Fat and Lipids

LEMAK DAN LIPID

Lemak merupakan salah satu sumber energi tubuh bahkan kandungan energinya paling tinggi diantara sumber energi yang lain, yaitu sebesar 9 kkal/gram. Energi hasil pemecahan lemak dimulai saat lemak berada didalam kebutuhan energi.pemecahan lemak dimulai saat lemak berada didalam system pencernaan makanan.

Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi. Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi

Lemak akan dipecah menjadi asam lemak dan gliserol. Dari senyawa tersebut, asam lemak sebagian mengandung sebagian besar energi, yaitu sekitar 95%sedangkan gliserol hanya mengandung 5% dari besar energi lemak. Untuk dapat menghasilkan energi, asam lemak akan mengalami oksidasi yang terjadi di dalam mitokondria, sedangkan gliserol di rombak secara glikolisis. Gliserol dalam glikolisis akan di ubah kembali menjadi dihidroksi aseton fosfat. Oksidasi asam lemak juga melalui lintasan akhir yang dilalui karbohidrat, yaitu siklus krebs.

Setelah berada didalam mitokondria, asam lemak akan mengalami oksidasi untuk menghasilkan energi. Aksodasi asam lemak terjadi dalam dua tahap, yaitu oksidasi asam lemak yang menghasilkan residu asetil KoA dan oksidasi asetil KoA menjadi karbon dioksida melalui siklus krebs.

Tujuan utama katabolismelemak adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi anaerob. Katabolisme lemak berlangsung di membran luar mitokondria.Katabolisme lemak yang menghasilkan 44 ATP adalah katabolisme 1 mol asam lemak 6 karbon melalui siklus asam sitrat.

Lemak lebih besar energinya dari pada karbohidrat dikarenakan lemak lebih banyak mengandung hydrogen terikat dan merupakansenyawa karbon yang paling banyak tereduksi, sedangkan karbohidrat dan protein banyak mengandung oksigen dan lebih sedikit hydrogen terikat adalah senyawa yang lebih teroksidasi..

Senyawa karbon yang tereduksi lebih banyak menyimpan energy dan apabila ada pembakaran sempurna akan membebaskan energy lebih banyak karena adanyya pembebasan elektron yang lebih banyak. Jumlah elektron yang dibebaskan menunjukkan jumlah energy yang dihasilkan. Glukosa dan asam glutamate dapat menghasilkan jumlah ATP yang sama yaitu 36 ATP, sedangkan katabolisme asam heksanoat dengan jumlah karbon yang sama dengan glukosa (6 karbon) menghasilkan 44 ATP, sehingga jumlah energy yang dihasilkan pada lemak lebih besar dibandingkan dengan yang dihasilkan pada karbohidrat dan protein. Sedangkan jumlah energy yang dihasilkan protein setaradengan jumlah yang dihasilkan dengan karbohidrat dalam berat yang sama.

Salah satu kelompok senyawa organik yang terdapat dalam tumbuhan, hewan, dan manusia serta yang bermanfaat bagi kehidupan manusia adalah lipid. Lipid meliputi lemak dan senyawa-senyawanya yang berkaitan. Suatu lipid tersusun atas asam lemak dan gliserol. Lipid bersifat larut dalam berbagai pelarut lemak termasuk eter, kloroform, dan zikene, tetapi tidak larut didala air (Frandson, 1992), sedangkan lipid menurut Lehninger (1990), yaitu senyawa organic berminyak atau berlemak yang tidal larut di dalamair, yang dapat diekstrak dari sel dan jaringan oleh pelarut nonpolar, seperti kloroform atau eter. Lipid digolongkan menjadi lipid sederhana,lipid gabungan, dan lipid derivate. Lipid sederhana adalah ester dari asam-asam lemah dan alcohol dan termasuk macam-macam lemak (ester asam lemak dan gliserol) dan wax (ester asam lemak dan alcohol selain gliserol). Lipid gabungan mengandung beberapa gugus selain alcohol dan asam lemak, seperti asam fosfor, nitrogen, atau karbohidrat. Lipid derivate merupakan senyawa yang dihasilkan oleh hidrolisa lipida sederhana ataupun lipida gabungan (Frandson, 1992).

Berdasarkan sumbernya, lipid dikelompokkan sebagai lemak hewan (animal fat), lemak susu (milk fat), minyak ikan (fish oil), dll. Berdasarkan komponen dasarnya, lipid dibagi menjadi lipid sederhana (simple lipids), lipid majemuk (compound lipids), dan lipid turunan (derivate lipids). Klasifikasi lipid ke dalam lipid majemuk karena lipid tersebut mengandung asam lemak yang dapat di sabunkan, sedangkan lipid sederhana tidak mengandung asam lemak dan tidak dapat di sabunkan. Lipid dibagi menjadi 8 golongan berdasarkan kemiripan struktur kimianya, yaitu asam lemak, lemak, lilin, fosfolipid, sfingolipid, terpen, steroid, dan lipid kompleks. Lipid seperti lilin (wax), lemak, minyak, dan fosfolipid adalah ester yang jika dihidrolisis dapat menghasilkan asam lemak dan senyawa lainnya termasuk alkohol.

Beberapa peranan biologi yang penting dari lipid menurut Wirahardikusumah (1985) adalah sebagai: (1)komponen struktur membran; (2) lapisan pelindung pada beberapa jasad;(3) bentuk energy cadangan; (4) komponen permukaan sel yang berperan dalam proses interaksi antara sel dengan senyawa kimia di luar sel, seperti dalam proses kekebalan jaringan; dan (5) sebagai komponen dalam proses pengangkutan melalui membran. Lipid (emak dan minyak) dalam bentuk trigliserol juga berperan sebagai sumber penyimpan energi, lapisan pelindung, dan insulator organ-organ tubuh. Beberapa jenis lipid juga berfungsi sebagai sinyal kimia, pigmen, vitamin, dan hormon.

            Molekul lemak tersusun dari unsur-unsur C,H O, dan terkadang terdapat unsurP dan N. Lemak umumnya disusun oleh trigliserida (lemak netral) yang terdiriatas gliserol dan tiga asam lemak. Lemak mempunyai beberapa fungsi, yaitu sebagai sumber energy tetap yang menyediakan 9,3 kalori per gramnya, pembawa zat-zat makanan essensial, pelarut vitamin A, D, E, dan K, pelindung tubuh dari suhu dingin dan luk,penyimpan cadangan makanan, penyedap makanan, dan penahan rasa lapar (Priadi, 2009). Perbedaan antara lemak dan minyak adalah lemak berbentuk padat dan minyak berbentuk cair pada suhu kamar (Panangan dkk., 2011).

            Asam lemak adalah asam organic berantai panjang yang mempunyai atom karbon dari 4 sampai 24; asam lemak memilikigugus karboksil tunggal dan ekor hidrokarbon nonpolar yang panjang, yang menyebabkan kebanyakan lipida bersifat tidak larut didalam air dan tampak berminyak atau berlemak (Lehninger, 1990). Berdasarkan tingkat kejenuhannya, asam lemak digolongkan menjadi dua, yaitu asamlemak jenuh dan asam lemak tak jenuh (Priadi, 2009). Asam lemak jenuh, atom-atom karbon yang berdekatan dihubungkan oleh ikatan valensi; mempunyai atom hidrogen dua kali lebih banyak dari atom karbonnya; dan tiap molekulnya mengandung dua atom oksigen. Asam lemak tak jenuh mengandung lebih sedikit dari dua kali jumlah atom hydrogen sebagai atom karbon, serta satu atau lebih pasanganatom-atom karbon yang berdekatan,  dihubungkan oleh ikatan rangkap (Frandson, 1992). Umumnya, jumlah asam lemak tidak jenuh dua kali lebih banyak dibandingkan dengan asam lemak jenuh pada kedua lipida hewan dan tumbuhan (Lehninger, 1990). 

Lipid terdapat dalam semua bagian tubuh manusia terutama dalam otak, mempunyai peranan yang sangat penting dalam proses metabolisme secara umum. Sebagian besar lipid sel jaringan terdapat sebagai komponen utama membran sel dan berperan mengatur jalannya metabolisme di dalam sel.

Trigliserida merupakan senyawa lipid utama yang terkandung dalam bahan makanan. Lipid tumbuhan mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh dan sedikit senyawa sterol.

Proses metabolisme lipid sebagi komponen bahan makanan yang masuk ke dalam tubuh hewan, dimulai dengan proses pencernaannya di dalam usus halus. Enzim lipase yang terdapat di dalam lambung tidak dapat melakukan tugasnya karena suasana keasaman lambung yang terlalu tinggi, pH 1,2-2,5. Enzim lipase yang dikeluarkan oleh kantung empedu, pancreas, dan sel usus halus, mengkatalisis proses hidrolisis ikatan ester pada trigliserida menghasilkan asam lemak bebas dan gliserol . Dua golongan lipid lainnya, fosfolipida dan kolesterol ester, mengalami proses hidrolisisdengan dikatalisis oleh berbagai macam enzim lipase, seperti fosfolipase –A, -B, -C,-D dan kolesterol esterase.

A.    Pencernaan Lemak oleh Tubuh

Makanan-makanan yang mengandung lemak dicerna oleh tubuh melalui serangkaian tahapan panjang, baik secara mekanis maupun kimiawi.

1.      Rongga Mulut

Proses pencernaan lemak mula-mula terjadi di rongga mulut. Gigi melakukan fungsinya dalam meremahkan dan menghaluskan lemak secara mekanis, sedangkan kelenjar air ludah yang terdapat di bagian bawah lidah menghasilkan enzim lipase lingual yang berfungsi untuk meminimalkan ukuran lemak agar lebih halus secara kimiawi.

2.      Esofagus dan Lambung

Setelah dikunyah, makanan yang mengandung lemak akan ditelan dan melewati esophagus secara cepat. Di bagian organ ini, lemak tidak sama sekali mengalami proses apapun. Ia hanya lewat untuk kemudian masuk ke dalam lambung. Di dalam lambung, lemak akan bercampur dengan bahan makanan lain untuk kemudian digiling secara mekanis melalui gerak kontraksi lambung dan secara kimiawi melalui penambahan asam lambung (HCl) yang diproduksi oleh dinding lambung.

3.      Usus Halus

Proses pencernaan lemak yang sebenarnya terjadi di usus halus. Menyadari bahwa suatu zat hanya dapat dicerna jika terlarut dalam air, sedangkan lemak atau minyak tidak bisa bercampur dengan air, maka untuk dapat mencerna bahan satu ini proses emulsifikasi lemak mutlak diperlukan.

Proses emulsifikasi sendiri terjadi ketika lemak masuk ke usus dua belas jari. Masuknya lemak ke organ ini, secara biologis akan membuat kantung empedu menghasilkan cairannya. Cairan yang disekresikan hepatosit hati ini adalah zat yang mampu mengemulsikan lemak dan merubah ukurannya menjadi 300 kali lebih kecil dari ukuran semula. Dengan bantuan enzim lipase dari pankreas, emulsi lemak kemudian dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol. Keduanya akan bereaksi dengan garam empedu untuk kemudian menghasilkan butir-butir lemak (micel) yang siap diabsorpsi oleh usus kosong (jejunum) dan usus penyerapan (ileum).

Secara difusi pasif, butir-butir lemak akan diserap oleh membran mukosa di dinding usus kosong dan usus penyerapan. Butir-butir lemak ini kemudian dibawa dan disalurkan melalui aliran darah ke seluruh tubuh.

4.      Usus Besar dan Anus

Orang dewasa umumnya dapat mencerna dan menyerap lemak maksimal 95% dari keseluruhan makanan yang dikonsumsinya. Adapun 5% lemak yang tidak diserap akan mengalir menuju usus besar untuk kemudian dikeluarkan dari dalam tubuh melalui feses.

B.     Absorbsi Lipid

Hasil pencernaan dari lemak akan diserap kembali ke dalam membran mukosa usus halus dengan cara difusi pasif. Absorbsi ini paling banyak terjadi di jejenum. Untuk bentuk gliserol, asam lemak rantai pendek (C4-C6), dan asam lemak rantai panjang (C8-C10) dapat langsung diserap menuju aliran darah. Sedangkan bagi asam lemak dengan rantai panjang, monogliserida harus diubah menjadi trigliserida dahulu. Trigliserida dan lipida besar lainnya (kolestrol, fosfolipida) kemudian diabsorbsi secara aktif dan menghasilkan kilomikron (jenis lipoprotein—alat angkut lipida). Kilomikron membawa lipida ke jaringan – jaringan adiposa melewati limfe menuju ke darah.

Hasil Pencernaan Lipid	Absorpsi
Gliserol Asam lemak rantai pendek (C4-6) Asam lemak rantai menengah (C8-10)	Diserap langsung ke dalam darah
Asam lemak rantai panjang Monogliserida	Diubah menjadi trigliserida di dalam sel-sel usus halus
Trigliserida Kolesterol Fosfolipida	Membentuk kilomikron, masuk ke dalam limfe kemudian ke dalam darah

Tabel : Penyerapan Lipid

C.    Transportasi Lemak

Di dalam retikulum endoplasma halus dari sel epitel usus, asam lemak bebas bergabung dengan monogliserida membentuk trigliserida. Sintesis protein di sel epitel berfungsi untuk mengemas trigliserida, fosfolipid dan kolesterol membentuk kilomikron.

Pada dasarnya kilomikron mengemulsi lemak sebelum masuk ke aliran darah. Proses ini menyerupai kegiatan lesitin dan asam lemak usus halus dalam upaya mengemulsi lemak makanan selama proses pencernaan.

Dalam absorbsi trigliserida dan lipida besar lainnya (kolesterol) yang terbentuk dalam usus halus dikemas untuk diabsorbsi secara aktif dan ditransportasi oleh darah. Bahan bahan ini tergabung dengan protein yang khusus dan membentuk alat angkut lipid yang dinamakan lipoprotein.

Tubuh membentuk empat macam lipoprotein, yaitu kilomikron, low density lipoprotein(LDL), very low density lippoprotein(VLDL), dan high density lippoprotein (HDL).

Lipoprotein yang mengangkut lemak dari saluran cerna ke dalam tubuh dinamakan kilomikron. Kilomikron diabsorbsi melalui dinding usus halus ke dalam sistem limfe untuk kemudian melalui duktus torasikus di sepanjang tulang belakang masuk ke dalam vena besar tengkuk dan seterusnya masuk ke dalam aliran darah.

 

D.    Metabolisme Lemak

            Lemak yang tidak segera diperlukan setelah absorbsi disimpan oleh tubuh dalam jaringan adiposa. Bila diperlukan, lemak dikeluarkan dari tempat penyimpanan dalam hati diubah menjadi gliserol dan asam lemak, bentuk yang paling mudahdapat digunakan dalam tubuh. Bila lemak terus di metabolisme dalam hati maka akan terdapat ampas berupa zat keton yang hanya terbatas penggunaanya. Kalau banyak dihasilkan di hati maka akn menjadi kalori dalam darah, dan hal ini terjadi pada saat kelaparan karena tubuh tidak mempunyai sesuatu untuk digunakan selain dari lemak di dalam jaringan adiposa.

            Pencernaan    : Lipase lambung menghasilkan sedikit hidrolisis lemak sehingga lipase pankreas dan lipase usus memecah lemak menjadi gliserin dan asam lemak.

            Absorbsi        : Gliserin dan asam lemak oleh kakteal disalurka ke duktus dan masuk ke aliran darah, kemudian dialirkan ke deluruh jaringan tubuh. Hati membantu mengoksidasi lemak dan mempersiapkan untuk disimpan dalam jaringan, lemak dioksidasi untuk memberi panas dan tenaga serta lemak yang disimpan mengandung vitamin A dan B. Produksi buangan hasil pembakaran lemak dalam jaringan akan diekskresikan oleh paru-paru dalam bentuk air dan karbondioksida melalui kulit dalam bentuk keringat, ginjal dalam bentuk urine serta saluran pencernaan dalam bentuk feases.

PERMASALAHAN :

1.      Pada saat kita berolahraga, tubuh kita membutuhkan banyak energi, yang salah satu nya dapat diperoleh dari lemak.  Bagaimana metabolisme lipid yang terjadi sehingga pada saat berolahraga, tubuh kita tidak kekurangan energi?

2.      Pada setiap penggunaan minyak seringkali menyisakan minyak. Sebagian masyarakat masih menggunakan minyak sisa tersebut hingga beberapa kai pemakaian. Pemakaian minyak berulang kali akan menyebabkan kerusakan minyak dan meningkatkan bilangan peroksidanya. Bagaimana mekanisme reaksi yang terjadi ?  dan apa akibat yang dapat di timbulkan?