Karbohidrat

2.1  Pengertian Karbohidrat

  1. Karbohidrat (‘hidrat dari karbon’, hidrat arang) atau sakarida  adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi.
  2. Karbohidrat adalah senyawa organik kelas terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.

5310_tips_diet_untuk_penggemar_karbo_

2.2 Jenis-jenis Karbohidrat

Karbohidarat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam dua golongan, yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Sesungguhnya semua jenis karbohidrat terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana. Karbohidrat kompleks mempunyai lebih dari dua unit gula sederhana di dalam satu molekul. Karbohidrat sederhana terdiri atas :

  • Monosakarida yang pada umumnya terasa manis. Dalam bahan makanan hanya tiga jenis monosakarida yang mempunyai arti gizi yaitu glukosa, fruktosa dan galaktosa.

monosakarida

Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung , sari pohon dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Tetapi glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir dari pencernaan pati, sukrosa, maltosa,  dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolism, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam sel merupakan sumber energy. Tingkat kemanisan glikosa hanya separoh dari sukrosa, sehingga dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat kemanisan yang sama. Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C6H12O6, namun strukturnya berbeda. Susunan atom dalam fruktosa merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis. Gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nektar bunga dan juga di dalam sayur. Fruktosa dapat diolah dari pati dan digunakan secara komersial sebagai pemanis. Miniman ringan banyak menggunakan sirup jagung tinggi fruktosa sebagai bahan pemanis di dalam tubuh, fruktosa merupakan hasil pencernaan sukrosa. Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.

  • Disakarida, ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan trehalosa.

disakarida  1

Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmu gizi, oleh karena itu akan dibahas secara terbatas. Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara komersial 99% kandungan gula pasir adalah sukrosa melalui proses penyulingan dan kristalisasi. Gula merah yang banyak digunakan di Indonesia terbuat dari tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak sempurna. Bila dicernakan atau dihidrolisis, sukrosa pecah menjadi satu unit fruktosa. Pada pembuatan sirup sebagian sukrosa (gula pasir) akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa, yang disebut gula invert. Gula invert secara alami terdapat didalam madu dan rasanya lebih manis daripada sukrosa. Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bila benih atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada pencernaan pati. Dalam proses berkecambah pati yang terdapat dalam padi-padian pecah menjadi maltosa, untuk kemudian diuraiakan menjadi unit-unit glukosa tunggal sebagai makanan bagi benih yang sedang tumbuh. Produksi bir terjadi bila maltosa difermentasi menjadi alcohol. Bila dicernakan atau dihidrolisis, maltosa pecah menjadi dua unit glukosa. Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Kadar laktosa pada susu sapi adalah 6,8 gram per 100 ml. laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain. Trehalosa seperti juga maltose, terdiri atas dua molekul glukosa dan dikenal sebagai gula jamur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas trehalosa. Trehalosa juga terdapat dalam serangga.

  • Gula alcohol terdapat di alam dan dapat pula dibuat secara sintesis. Ada empat jenis gula alcohol yaitu sorbitol, manitol, dulsitol dan inositol. Sorbitol terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial dibuat dari glukosa. Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes, seperti minuman ringan, selai dan kue-kue. Tingkat kemanisan sorbitol hanya 60% bila dibandingkan dengan sukrosa, diabsorpsi lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi glukosa. Pengaruhnya terhadap kadar gula darah lebih kecil daripada sukrosa. Konsumsi lebih dari 50 gram per hari dapat menyebabkan diare pada pasien diabetes. Sorbitol tidak mudah dimetabolisme oleh bakteri dalam mulut sehingga tidak mudah menimbulkan karies gigi. Oleh karena itu, sorbitol banyak digunakan dalam pembuatan permen karet. Manitol dan dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida manosa dan galaktosa. Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi jalar dan wortel. Secara komersial manitol diekstraksi dari sejenis rumput laut. Kedua jenis alkohol ini banyak digunakan dalam industri pangan. Inositol merupakan alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol terdapat dalam banyak bahan makanan, terutama dalam sekam serealia. Bentuk esternya dengan asam fitat menghambat absorpsi kalsium dan zat besi dalam usus halus.
  • Oligosakarida. Termasuk jenis ini adalah rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim pencernaan. Seperti halnya polisakarida nonpati, oligosakarida ini di dalam susu besar mengalami fermentasi. Fruktan terdapat di dalam serealia, bawang merah, bawang putih dan asparagus. Fruktan tidak dicernakan secara berarti. Sebagian besar di dalam usus besar difermentasi.

Karbohidrat Kompleks terdiri atas :

  1. Polisakarida. Jenis poliskarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen. Pati merupakan simpanan kabohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam padi-padian, biji-bijian dan umbi-umbian. Beras, jagung, dan gandum mengandung 70%-80% pati; kacang-kacang kering, seperti kacang kedelai, kacang merah dan kacang hijau 30%-60%, sedangkan ubi, talas, kentang dan singkong 20%-30%. Molekul pati terdiri atas amilosa dan amolopektin. Komposisi amilosa dan amilopektin berbeda dalam pati berbagai bahan makanan. Amilopektin pada umumnya terdapat dalam jumlah besar. Sebagian besa pati mengandung 15-35% amilosa. Pada beras semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi kandungan amilopektin, semakin pulen (lekat) nasi yang diperoleh. Dekstrin merupakan produk antara pada pencernaan pati atau dibentuk melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat dalam makanan lewat pila (tube feeding). Dekstrin maltose, suatu produk hasil hidrolisis parsial pati, digunakan sebagai makanan bayi karena tidak mudah mengalami fermentasi dan mudah dicernakan. Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam hati dan otot. Tubuh mempunyai kapasitas terbatas untuk menyimpan glikogen, yaitu hanya sebanyak 350 gram. Dua pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam otot dan selebihnya dalam hati. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energy di dalam otot tersebut, glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energy untuk keperluan semua sel tubuh.
  2. Polisakarida nonpati/serat (homopolisakarida). Ada dua golongan serat yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam air. Serat yang tidak larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pectin, gum, mukilase, gluka, dan algal. Selulosa, hemiselulosa dan lignin merupakan kerangka struktural semua tumbuh-tumbuhan. Pektin terdapat didalam sayur dan buah, terutama jenis sitrus, papaya, apel, jambu biji, anggur dan wortel. Senyawa pektin berfungsi sebagai perekat antar dinding sel. Buah-buahan yang mengandung pektin tinggi baik untuk dibuat jam atau jeli. Gum Arabic adalah sari pohon akasia. Gum diekstraksi secara komersial dan digunakan dalam industri pangan sebagai pengental, emulsifier dan stabilizer. Mukilase terdapat di dalam biji-bijian dan akar yang fungsinya diduga mencegah pengeringan.

Secara umum sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacang kering, dan gula. Hasil olahan bahan ini adalah mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan bit serta sayur kacang-kacangan relative lebih banyak mengandung Karbohidrat daripada sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit seklai mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas dan sagu. Penggolongan jenis-jenis karbohidrat disajikan pada tabel 2.1 

Tabel 2.1 Golongan Karbohidrat

No.

Penggolongan

Jenis

Keterangan

1. Monosakarida:

Gula sederhana masing-masing terdiri dari satu molekul, kesemuanya dengan formula kimia yang sama, tetapi masing-masing dengan susunan kelompok kimia yang berbeda dan kesemuanya larut dalam air. Merupakan komponen kimia pokok bagi karbohidrat yang lebih kompleks.

  • Glukosa

 

  •  Fruktosa

 

  •  Galaktosa
  • Jenis karbohidrat penting, juga dinamakan dekstrosa, gula anggur atau gula darah.
  • Paling manis diantara semua gula, juga disebut levulosa atau gula buah-buahan.
  • Tidak terdapat bebas dalam alam, berasal dari pencernaan gula susu (laktosa)
2. Disakarisa:

Gula bermolekul dua.

  • Sukrosa
  • Maltosa
  • Laktosa
  • Juga dikenal sebagai gula tebu atau gula bit.
  • Terdapat dalam kecambah butiran, juga juga disebut gula malt.
  • Gula susu
3. Polisakarida:

Karbohidrat kompleks (termasuk desktrin), banyak gyla sederhana yang diikat bersama sebagai suatu rantai lurus (amilosa) atau rantai bercabang (amilopektin.

  • Pati

 

 

 

  • Glikogen

 

 

 

  • Selulosa
  • Karbohidrat yang paling banyak di alam, sumber yang paling kaya adalah biji tumbuhan, tidak larut dalam air dingin, perombakan antara menjadi dekstrin, hasil akhir dari hidrolisis.
  • Dikenal sebagai pati hewan, dibentuk dalam tubuh dari glukosa dan disimpan dalam hati dan otot, digunakan jika diperlukan sebagai sumber energi, larut dalam air.
  • Manusia kurang mampu mencernakannya, bertindak sebagai serat dalam makanan.

2.3  Fungsi dan Sumber Karbohidrat

Karbohidrat mempunyai beberapa fungsi antara lain adalah sebagai berikut:

  1. Sumber energi, fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energy bagi tubuh. Satu gram karbohidrat 4 kakalori.
  2. Pemberi rasa manis pada makanan, khususnya monosakarida dan disakarida. Fruktosa adalah gula paling manis. Bila tingkat kemanisan sukrosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltose 0,4 dan laktosa 0,2.
  3. Penghematan protein. Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.
  4. Pengatur metabolism lemak. Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna.
  5. Membantu Pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi bentuk feses.

Bila tidak ada karbohidrat, asam amino dan gliserol yang berasal dari lemak dapat diubah menjadi glukosa untuk keperluan energi otak dan sistem saraf pusat. Oleh sebab itu, tidak ada ketentuan tentang kebutuhan karbohidrat sehari untuk manusia. Untuk memelihara kesehatan, WHO (1990) menganjurkan agar 55-75% konsumsi energi total berasal dari karbohidrat kompleks dan paling banyak hanya 10% berasal dari karbohidrat sederhana.

 

2.4  Pencernaan, Penyerapan, Transfortasi, Penggunaan dan Ekskresi

Pencernaan karbohidrat dimulai dimulut. Bolus makanan yang diperoleh setelah makanan dikunyah bercampur dengan ludah yang mengandung enzim amilase ( sebelumnya dikenal sebagai ptialin). Amilasi menghidrolisis pati atau amilum menjadi dekstrin. Bila berada dimulut cukup lama, sebagian diubah menjadi maltosa. Bolus yang ditelan masuk kedalam lambung. Amilase ludah yang ikut masuk kedalam lambung dicernakan oleh HCL lambung dan enzim pencerna protein yang terdapat dilambung, sehingga pencernaan karbohidrat didalam lambung terhenti.

Sebagian besar pencernaan karbohidrat terjadi di dalam usus halus. Enzim amilase yang dikeluarkan oleh pankreas,mencernakan pati menjadi dekstrin dan maltosa. Penyelesaian pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakaridase yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovoli dan monosakarida yang dihasilkan adalah sebagai berikut:

Maltase

Maltosa                  2 mol glukosa

Sukrase

Sukrosa                  1 mol glukosa + 1 mol fruktosa

Laktase

Laktosa                  1 mol glukosa + 1 mol galaktosa

Glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absopsi dilakukan secara pasif atau fasilitatif. Tapi, bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dan ATP dan ion natrium. Glukosa dan galaktosa lebih cepat diabsorpsi daripada fruktosa. Monosakarida melalui vena porta dibawa ke hati di mana fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa.

Dalam waktu 1-4 jam setelah selesai makan, pati non karbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak tercernakan masuk kedalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh mikrooganisme di dalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini, merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh mikrooganisme di dalam usus besar.  Substrat potensial lain yang difermentasi adalah fruktosa, sorbitol dan monomer lain yang susah dicernakan, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta lafinosa, stakiosa, verbaskosa dan fruktan. Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah karbondioksida, hidrogen, metan, dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap seperti asam asetat, asam propionat dan asam butirat.

Pada kadar rendah, sebagian besar gas-gas hasil fermentasi diabsorpsi dan dikeluarkan melalui paru-paru. Bila melebihi kemampuan usus besar untuk mengabsorpsi, gas-gas ini akan dikeluarkan melalui anus (flatus). Jadi sebagian besar karbohidrat yang lolos dari pencernaan di dalam usus halus akhirnya dapat dimanfaatkan kembali oleh tubuh untuk menghasilkan energi dengan hasil akhirnya adalah Adenosin Triphospat (ATP) yang mengandung energi kimia tinggi ( 7 kal/ Mol). ATP merupakan cadangan energi yang dapat dipergunakan langsung di dalam reksi-reaksi biokimiawi yang memerlukan energi. Dalam proses ini, ATP berubah menjadi ADP (Adhenosin Diphospat), sambil melepaskan gugusan asam phospat dan energi yang dilanjutkan kedalam reksi biokomia yang terjadi.

2.5  Pengaruh Kelebihan dan Kekurangan Karbohidrat

Penyakit kegemukan (obesitas) disebabkan oleh ketidakseimbangan antara konsumsi kalori dan kebutuhan energi, dimana konsumsi terlalu berlebihan dibandingkan dengan kebutuhan atau pemakaian energi. Kelebihan energi didalam tubuh disimpan dalam bentuk jaringan lemak. Pada keadaan normal, jaringan lemak ditimbun dibeberapa tempat tertentu,diantaranya di dalam jaringan subkutan, dah dan di dalam jaringan tirai usus (omentum). Jaringan lemak subkutan di daerah dinding perut bagian depan mudah terlihat menebal pada seorang yang menderita obesitas.

Seorang baru disebut menderita obesitas, bila berat badannya pada laki-laki melebihi 15% dan wannita melebihi 20% dari berat badan ideal menurut umurnya. Ada beberapa penyakit yang meningkat prevalensinya pada orang yang menderita obesitas seperti penyakit-penyakit kardiovaskuler termasuk hipertensi, diabetes melitus dan beberapa penyakit lainnya.

Penyakit dibetes melitus merupakan gangguan metabolik yang bersangkutan dengan karbohidrat glukosa. Penyakit ini disebabkan oleh defisiensi hormon insulin. Hormon yang dihasilkan oleh sel-sel beta di dalam pulau-pulau langerhans di dalam kelenjar pankreas ini mengatur metabolisme glukosa. Defisiensi relatif dari hormon insulin ini bisa karena memang sintesisnya defisien, tetapi mungkin pula sintesisnya cukup, tetapi sensitivitas sel target terhadap hormon menurun. Ada pula yang mengemukakan bahwa hormonnya sendiri disintesa dalam jumlah cukup, tetapi metabolisasinya terhambat, sehingga tertimbun dalam bentuk in aktif di dalam sel-sel beta. Banyak faktor yang berpengaruh untuk manifestasi penyakit diabetes melitus pada seseorang.

Ketiadaan disakaridase dalam brush border dari mukosa usus dihubungkan dengan genetik. Banyak orang, terutama yang berkulit sawo matang ( termasuk orang indonesia ) tidak tahan terhadap susu sapi, karena kekurangan enzim laktase ( laktosa intolerance ) yang dibentuk di dalam dinding usus dan diperlukan untuk pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kekurangan laktosa ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan, hal ini mempengaruhi jenis mikrooganisme yang tumbuh, yang menyebabkan gejala kembung, kejang perut dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada orang tua.

DAFTAR PUSTAKA

Yuniastuti, Ari. 2008. Gizi Dan Kesehatan. Yogyakarta: Graha Ilmu. 2003. Heinz Handbook Of Nutrition Ninth Edition.

Alimul, Aziz. 2006. Kebutuhan Dasar Manusia. Jakarta: Salemba Medika

DA. Pratiwi, dkk. 2004. Biologi. Jakarta: Erlangga

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s