka lebar mata dan fikiran kita bahwa Allah telah menciptakan atau menjadikan bumi sebagai pijakan atau tempat tumbuhnya berbagai macam kebutuhan bagi makhluk hidup baik manusia, maupun hewan. Yang salah satunya adalah buah – buahan, karena buah – buahan diciptakan oleh Allah karena mempunyai manfaat yang besar bagi umat manusia, begitu juga dengan sayur – sayuran. Tetapi meskipun demikian manusia tetap tidak boleh melampaui batas. Karena Allah telah berfirman dalam Al- Qur’an Surat Al – A’ raf ayat 31, yang berbunyi: ” makan dan minumlah, dan janganlah berlebih – lebihan. Sesungguhnya Allah tidak menyukai orang – orang yang berlebih – lebihan “.
Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dan pada umumnya unsur Hidrogen dan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Sumber karbohidrat nabati dalam glikogen bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintese di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai. Reaksi fotosintese sinar matahari :
6 CO2 + 6 H2O C6 H12 O6 + 6 O2
Pada proses fotosintesis, klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan menggunakan enersi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan air (H2O) yang berasal dari tanah. Enersi kimia yang terbentuk akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah dan biji-bijian.
Klasifikasi
Karbohidrat yang terdapat pada makanan dapat dikelompokkan menjadi tiga:
Monosakarida
Karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh karena tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida larut di dalam air dan rasanya manis, sehingga secara umum disebut juga gula. Penamaan kimianya selalu berakhiran -osa. Dalam Ilmu Gizi hanya ada tiga jenis monosakarida yang penting yaitu, glukosa, fruktosa dan galaktosa.
Glukosa
Terkadang orang menyebutnya gula anggur ataupun dekstrosa. Banyak dijumpai di alam, terutama pada buah-buahan, sayur-sayuran, madu, sirup jagung dan tetes tebu. Di dalam tubuh glukosa didapat dari hasil akhir pencemaan amilum, sukrosa, maltosa dan laktosa.
Glukosa dijumpai di dalam aliran darah (disebut Kadar Gula Darah) dan berfungsi sebagai penyedia energi 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
Disebut juga gula buah ataupun levulosa. Merupakan jenis sakarida yang paling manis, banyak dijjumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil hidrolisa dari gula tebu. Di dalam tubuh fruktosa didapat dari hasil pemecahan sukrosa.
Galaktosa
Tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam, galaktosa yang ada di dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa.
Disakarida
Merupakan gabungan antara 2 (dua) monosakarida, pada bahan makanan disakarida terdapat 3 jenis yaitu sukrosa, maltosa dan laktosa.
Sukrosa
Adalah gula 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.
Sumber: tebu (100% mengandung sukrosa), bit, gula nira (50%), jam, jelly.
Maltosa
Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari dua molekul glukosa. Di dalam tubuh maltosa didapat dari hasil pemecahan amilum, lebih mudah dicema dan rasanya lebih enak dan nikmat. Dengan Jodium amilum akan berubah menjadi warna biru.
Peranan perbandingan amilosa dan amilo pektin terlihat pada serelia; Contohnya beras, semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi kandungan amilopektinnya, semakin lekat nasi tersebut.
Pulut sedikit sekali amilosanya (1-2%), beras mengandung amilosa > 2%
Berdasarkan kandungan amilosanya, beras (nasi) dapat dibagi menjadi 4 golongan:
-amilosa tinggi 25-33%
-amilosa menengah 20-25%
-amilosa rendah 09-20%
-amilosa sangat rendah < 9%
Loktosa
Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa. Laktosa kurang larut di dalam air.
Sumber : hanya terdapat pada susu sehingga disebut juga gula susu.
-susu sapi 4-5%
-asi 4-7%
Laktosa dapat menimbulkan intolerance (laktosa intolerance) disebabkan kekurangan enzim laktase sehingga kemampuan untuk mencema laktosa berkurang. Kelainan ini dapat dijumpai pada bayi, anak dan orang dewasa, baik untuk sementara maupun secara menetap. Gejala yang sering dijumpai adalah diare, gembung, flatus dan kejang perut. Defisiensi laktase pada bayi dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan, karena bayi sering diare. Terapi diit dengan pemberian formula rendah laktosa seperti LLM, Almiron, Isomil, Prosobee dan Nutramigen, dan AI 110 bebas Laktosa. Formula rendah laktosa tidak boleh diberikan terlalu lama (maksimum tiga bulan), karena laktosa diperlukan untuk pertumbu ban sel-sel otak.
Polisakarida
Merupakan senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih dari 60.000 molekul monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun bercabang. Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida dan disakarida. Di dalam Ilmu Gizi ada 3 (tiga) jenis yang ada hubungannya yaitu amilum, dekstrin, glikogen dan selulosa.
Amilum (zat pati)
Merupakan sumber enersi utama bagi orang dewasa di seluruh penduduk dunia, terutama di negara sedang berkembang oleh karena di konsumsi sebagai bahan makanan pokok. Sumber: umbi-umbian,serealia dan biji-bijian merupakan sumber amilum yang berlimpah ruah oleh karena mudah didapat untuk di konsumsi. Jagung, beras dan gandum kandungan amilurnnya lebih dari 70%, sedangkan pada kacang-kacangan sekitar 40%.
Amilum tidak larut di dalam air dingin, tetapi larut di dalam air panas membentuk cairan yang sangat pekat seperti pasta; peristiwa ini disebut “gelatinisasi”.
Dekstrin
Merupakan zat antara dalam pemecahan amilum. Molekulnya lebih sederhana, lebih mudah larut di dalam air, denganjodium akan berubah menjadi wama merah.
Glikogen
Glikogen merupakan “pati hewani”, terbentuk dari ikatan 1000 molekul, larut di dalam air (pati nabati tidak larut dalam air) dan bila bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna merah. Glikogen terdapat pada otot hewan, manusia dan ikan. Pada waktu hewan disembelih, terjadi kekejangan (rigor mortis) dan kemudian glikogen dipecah menjadi asam laktat selama post mortum. Sumber banyak terdapat pada kecambah, serealia, susu, syrup jagung (26%).
Selulosa
Hampir 50% karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan adalah selulosa, karena 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. Meskipun tidak dapat dicerna, selulosa berfungsi sebagai sumber serat yang dapat memperbesar volume dari faeses, sehingga akan memperlancar defekasi.
Dahulu serat digunakan sebagai indeks dalam menilai kualitas makanan, makin tinggi kandungan serat dalam makanan maka nilai gizi makanan tersebut dipandang semakin buruk. Akan tetapi pada dasawarsa terakhir ini, para ahli sepakat bahwa serat merupakan komponen penyusun diet manusia yang sangat penting. Tanpa adanya serat, mengakibatkan terjadinya konstipasi (susah buang air besar),
produktif. Sebagaimana dalam suatu hadist yang artinya:” jauhilah olehmu makanan dan minuman dengan berlebih-lebihan karena yang demikian dapat merusak kesehatan tubuh, menimbulkan penyakit dan memberi kemalasan (kesulitan) ketika akan sholat. Dan hendaklah bagimu bersikap sedang atau (kecukupan) karena yang demikian akan membawa kebaikan pada tubuh dan menjauhkan diri dari sikap berlebih-lebihan.” (H.R. Bukhori). Mereka cenderung mengejar bagaimana bisa bebas menikmati hidup. Rosulullah bersabda: “Lambung manusia itu tempatnya segala penyakit. Sedangkan pencegahan itu pokok dari segala pengobatan.” (HR ad-Dailami)
” Hai orang-orang yang beriman, janganlah kamu haramkan apa-apa yang telah Allah halalkan bagimu, dan janganlah kamu melampui batas. Sesungguhnya Allah tidak menyukai orang-orang yang melampui batas. Dan makanlah makanan yang halal lagi baik dari apa yang Allah telah rezekikan kepadamu dan bertakwalah kepada Allah yang kamu beriman kepada-Nya”. Dengan mengkonsumsinya secara rutin, bisa membuat tubuh lebih bugar. Tetapi dengan takaran yang cukup. Berdasarkan paparan diatas, maka Allah berfirman dalam Qs. Al-an’am : 95: Artinya : “Sesungguhnya Allah menumbuhkan butir tumbuh-tumbuhan dan biji buah-buahan. Dia mengeluarkan yang hidup dari yang mati dan mengeluarkan yang mati dari yang hidup. (yang memiliki sifat-sifat) demikian ialah Allah, maka mengapa kamu masih berpaling ?” Sumber serat yang baik adalah sayuran, buah-buahan, serealia dan kacang-kacangan. Memakan sayuran dan buah-buahan dalam jumlah yang banyak. Produk makanan hewani, seperti daging, ikan susu dan telur serta basil-basil olahannya, umumnya mengandung serat dalam jumlah yang sedikit. Sayuran yang banyak mengandung serat adalah, bayam, kangkung, buncis, daun beluntas, daun singkong, kacang panjang, daun katuk, daun kelor, sawi, kecipir, kol dan lain-lain. Buah-buahan yang banyak mengandung tinggi serat adalah, alpukat, belimbing, srikaya, cempedak, nangka, durian, jeruk, kedondong, kemang, mangga, nenas dan sebagainya.
Seralia yang kaya serat adalah beras, jagung, jali dan jewawut. Beras giling mernpunyai kadar swerat dan vitamin (khususnya vitamin B I) lebih rendah dari beras turnbuk, karena itu memilih beras sebaiknya jangan yang terlalu bersih (putih). Kacang-kacangan yang banyak mengandung serat adalah kacang bogar, kacang merah, kacang ijo, kedele, serta kacang-kacangan lainnya.
Sumbangan yang berasal dari karbolridrat pada berbagai makanan dapat dilihat pada tabel. 1 dan 2. Sumber utama karbohidrat yang dapat di cerna berasal dari nabati. Makanan yang berasal dari tanaman ini juga merupakan satu-satunya sumber serat.

Protein

Protein adalah polimer yang tersusun dari monomer yang biasa disebut asam amino. Asam amino adalah rangka karbon pendek yang mengandung gugus amino fungsional (nitrogen dan hidrogen dua) yang melekat pada salah satu ujung kerangka dan gugus asam karboksilat di ujung lain. Protein tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), dan terkadang mengandung zat belerang (S) dan fosfor (P). Protein merupakan komponen utama makhluk hidup dan berperan penting dalam aktivitas sel. Protein mengatur aktivitas metabolisme, mengkatalisis reaksi-reaksi biokimia, dan menjaga keutuhan strukur sel. Protein terdapat dalam semua jaringan hidup dan disebut sebagai pembangun kehidupan.

Secara kimia, protein merupakan molekul biologis yang besar. Protein tersusun atas asam amino yang terikat dalam rantai lurus yang disebut ikatan peptida yang membentuk suatu zat kompleks. Oleh karena itu, protein digolongkan ke dalam polimer yang monomer-monomenya adalah asam amino.

Asam Amino

Asam amino merupakan kelompok senyawa karbon  yang terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Akan tetapi, terdapat juga dua asam amino yang juga mengandung belerang, yaitu sistein dan metionin. Sampai saat ini telah dikenal 20 jenis asam amino yang biasanya terdapat dalam protein. Semua asam amino sekurang-kurangnya sebuah gugus amino (NH₂) dan gugus karboksil (—COOH). Masing-masing dari 20 asam amino mempunyai gugus R yang berbeda. Dalam hal ini, komposisi kimia dari gugus R yang khas menentukan sifat-sifat asam amino, seperti reaktivitas, muatan ion, dan hidropobisitas relatif (sifat ketidaksukaan terhadap air). 20 macam asam amino adalah sebagai berikut.

1. Struktur Protein

Setiap protein terdiri dari satu atau lebih rantai polipeptida. Akibatnya, terdapat empat struktur protein, yaitu sebagai berikut.

1. Struktur primer, yaitu struktur protein yang rantai polipeptidanya berbentuk linier.
2. Struktur sekunder, yaitu struktur protein yang rantai polipeptidanya mempunyai pola teratur, misalnya pola memilin (menggulung).
3. Struktur tersier, yaitu struktur protein yang rantai polipeptidanya bengkok atau bergulung (berpilin), sehingga membentuk struktur tidak dimensi bulat.
4. Struktur kuarterner, yaitu struktur protein yang berkaitan dengan kenyataan bahwa beberapa protein dapat terdiri lebih dari satu rantai polipeptida. Setiap rantai polipeptida dapat merupakan polipeptida yang sama atau berbeda.

Fungsi Protein

Protein mempunyai fungsi biologis tertentu, sehingga protein dapat diklasifikasikan sebagai berikut.

1. Komponen utama penyusun membran sel, seperti protein integral, protein perifer, dan glikoprotein.
2. Sebagai sumber energi, setiap gramnya akan menghasilkan 4,1 kkal.
3. Bahan dalam sintesis substansi penting seperti hormon, enzim, zat antibodi, dan organel sel lainnya.

• Enzim, yaitu protein yang mengkatalisis reaksi-reaksi kimia dan biokimia di dalam atau di luar sel-sel hidup. Contoh enzim antara lain adalah tripsin.

• Hormon, adalah protein yang dihasilkan oleh kelenjar endoktrin tubuh atau sel-sel tertentu lainnya. Hormon berfungsi untuk mengatur dan merangsang beberapa proses dalam makhluk hidup, misalnya metabolisme. Contoh hormon protein antara lain adalah insulin, lipoprotein, dan prolaktin.

• Imunoglobulin (zat anti bodi), yaitu protein pelindung yang berperan penting dalam respon kekebalan makhluk hidup untuk menetralisasi zat-zat asing yang menyebabkan infeksi. Contohnya adalah interferon, dan trombin.
• Mengatur dan melaksanakan metabolisme tubuh, seperti enzim, protein yang mengaktifkan dan berpartisipasi pada reaksi kimia kehidupan
• Sebagai senyawa buffer, yakni berperan menjaga stabilitas pH cairan tubuh dan sebagai zat larut dalam cairan tubuh, protein membantu dalam pemeliharaan tekanan osmotik di dalam sekat-sekat rongga tubuh.
• Protein transpor, yaitu protein yang berfungsi untuk memindahkan atau menyimpan beberapa senyawa kimia dan ion. Contohnya adalah hemoglobin untuk mengangkut oksigen dan protein integral yang membawa zat-zat yang dibutuhkan sel.

• Protein motor, yaitu protein yang berfungsi untuk mengubah energi kimia menjadi energi mekanik. Contohnya adalah aktin dan miosin.
• Protein struktur, yaitu protein yang berfungsi untuk perbaikan, pertumbuhan, dan pemeliharaan struktur sel, jaringan, atau komponen-komponen biologis lainnya. Contohnya adalah kolagen, elastin, dan keratin.
• Protein reseptor, yaitu protein yang berfungsi untuk mendeteksi sinyal (rangsangan) dan menerjemahkan sinyal tersebut menjadi sinyal jenis lain. Contohnya adalah rhodopsin.
• Protein penunjuk, yaitu protein yang berfungsi untuk memberikan sinyal atau mengkomunikasikan rangsangan dalam proses translasi. Contohnya adalah GTP (guanosinin trifosfat)
• Protein penyimpan, yaitu protein yang mengandung energi, yang dapat dilepaskan dalam proses-proses metabolisme pada makhluk hidup. Contohnya adalah albumin.

·          Lipid

·         Lipid merupakan zat lemak yang berperan dalam berbagai sel hidup. Seperti halnya karbohidrat, lipid tersusun atas unsur karbon (CH), hidrogen (H), dan oksigen (O), serta kadang kala ditambah fosfor (P) serta nitrogen (N). Beberapa di antaranya disimpan sebagai sumber energi sekunder dan sebagian lain bertindak sebagai komponen penting dari membran sel. Lipid terdapat pada tumbuhan, hewan, manusia, dan mikroorganisme. Lipid terasa licin, tidak larut dalam air, tetapi dapat larut dalam alkohol, eter, dan pelarut-pelarut organik lainnya. Lipid terdiri dari beberapa jenis, yang terpenting adalah lemak, fosfolipid, dan steroid.

·         Lemak

·         Lemak sangatlah penting, molekul organik kompleks yang digunakan sebagi suber energi, hingga hal lain. Pembangun lemak adalah sintesis dehidrasi antara molekul gliserol dan asam lemak. Gliserol adalah rangkakarbon yang memiliki tiga gugus alkohol. Rumus empirisnya adalah C₃H₄(OH)₃. Asam lemak  merupakan rantai karbon yang panjang  yang memiliki gugus karboksil. Jika terdapat rantai karbon yang memiliki banyak ikatan hidrogen, maka disebut asam lemak jenuh. Sedangkan, disebut tidak jenuh jika atom-atom karbonnya memiliki ikatan rangkap lebih dari satu.

·        

·         Secara kimia, lemak identik dengan minyak hewani dan minyak nabati yang terutama terdiri dari gliserida. Lemak merupakan ester yang terbentuk melalui reaksi tiga molekul asam lemak dan sebuah molekul gliserol. Lemak bersifat tidak mudah menguap, tidak larut dalam air, terasa berminyak atau licin ketika disentuh, dan berbentuk padat pada suhu kamar.

·         Beberapa jenis lemak ditunjukkan dengan gambar berikut.

·        

·         Lebih dari 90 persen lemak diperoleh dari sekitar 20 jenis tumbuhan dan hewan. Lemak berfungsi sebagai cadangan makanan atau sumber energi di dalam tubuh.

·         Steroid

·         Steroid merupakan senyawa turunan lipid yang tidak terhidrolisis. Steroid berfungsi sebagai hormon, seperti hormon seks, hormon adrenal kortikal, asam empedu, sterol, dan agen anabolisme. Contoh-contoh steroid antara lain adalah kolesterol, esterogen, dan testosteron.

·        

·         Fosfolipid

·         Fosfolipid merupakan lipid yang berjumlah banyak (sebagai lesitin atau fosfatidietanolamin) yang di dalamnya asam fosfat serta asam lemak diesterifikasi menjadi gliserol dan terdapat dalam semua sel hidup serta dalam plasma membran. Fosfolipid merupakan jenis lemak majemuk. Struktur fosfolipid antara lain adalah sebagai berikut.

·    

·         Beberapa fungsi fosfolipid antara lain adalah: lesitin membawa lemak dalam aliran darah dari satu jaringan ke jaringan lainya; fosfatidiletanolamin berperan dalam proses pembekuan darah; dan fosfolipid merupakan komponen utama dinding sel