BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Setiap makhluk hidup membutuhkan energi untuk menjalankan berbagai aktivitas yang bergantung energi seperti transport aktif, kontraksi, sintesis, dan sekresi. Tidak seperti tumbuhan yang dapat memanfaatkan energi dari sinar matahari secara langsung, manusia hanya dapat memanfaatkan energi dalam bentuk lain yang tersimpan dalam makanan.
Untuk mencukupi kebutuhan tubuh, makanan yang kita konsumsi harus mengandung bahan bakar metabolit (terutama karbohidrat dan lipid), protein, serat, mineral, vitamin, serta asam lemak essensial. Namun, makanan yang kita makan biasanya masih dalam bentuk yang tidak dapat diserap oleh usus sehingga harus dipecah menjadi molekul – molekul yang lebih kecil. Karbohidrat, lemak, dan protein masing – masing harus diubah menjadi monosakarida, asam lemak, dan asam amino sebelum diserap dan digunakan.
Proses pemecahan makanan menjadi bentuk yang dapat diserap inilah yang disebut dengan pencernaan. Dengan adanya pencernaan, zat gizi atau nutrient, air, dan elektrolit dari makanan dapat yang kita makan dapat dipindahkan ke lingkungan internal tubuh.
I.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimana proses terjadinya pencernaan dalam mulut ?
2. Bagaimana proses terjadinya pencernaan dalam lambung?
3. Bagaimana proses terjadinya pencernaan dalam usus halus?
4. Bagaimana proses absorpsi zat-zat yang ada dalam makanan?
5. Bagaimana proses penetralan zat-zat racun yang ada dalam makanan?
I.3 Tujuan
1. Menjelaskan keseluruhan proses pencernaan, zat dan enzim yang terlibat serta hasil dari pencernaan di dalam mulut, lambung, dan usus halus.
2. Menjelaskan kegunaan tiap-tiap enzim dalam proses pencernaan serta faktor yang mempengaruhi kerja enzim tersebut dan cara pengaktifan enzim yang inaktif
3. Menjelaskan proses penyerapan sari-sari makanan dalam tubuh sesuai dengan zat dan kandungannya
4. Menjelaskan proses penetralan zat-zat racun yang berbahaya bagi tubuh.
I.4 Metode Penelitian
Dalam penulisan makalah ini, penulis menggunakan metode studi pustaka untuk mencari data dan fakta-fakta dari berbagai sumber. Adapun sumber yang digunakan penulis dalam penulisan makalah ini antara lain buku-buku, dan berbagai sumber dari internet.
I.5 Sistematika Penulisan
Makalah ini terdiri dari tiga bab, yaitu Bab I Pendahuluan yang berisi latar belakang, perumusan masalah, tujuan, metode penelitian, dan sistematika penulisan; Bab II Isi yang berisi pencernaan dalam mulut, pencernaan dalam lambung, pencernaan dalam usus halus, absorpsi, dan detoksifikasi; dan Bab III Penutup yang berisi kesimpulan dan saran.
BAB II
ISI
2.1. Pencernaan
2.1.1. Pencernaan dalam Mulut
Pintu masuk ke saluran pencernaan adalah melalui ronga mulut atau rongga oral. Lubang membentuk bibir berotot yang membantu memperoleh, mengarahkan, dan menampung makanan di mulut. Langit-langit (palatum) yang membentuk atap lengkung rongga mulut, memisahkan mulut dari saluran hidung. Keberadaannya memungkinkan bernapas dan mengunyah atau menghisap berlangsung bersamaan. Ke arah depan mulut , palatum terdiri dari tulang, yang membentuk apa yang dikenal dengan palatum durum (langit-langit keras). Ke arah belakang mulut, palatum tidak memiliki tulang dan disebut palatum mole (langit-langit lunak). Di bagian belakang dekat tenggorokan terdapat suatu tonjolan menggantung dari palatum mole, yakni uvula (anak lidah), yang berperan penting untuk menutup saluran hidung ketika kita menelan.
Lidah yang membentuk dasar rongga mulut terdiri dari otot rangka yang di control secara volunteer. Pergerakan lidah sangat penting untuk memandu makanan di dalam mulut sewaktu kita mengunyah dan menelan. Di lidah tertanam papil-papil pengecap (taste buds), yang tersebar di palatum mole, tenggorokan dan dinding dalam pipi.
Faring adalah rongga di belakang tenggorokan. Rongga itu merupakan saluran bersama untuk system pencernaan (dengan berfungsi sebagai penghubung antara mulut dan esophagus untuk makanan) dan system pernafasan (dengan menyediakan jalan antara rongga hidung dan trakea untuk udara). Gigi bertanggung jawab untuk mengunyah , yang menguraikan makanan , mencampurkannya dengan air liur, dan merangsang sekresi pencernaan.
Langkah pertama dalam proses pencernaan mulut adalah mastikasi atau mengunyah, motilitas mulut yang melibatkan pemotongan, perobekan, penggilingan, dan pencampuran makanan yang masuk oleh gigi. Gigi atas dan bawah biasanya tepat (pas) satu sama lain padsa saat kedua rahang dikatupkan. Oklusi tersebut memungkinkan makanan digiling dan dihancurkan di antara kedua permukaan. Apabila gigi tidak membentuk kontak semestinya satu sama lain, tugas memotong dan menggiling tidak dapat dilaksanakan dengan sempurna. Maloklusi seperti itu terjadi akibat kelainan posisi gigi dan sering di sebabkan oleh terlalu banyaknya gigi bagi tempat di rahang atau oleh ketidakcocokan pertemuan kedua rahang.
Tujuan mengunyah adalah
1. Menggiling dan memecah makanan untuk menjadi potongan-potongan yang lebih kecil untuk mempermudah proses menelan
2. Untuk mencampur makanan dengan air liur, dan
3. Untuk merangsang papil pengecap
Yang terakhir ini tidak saja menimbulkan sensasi rasa yang menyenangkan. Tetapi juga secara refleks memicu sekresi saliva, lambung pancreas, dan empedu sabagai persiapan untuk menyambut kedatangan makanan.
Tindakan mengunyah bisa bersifat volunter , tetapi sebagian besar proses mengunyah ketika makanan masuk merupakan suatu refleks ritmik yang ditimbulkan oleh pengaktivan otot-otot rangka pada rahang. Bibir, pipi, dan lidah sebagai respons terhadap tekanan makanan ke jaringan mulut
Gigi dapat menghasilkan tekanan yang lebih besar daripada yang di perlukan untuk mengunyah makanan biasa. Sebagai contoh, geraham pada orang dewasa dapat menghasilkan gaya penghancur sampai sebesar 100 kg, yang cukup untuk memecahkan biji-bijian keras, tetapi gaya sebesar inibiasanya tidak digunakan. Pada kenyataannya, derajat oklusi lebih penting daripada kekuatan menggigit dalam menentukan effisiensi mengunyah.
Saliva (air liur) terdiri dari 99.5 % air serta 0.5% protein dan elektrolit. Protein air liur terpenting (amylase, mucus, dan lisozim) menentukan fungsi saliva dalam proses pencernaan sebagai berikut :
1. Air liur memulai pencernaan karbohidrat di mulut melalui kerja amylase enzim, suatu enzim yang memecah polisakarida menjadi disakarida
2. Air liur mempermudah proses menelan dengan membasahi pertikel-partikel makanan , sehingga mereka saling menyatu, serta dengan menghasilkan pelumasan karena adanya mucus yang kental dan licin.
3. Air liur memiliki efek anti bakteri melalui efek ganda , pertama oleh lisozim, suatu enzim yang melisiskan atau menghancurkan bakteri tertentu, dan kedua dengan membilas bahan yang mungkin digunakan bakteri sebagai sumber makanan.
4. Air liur berfungsi sebagai pelarut untuk molekul-molekul yang merangsang papil pengecap. Hanya molekul dalam larutan yang dapat bereaksi reseptor papil pengecap.
Walaupun memiliki banyak fungsi , air liur tidak essensial untuk pencernaan dan penyerapan makanan, karena enzim-enzim yang dihasilkan pancreas dan usus halus dapat menyelesaikan pencernaan makanan walaupun tidak ada sekresi liur dan lambung. Namum air liur ini sangat diperlukan untuk mencernakan karbohidrat di dalam mulut.
Pencernaan dimulut melibatkan hidrolisis polisakarida menjadi disakarida oleh enzim amylase. Namun, sebagian besar pencernan yang dilakukan oleh enzim ini berlangsung di korpus lambung setelah masa makanan dan air liur telah tertelan. Asam menyebabkan amylase tidak aktif, tetapi dibagian tengah massa yang belum dicapai oleh asam lambung, enzim ini terus berfungsi selama beberapa jam lagi.
Dimulut tidak terjadi penyerapan makanan. Yang penting, sebagian obat dapat diserap melalui mukosa mulut, contoh yang paling terkenal adalah obat vasodilator nitrogliserin, yang digunakan oleh sebagian pasien jantung untuk mengurangi serangan angina yang berkaitan dengan iskemia miokardium.
Proses pencernaan didalam mulut dapat dibagi menjadi dua bagian, yang pertama adalah ketika makanan masuk ke mulut kemudian dipecah oleh gigi menjadi potongan-potongan yang lebih kecil untuk memudahkan proses pencernaan selanjutnya, dalam hal ini lidah juga berperan untuk meletakkan makanan di tempat yang tepat yakni di papil-papil pengecap yang bukan hanya bertugas menciptakan sensasi yang menyenangkan tetapi juga mampu merangsang sekresi saliva, selanjutnya saliva bertugas untuk melicinkan dan melarutkan molekul-molekul makanan agar mudah dicerna. Saat saliva mulai mengalami kontak secara langsung dengan makanan maka saat itu pulalah makanan tersebut mengalami tahap proses pencernaan yang kedua, yakni proses pencernaan secara kimiawi, yang melibatkan enzim amylase. Enzim ini bekerja dengan cara mengkatalisis hidrolisis acak ikatan glikosida α(1→4), menghasilkan karbohidrat yang lebih sederhana yakni, dekstrin , kemudian campuran glukosa, maltose, dan isomaltosa (dari titik-titik cabang di amilopektin). Bila berada di mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral dan akan sekera non aktiv jika berada pada pH yang asam.
2.1.2. Pencernaan dalam Lambung
Lambung terletak di rongga abdomen, sebelah kiri di bawah diafragma. Lambung terdiri dari empat bagian, yaitu:
1. Kardiak, terletak di dekat esofagus, terdapat kelenjar mukus yang berfungsi mensekresikan mukus;
2. Fundus, terletak di dekat kardiak, terdapat kelenjar gastrik yang berfungsi mensekresikan enzim dan asam;
3. Body, bagian terbesar dari lambung, terdiri dari kurvatura mayor dan kurvatura minor, terdapat kelenjar gastrik yang berfungsi mensekresikan HCl dan pepsinogen, serta kelenjar mucus yang berfungsi mensekresikan mukus;
4. Pilorus, terletak di dekat duodenum, terdiri dari pilorus antrum dan pilorus kanal, berfungsi mensekresikan mukus, pepsinogen, dan hormon (gastron oleh sel C dan somatostasin oleh sel D).
Kelenjar gastrik didominasi oleh dua tipe sel sekretori yang menghasilkan ±1,5 liter Gastric Juice, yaitu:
1. Sel Parietal/Oksintik, berfungsi mensekresikan faktor intrinsik (glikoprotein pada absorbsi vitamin B12 pada ileum) dan HCl;
2. Sel Utama, berfungsi mensekresikan pepsinogen.
Pada daerah kardiak dan pilorus terdapat klep, yaitu sfingter kardiak dan sfingter pilorus, yang berfungsi menjaga makanan teteap berada dalam lambung.
pH lambung berkisar antara 1,5 - 2,0, yang berfungsi untuk:
1. Membentuk mikroorganisme dalam makanan;
2. Denaturasi protein dan inaktivasi sebagian besar enzim dalam makanan;
3. Membantu memecah dinding sel sayuran dan jaringan ikat daging;
4. Aktivasi pepsin (protease yang disekresikan sel utama).
Lambung bayi baru lahir menghasilkan renin (kimosin) yang akan mengkoagulasikan protein susu dan lipase yang akan mencerna lemak susu.
Lambung melakukan proses digesti secara mekanik dan kimiawi. Secara mekanik, kontrol motilitas lambung dipengaruhi oleh pengisian, penyimpanan, pencampuran, dan pengosongan lambung.
Secara kimiawi, proses digesti dilakukan sekret lambung atau lebih dikenal dengan getah lambung. Getah lambung merupakan cairan jernih berwarna kuning pucat dengan pH sekitar 1,0. Getah lambung terdiri dari :
• Gastrin
• Ach
• Somatostatin
• Histamin
• Air 97-99%
• HCl 0,2-0,5%
• Musin/Lendir/Mukus, pH 5-6, berfungsi sebagai minyak pelumas, mengandung:
o Sel mukosa
o Sel parietal
o Set utama/zimogenik
o Sel endokrin (sel G dan sel D)
• Garam anorganik
• Enzim pencernaan
Kontrol sekresi getah lambung melibatkan tiga fase, yaitu:
1. Faktor-faktor yang muncul sebelum makanan mencapai lambung;
2. Faktor-faktor yang timbul akibat adanya makanan di dalam lambung;
3. Faktor-faktor di duodenum setelah makanan meninggalkan lambung.
Faktor yang memengaruhi sekresi getah lambung adalah:
a. HCl
HCl berasal dari mukus lambung, yang berfungsi:
1. Membuat protein, yang berkontak dengan HCl pada lambung, mengalami denaturasi; yaitu, struktur protein tersier hilang akibat penghancuran ikatan hidrogen. Proses ini memngkinkan terbukanya lipatan rantai polipeptida, menjadikannya lebih mudah dijangkau oleh kerja enzim proteolitik (protease), sehingga pepsinogen inaktiv akan terkonversi menjadi pepsin aktif;
2. Menghancurkan sebagian besar mikroorganisme yang memasuki saluran cerna karena nilai pH-nya yang rendah (0,1);
3. Menghancurkan mineral seperti kalsium pada tulang;
4. Mengatur membuka dan menutupnya sfingter.
Kelainan dan abnormalitas HCl akan mengakibatkan penyakit Ulkus Peptikum, yaitu kelebihan asam yang disebabkan oleh:
1. Makanan, obat misalnya kafein, alkohol, hormon, histamin, dan rangsangan parasimpatis;
2. Jumlah sel parietal yang banyak;
3. Distensi lambung oleh protein dan alkohol;
4. Perangsangan vagus;
5. Tumor kelenjar penghasil gastrin/sindrom Zollinger-Ellison;
6. Cedera/trauma otak parah.
Mekanisme pembentukan HCl yaitu:
Gambar 2
www.pharmpedia.com/Gastrointestinal_function_and_disorders_files/500px-22-6.jpg
Ketika kita makan, terjadi aktifitas menelan. Hal ini akan mengaktifkan Asetilkholin untuk menstimulus persarafan Entero Posganglion Kolinergik membawa impuls Asetilkolin yang inaktif; untuk mengaktifkan sel D pada Pilorus mensekresikan hormone Somatostatin. Asetilkolin yang aktif akan membawa impuls ke reseptor Muskarinik untuk mengaktifkan sel Parietal. Asetilkolin juga menstimulus NANC (Non Adrenergik Non Kolinergik) untuk membawa impuls sehingga mengaktifkan GRP (Gastric Released peptide); GRP akan mengaktifkan sel G untuk mensekresikan Gastrin. Gastrin dan sel Parietal pada lumen Gastrik akan membentuk HCl.
Mekanisme feedback negatif yang timbul yaitu inaktivasi sekresi Gastrin oleh sel G melalui HCl yang diproduksi serta Parakrin yang dilepas hormone Somatostatin.
Produksi HCl serta stimulasi hormonal dapat terlihat pada gambar berikut:
Gambar 3
www.pharmpedia.com/Gastrointestinal_function_and_disorders_files/500px-22-10.jpg
Pada gambar sebelah kiri terlihat bahwa ion Hidrogen yang berasal dari Hidrogen bikarbonat masuk ke dalam lambung melalui pintu Hidrogen-kalium (ion kalium masuk melalui pintu Natrium-Kalium, yang dikatalisis oleh enzim Na+-K+ ATPase). Sedangkan ion klorida masuk ke dalam lambung melalui pertukaran dengan ion bikarbonat.
Pada gambar sebelah kanan, terlihat bahwa Gastrin mengaktivasi sel Parietal melalui jalan yang cukup rumit. Gastrin melakukan endositosis ke sel Mast dari pembuluh darah, iaon Kalsium akan aktif sehingga sel Mast akan mengeluarkan Histamin. Histamine tersebut memicu reseptor Hidrogen untuk pengeluaran asam lebih banyak. Gastrin dan Asetilkolin secara khusus juga mengaktifkan sel Parietal untuk mensekresikan HCl dengan mengaktifkan Posforilasi Protein.
Secara skematis, produksi HCl dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 4
http://www.frca.co.uk/images/secret2.jpg
Respirasi Selular pada Mitokondria sel Parietal menghasilkan Karbon dioksida dan Air. Kedua senyawa ini berikatan membentuk Hidrogen bikarbonat dengan dikatalisis oleh enzim Karbonat anhidrase. Hidrogen bikarbonat tersebut kemudian terurai menjadi ion hydrogen dan ion Bikarbonat. Ion Bikarbonat melintas ke dalam plasma darah (akibatnya berupa urin alkalis/alkalin tide) melalui pompa Transpor Aktif Sekunder; akibat masuknya ion Klorida melalui pompa Cl- ATPase yang mereduksi ATP menjadi ADP. Ion Hidrogen tersebut kemudian masuk ke dalam lumen lambung melalui pompa H-ATPase primer yang mereduksi ATP menjadi ADP, serta dikatalisis oleh enzim H+-K+ ATPase. Sedangkan ion Klorida yang terdapat di dalam sel Parietal, masuk ke dalam lumen lambung melalui pompa Cl-ATPase yang juga mereduksi ATP menjadi ADP. Banyaknya jumlah ATP yang dibutuhkan oleh sel parietal, maka jumlah Mitokondria di dalam sel ini pun cukup banyak.
b. PEPSIN
Pepsin berfungsi dalam pencernaan protein. Peristiwa ini merupakan fungsi pencernaan Utama lambung. Pepsin dihasilkan oleh Chief cell sebagai zimogen yang inaktif, pepsinogen.
Gambar 5
http://courses.washington.edu/conj/bess/zymogens/pepsinogen.png
Pepsinogen ini diaktifkan menjadi pepsin H+, yang memecah suatu polipeptida pelindung untuk memajan pepisin aktif; dan oleh pepsin itu sendiri, yang secara cepat mengaktifkan molekul pepsinogen (autokatalisis).
Pepsin memecah protein yang terdenaturasi menjadi derivat polipeptida berukuran besar.
Pepsinogen Pepsin
Autokatalisis
Protein Proteosa + Pepton
Pepsin merupakan enzim endopepstidase karena menghidrolisis ikatan peptide yang terletak di dalam struktur polipeptida utama, bukan yang terletak di dekat residu terminal amino atau –karboksil, yang merupakan cirri khas eksopepstidase. Enzim ini bersifat spesifik untuk ikatan peptide yang dibentuk oleh asam-asam amino aromatic (misal, tirosin) atau asam-asam amino dikarboksilat (misal, glutamat).
c. RENIN
Renin berasal dari prorenin (zimogen) dalam suasana asam diubah menjadi rennin. Renin/Kimosin/Rennet berfungsi mengkoagulasi susu atau mengubah kaseinogen menjadi kasein. Renin memilki peran penting pada proses pencernaan oleh bayi karena mencegah susu melintas secara cepat dari dalam lambung. Dengan adanya kalsium, renin mengubah kasein di dalam susu secara ireversibel menjadi parakasein (dengan bantuan ion Ca++) dan parakasein dapat dihirolisis lebih lanjut dan digunakan sebagai makanan oleh bayi. Pepsin kemudian bekerja pada parakasein ini. Renin dilaporkan tidak ada pada lambung orang dewasa. Enzim ini digunakan dalam pembuatan keju.
Kasein Parakasein
Parakaseinat Proteosa + Pepton
d. LIPASE
Lipase berfungsi dalam melanjutkan pencernaan Triasilgliserol atau menghidrolisis Trigliserida menjadi asam lemak dan Gliserol. Panas lambung merupakan faktor penting untuk mencairkan massa lemak yang berasal dari makanan; proses emulsifikasi terjadi dengan bantuan kontraksi peristaltik. Lambung mensekresikan lipase lambung (lipase gastrik) yang pada manusia merupakan lipase praduodenal utama.
Gambar 6 Posisi Pembentukan Lipase
www.pharmpedia.com/Gastrointestinal_function_and_disorders_files/500px-22-9.jpg
Lipase lingual dan gastric memulai pencernaan lemak dengan menghidrolisis triasilgliserol yang mengandung asam lemak rantai pendek, rantai sedang, dan umumnya asam lemak tak jenuh rantai panjang, untuk membentuk terutama asam lemak bebas serta 1,2-diasilgliserol dengan ikatan sn-3 ester sebagai tempat hidrolisis utamanya.
Triagilserol Asam Lemak Bebas + 1,2 diasilgliserol
Enzim ini hancur pada nilai pH rendah, tetapi bekerja aktif sesudah makan karena kerja pendaparan yang dimiliki protein makanan di dalam lambung, nilai optimal pH memiliki kisaran cukup luas, mulai dari sekitar 3,0-6,0. Lipase praduodenal tampaknya berperan penting selama periode neonatal, yaitu pada saat aktifitas lipase pankreas masih rendah sementara lemak susu harus dicerna. Akibat waktu retensi selama 2-4 jam di dalam lambung, sekitar 30% triasilgliserol makanan dapat dicerna dalam selang waktu tersebut, sebagian besar pada satu jam pertama. Lemak susu mengandung asam lemak rantai sedang dan pendek yang cenderung mengalami esterifikasi pada posisi sn-3. Oleh karena itu, lemak susu tampaknya merupakan substrat yang baik bagi enzim tersebut. Asam lemak hidrofilik rantai pendek dan rantai sedang yang dilepas akan diserap melalui dinding lambung dan masuk ke dalam vena porta, sementara asam lemak rantai panjang larut di dalam droplet lemak dan terus melintas ke dalam duodenum. Analisis terhadap cDNA lipase lingual tikus dan lipase lambung manusia menunjukkan homologi sebesar 78% di antara rangkaian asam amino kedua enzim tersebut.
Hasil pencernaan di lambung berupa bubur/kim/chime yang bersifat asam menyebabkan sfingter pylorus terbuka, dan kim masuk ke dalam duodenum.
2.1.2. Pencernaan dalam Usus Halus
Usus halus (intestinum) merupakan kelanjutan dari lambung pada sistem pencernaan yang sangat berperan penting dalam proses penyerapan sari-sari makanan dan pencernaan secara kimiawi. Pencernaan dalam usus halus dimulai dengan masuknya kimus/chymus dari lambung ke dalam duodenum (salah satu bagian dari usus halus) melalui valvula pilorikum. Usus halus merupakan saluran dengan panjang keseluruhan 6,3 meter dan diameter kecil 2,5 cm. Usus halus dibagi menjadi 3 segmen yaitu duodenum (25 cm, segmen pertama), jejunum (2,5 m, segmen kedua), dan ileum (3,6 m , segmen ketiga/bagian penyerapan). Pada usus halus hanya terjadi pencernaan secara kimiawi saja, sebab gerakan-gerakan mekanik, yaitu segmentasi, hanya membantu proses perpindahan kimus sepanjang saluran usus halus. Gerakan segmentasi ini berupa gerakan mencampur dan mendorong kimus yang ditimbulkan oleh gastrin sebagai respons terhadap keberadaan kimus di lambung. Mekanisme ini disebut refleks gastroileum.
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, usus halus memiliki peran dalam pencernaan kimiawi. Dengan bantuan senyawa kimia yang dihasilkan oleh usus halus serta senyawa kimia dari kalenjar pankreas dan dari empedu, kimus dari lambung dapat dicerna menjadi molekul-molekul kecil yang nantinya akan diserap dan diedarkan ke seluruh tubuh. Suatu lubang pada dinding duodenum merupakan jalur masuknya enzim-enzim pankreas dan empedu. Enzim-enzim yang dihasilkan oleh pankreas diantaranya adalah enzim tripsin, kimotripsin, elastase, karboksi peptidase (eksopeptidase), amilase, kolestrol esterase, dan ribonuklease yang masing-masing mempunyai peranan penting dan spesifik pada proses pencernaan di dalam usus halus. Akibat aktivitas enzim pankreas, lemak direduksi secara sempurna menjadi satuan-satuan monogliserida dan asam lemak bebas yang dapat diserap, protein diuraikan menjadi fragmen-fragmen peptida kecil dan asam amino, dan karbohidrat direduksi menjadi disakarida dan monosakarida.
Sedangkan getah empedu berperan penting dalam absorpsi zat larut lemak misalnya vitamin A, D, E, dan K serta berperan dalam proses emulsifikasi lemak. Getah empedu dihasilkan oleh hati dan disimpan dalam kantung empedu. Dalam jumlah besar, garam empedu dapat menetralkan asam lambung yang masuk ke duodenum. Sekresi pankreas dan empedu bersifat alkalis, sehingga berguna untuk menetralkan kimus yang bersifat asam dari lambung dan penting bagi kerja enzim-enzim pankreas dan enzim intestinum lainnya. Selanjutnya pencernaan makanan dilanjutkan di jejunum. Zat-zat makanan setelah melalui segmen ini menjadi bentuk yang siap diserap. Penyerapan zat-zat makanan terjadi di segmen terakhir yaitu ileum. Glukosa, vitamin yang larut dalam air, asam amino, dan mineral setelah diserap oleh vili usus halus; akan dibawa oleh pembuluh darah dan diedarkan ke seluruh tubuh. Asam lemak, gliserol, dan vitamin yang larut dalam lemak setelah diserap oleh vili usus halus; akan dibawa oleh pembuluh getah bening dan akhirnya masuk ke dalam pembuluh darah.
Setiap hari kalenjar-kalenjar eksokrin yang terletak di mukosa usus halus mengeluarkan sekitar 2000 cc getah usus halus berwarna kuning jernih dengan pH 7,6 yang mengandung berbagai enzim. Usus halus juga menghasilkan senyawa-senywa sebagai berikut :
1. Disakaridase menguraikan disakarida menjadi monosakarida
2. Erepsinogen erepsin yang belum aktif akan diubah menjadi erepsin yang mengubah pepton menjadi asam amino
3. Hormon sekretin merangsang kalenjar pankreas mengeluarkan senyawa kimia yang disekresikan ke usus halus
4. Hormon CCK (Kolesistokinin) merangsang hati untuk mengeluarkan cairan empedu ke dalam usus halus
5. Enterokinase è mengiatakan enzim proteolitik yang berasal dari getah pancreas
Proses Pencernaan Makanan dalam Usus Halus
Pencernaan makanan secara kimiawi pada usus halus terjadi pada suasana basa dengan proses sebagai berikut :
a) Makanan yang berasal dari lambung (kimus) dan bersuasana asam akan dinetralkan oleh bikarbonat dari pankreas
b) Kimus yang berada di usus halus kemudian dicerna sesuai kandungan zatnya. Makanan dari kelompok karbohidrat akan dicerna oleh amilase pankreas menjadi disakarida. Disakarida kemudian diuraikan oleh disakaridase menjadi monosakarida, yaitu glukosa. Glukosa hasil pencernaan kemudian diserap usus halus, dan diedarkan ke seluruh tubuh oleh sistem peredaran darah.
c) Makanan dari kelompok protein setelah dilambung dicerna menjadi pepton, akan diuraikan oleh enzim tripsin, kimotripsin, dan erepsin menjadi asam amino yang kemudian diserap usus dan diedarkan ke seluruh tubuh oleh darah
d) Makanan dari kelompok lemak, akan diemulsifikasikan (dilarutkan) terlebih dahulu oleh cairan empedu menjadi butiran lemak. Kemudian butiran ini diuraikan oleh enzim lipase menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak dan gliserol diserap usus dan diedarkan menuju jantung oleh pembuluh limfe.
Komponen Penting dalam Proses Pencernaan di Usus Halus
a. Getah pankreas
Pankreas adalah kelenjar memanjang yang terletak di belakang dan dibawa lambung, diatas lengkung pertama duodenum. Pankreas terbagi menjadi 2 jaringan dasar, yaitu asinus yang berupa lobulus dibagian akhir kalenjar yang berperanan dalam memproduksi enzim dan proenzim yang tidak aktif, dan pulau-pulau langerhans berupa sekelompok sel berbentuk pulau yang menghasilkan hormon ke darah. Pankreas berfungsi sebagai endokrin (sekresi hormon pada langerhans) dan eksokrin (sekresi getah pankreas).
Pankreas eksokrin mengeluarkan getah pankreas yang berupa cairan encer dengan pH 7,5 – 8 atau lebih dan mengandung protein, bahan-bahan organik (Ca+, K+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, HCO3-, HPO42-, SO42-) dan berbagi enzim. Di dalam getah pankreas terdapat enzim (HCO3)2 dan Cl- yang berfungsi untuk memproduksi enzim dan solubilitas (pelarut) lemak atau minyak. Kerja getah pankreas dipengaruhi oleh hormon-hormon sebagai berikut :
• Sekretin disebut juga hormon Baylis dan Starling; dikeluarkan oleh duodenum ke dalam darah karena masuknya kimus asam dari lambung sehingga pH kimus meningkat dari 1,5-2,5 menjadi kira-kira pH 7; dan merangsang sekresi HCO3-
• Pankreoenzim kaya akan enzim dan sedikit HCO3- dan berfungsi untuk memulai pencernaan oleh enzim-enzim pankreas.
Selain itu, kerja getah pankreas juga dipengaruhi oleh saraf fagus (menurunkan kerja getah pankreas) dan pH ingesta (zat yang dikonsumsi) dimana jika ingesta bersifat asam, maka kerja getah pankreas meningkat.
Getah pankreas menghasilkan enzim-enzim yang berpengaruh pada proses pencernaan kimiawi dalam usus halus. Enzim-enzim tersebut antara lain :
1. Tripsin, kimotripsin, dan estalase
Kelompok enzim ini dikeluarkan dalam bentuk zimogen yang tidak aktif namun kemudian amat berperan aktif dalam proses pencernaan protein dengan peranan sebagai berikut :
Tripsin : menghidrolisis ikatan-ikatan peptida asam amino basa pada protein (misalnya : lisin dan arginin)
Kimotripsin : menghidrolisis ikatan-ikatan peptida yang mengandung asam amino aromatis
Elastase : menghidrolisis ikatan-ikatan peptida asam amino rantai pendel (misalnya : glisin, alanin, dan serin)
Mekanisme pengaktifan kelompok enzim ini adalah sebagai berikut :
Penjelasan :
Mula-mula kimus asam masuk ke dalam usus halus yang kemudian merangsang pengeluaran hormon sekretin sehingga pankreas mengeluarkan HCO3- sehingga pH usus halus menjadi optimum bagi enterokinase yang menempel di dinding mukosa duodenum. Asam amino yang masuk ke duodenum merangsang pengeluran enterokinase yang kemudian menghasilkan tripsinogen, kimotripsinogen, dan proestalase. Enterokinase juga berperan dalam pengaktifan tripsinogen menjadi bentuk aktifnya yaitu tripsin. Kemudian tripsin secara otokatalisis mengaktifkan lebih banyak tripsinogen. Seperti pepsinogen, tripsinogen harus tetap inaktif di dalam pankreas untuk mencegah enzim ini mencerna sel-sel tempat ia terbentuk. Sebagai perlindungan tambahan, suatu jaringan pankreas menghasilkan suatu zat kimia yang dikenal sebagai inhibitor tripsin, yang menghambat kerja enzim. Pembentukan tripsin bebas adalah akibat terlepasnya heksapeptida dari ujung amino rantai tripsinogen. Tripsin berperan penting dalam pengaktifan 2 enzim proteolitik lainnya yaitu kimotripsinogen dan proestalase. Kimotripsinogen mempunyai suatu rantai polipeptida dengan sejumlah ikatan-ikatan disulfida antara rantai. Bila kimotripsinogen mencapai usus halus, moiekul ini akan diubah menjadi kimotripsin oleh tripsin, yang memecah satu rantai panjang polipeptida kimotripsinogen pada dua titik dengan cara memotong dipeptida. Meskipun demikian, ketiga bagian yang terbentuk dari rantai kimotripsinogen.asal tetap terikat bersama oleh jembatan disulfida Kimotripsin menghidrolisis ikatan-ikatan peptida yang mengandung residu-residu fenilalanin. tirosin dan triptofan. Dengan demikian tripsin dan kimotripsin menghidrolisis polipeptida-polipeptida yang dihasilkan dari produk pepsin di dalam lambung, menjadi peptida-peptida yang lebih kecil. Tahap pencernaan protein ini terjadi dengan sangat efisien sebab pepsin, tripsin dan kimotripsin menghidrolisis rantai polipeptida pada asam-amino khusus.
Selain itu, tripsin juga berperan dalam pengaktifan enzim di luar kelompok enzim proteolitik, yaitu karboksipeptidase dan fosfolipase A2.
2. Karboksipeptidase (oksipeptidase)
Merupakan enzim yang mengandung unsur seng, dibuat oleh pankreas sebagai zimogen yang tidak aktif, yaitu prokarboksipeptidase yang nantinya akan diaktifkan oleh tripsin. Mekanisme kerja :
Melanjutkan degradasi peptida menjadi rantai pendek asam amino
Karboksipeptidase melepaskan residu gugus ujung karboksil secara berturut-turut dari peptida
Kerja akan dilanjutkan oleh aminopeptidase dalam usus halus yang akan menghidrolisis ujung terminal peptida pendek menjadi asam amino bebas
3. Amilase
Sama halnya pada air liur, enzim ini berfungsi untuk menghidrolisis pati dan glikogen menjadi maltosa, maltotriosa, oligosakarida bercabang, dan oligosakarida tak bercabang. Amilase pada usus ini bermanfaat untuk mencerna ulang pati yang belum tercerna secara sempurna ketika di mulut.
4. Lipase pankreas
Enzim ini bertugas memecah lemak menjadi asam lemak, 2-monoasil gliserol, dan gliserol. Lipase pankreas bekerja spesifik dalam menghidrolisis hubungan ester primer, yaitu pada posisi 1 dan 3 triasilgliserol. Enzim ini diaktifkan oleh kombinasi dari garam empedu, kolipase, fosfolipid, dan Fosfolipase A2.
5. Kolestrol Esterase
Enzim ini berperan dalam katalisis senyawa ester kolestrol agar di absorpsi dalam bentuk bebas di usus halus agar tidak teresterifikasi sehingga lebih sulit larut. Garam empedu berperan dalam pengaktifan enzim ini.
6. Ribonuklease (Rnase) dan Deoksiribonuklease (DNase)
Enzim ini merupakan enzim polinukleotidase yang juga berfungsi untuk mencerna asam nukleat menjadi nukleotida, perbedaannya adalah sasaran kerjanya yang lebih spesifik. Ribonuklease bekerja spesifik untuk memecah struktur RNA sedangkan deoksiribonuklease spesifik memecah DNA.
7. Kolagenase
Menghidrolisis getah kolagen yang berpengaruh pada kondisi keempukan dan kealotan daging (protein) menjadi peptida bebas yang strukturnya lebih tidak stabil sehingga mudah untuk diabsorpsi usus halus.
8. Fosfolipase A2
Dikenal dengan nama lesitinase B, merupakan fosfolipase tipe-B yang fungsinya spesifik untuk menghidrolisis asam lemak pada posisi tengah (β), umumnya asam lemak tak jenuh. Disekresikan sebagai proenzim yang kemudian diaktifkan oleh enzim tripsin dan adanya Ca2+.
b. Getah empedu
Getah empedu dihasilkan oleh hati dan disimpan dalam kantong empedu dari kolestrol melalui reaksi ‘7-α-Hidrolaksi’ yang jika berkonjugasi dengan glisin/taurin akan dapat membentuk glikokolat, glikokenodeoksilat, taurokolat, taurokenodeoksikolat. Getah empedu merupakan cairan kental kental warna hijau (biliverdin), kuning (bilirubin), rasanya pahit, dan merupakan hasil destruksi (pemecahan) eritrosit serta fungsinya secara umum untuk solubilitas lemak atau minyak. Getah empedu juga disekresikan secara aktif dan berkesinambungan tergantung dari beberapa faktor diantaranya, aliran darah ke hati, status pencernaan, komposisi makanan dan kadar garam empedu. Getah empedu dikontrol oleh saraf, kimia, dan hormon. Komposisi empedu terdiri dari 3% padatan, 97% cair. Komposisi cair berupa garam atau asam empedu, pigmen, elektrolit (Na, Cl, HCO3), lesitin, dan kolestrol. Komposisi getah empedu di dalam hati dan kantong empedu tidaklah sama, karena getah empedu yang ada di dalam kantong empedu lebih pekat, lebih asam, dan zat anorganik (seperti kolestrol, musin, pigmen, asam empedu, asam lemak) serta garam-garam anorganik yang dikandungnya lebih banyak.
Berikut tabel persentase zat-zat yang terkandung dalam empedu.
Zat Kandungan Empedu Getah Empedu Hati Getah Empedu kandung Empedu
Persentase getah empedu total Persentase zat padat total Persentase getah empedu total
Air 97,00 ... 85,92
Zat padat 2,52 ... 14,08
Asam empedu 1,93 36,9 9,14
Musin dan pigmen 0,53 21,3 2,98
Kolestrol 0,06 2,4 0,26
Asam lemak teresterifikasi dan tidak teresterifikasi 0,14 5,6 0,32
Garam anorganik 0,84 33,3 0,65
Berat jenis 1,01 1,04
pH 7,1 – 7,3 6,9 – 7,7
Pada keadaan normal hati mensekresi ¬+ 24 gram garam empedu atau 700 – 1000 ml cairan empedu/hari. Kira-kira 85% empedu diabsorpsi pada usus kecil bagian bawah (sirkulasi enterohepatik), sehingga hanya 80 mg garam empedu yang disintesis setiap harinya. Empedu memiliki 2 fungsi penting yakni membantu pencernaan dan penyerapan lemak serta berperan dalam pembuangan limbah tertentu dari tubuh, terutama hemoglobin yang berasal dari penghancuran sel darah merah dan kelebihan kolestrol. Namun secara spesifik empedu berperan dalam berbagai proses sebagai berikut :
- Sebagai emulgator yang dapat mengemulsi asam lemak dan lemak
- Menetralisasi kondisi asam pada kimus dari lambung
- Ekskresi asam empedu dan kolestrol
- Garam empedu meningkatkan kelarutan kolestrol, lemak dan vitamin yang larut dalam lemak untuk membantu proses penyerapan
- Garam empedu merangsang pelepasan air oleh usus besar untuk membantu menggerakkan isinya
- Bilirubin (pigmen utama dari empedu) dibuang ke dalam empedu sebagai limbah dari sel darah merah yang dihancurkan; obat-obatan dan berbagai protein yang berperan dalam fungsi empedu dan limbah lainnya dibuang dalam empedu dan selanjutnya dikeluarkan dari tubuh
Siklus enterohepatik
Sirkulasi enterohepatik mengacu pada peredaran asam empedu dari hati, di mana mereka diproduksi dan dikeluarkan dalam empedu, ke usus kecil, untuk membantu dalam pencernaan lemak dan zat lainnya, kembali ke hati. Bakteri endogen memainkan peran penting dalam sirkulasi enterohepatic.
Hepatosit memetabolisme kolesterol menjadi asam kolat dan asam chenodeoxycholic. Asam empedu lipid-larut adalah konjugasi terutama untuk glisin atau taurin molekul untuk membentuk air larut asam empedu terkonjugasi primer, kadang-kadang disebut "garam empedu". Asam empedu berpindah ke kandung empedu selama fase interdigestive untuk penyimpanan dan ke bagian turun dari duodenum melalui saluran empedu melalui duodenum papilla utama selama proses pencernaan. 95% dari asam empedu yang dikirim ke duodenum akan didaur ulang oleh sirkulasi enterohepatik.
Berdasarkan pH dari usus halus, sebagian besar asam empedu adalah terionisasi dan sebagian besar terjadi sebagai garam natrium mereka yang kemudian disebut "primer garam empedu terkonjugasi." Di bawah usus kecil dan usus besar, bakteri dehydroxylate beberapa garam empedu utama untuk membentuk garam empedu sekunder conjugated (yang masih larut dalam air). Sepanjang ileum proksimal dan distal, garam-garam empedu terkonjugasi primer diserap secara aktif ke dalam sirkulasi portal hati. Bakteri deconjugate beberapa garam primer dan sekunder empedu terkonjugasi kembali ke asam lemak empedu larut, yang pasif diserap ke dalam sirkulasi portal hati. Akhirnya, asam empedu terkonjugasi yang tetap un-terionisasi asam empedu terkonjugasi diserap secara pasif.
Darah vena dari ileum langsung masuk ke dalam vena portal dan kemudian ke sinusoid hati. Di sana, hepatosit mengekstrak asam empedu dengan sangat efisien.
Efek bersih dari resirkulasi enterohepatik adalah bahwa setiap molekul garam empedu digunakan kembali sekitar 20 kali, sering beberapa kali selama fase pencernaan tunggal.
Konstituen Sekresi Usus Halus
Berikut ini adalah enzim-enzim yang disekresi oleh kelenjar Brunner & Liberkuhn kedalam usus halus yang mengandung sejumlah enzim digestif sebagai berikut:
1. Aminopeptidase (eksopeptidase) dan dipeptidase
Aminopeptidase adalah enzim yang dapat menghidrolisis ikatan peptida pada bagian ujung N pada suatu protein.
Dipeptidases adalah enzim-enzim disekresikan oleh enterosit ke usus kecil. Dipeptidases menghidrolisis ikatan asam amino yang disebut dipeptida
Dipeptida → asam amino
2. Disakaridase dan oligosakaridase
• Maltase (Maltosa → 2 glukosa)
• Sukrase (Sukrosa → Glukosa + fruktosa)
• Laktase (Laktosa → glukosa + galaktosa)
• Isomaltase (menghidrolisis iktan 1 → 6 pada limit dekstrin)
3. Fosfatase
Fosfatase adalah enzim yang membuang gugus fosfat dari substratnya dengan menghidrolisis asam fosforat monoester. Hasil proses ini adalah ion fosfat dan molekul bergugus hidroksil bebas. Contoh fosfatase yang umum ditemukan pada organisme adalah fosfatase alkali.polinukleotidase.
• Heksosa-P → Heksosa
• Glisero_P → Gliserol
• Nukleotida → Nukleosida
4. Polinukleotidase
Polinukleotidase adalah enzim yang memecah asam nukleat menjadi nukleotida.
Asam nukleat → Nukleotida
5. Nukleosidase (nukleosida fosforilase)
Nukleosidase adalah enzim yang mengatalisis proses fosforolisis nukleosida untuk menghasilkan basa nitrogen bebas plus pentosa fosfat
Nukleotida → basa nitrogen + pentosa-P
6. fosfolipase
Fosfolipase adalah enzim yang merangsang fosfolipid untuk menghasilkan gliserol, asam lemak, asam fosfat, serta basa misalnya kolin.
Macam macam lipase:
• Fosfolipase A
o fosfolipase A1 - memotong rantai SN-1 asil
o A2 fosfolipase - memotong rantai SN-2 asil, melepaskan asam arakidonat
• Fosfolipase B - memotong kedua-SN 1 dan SN-2 rantai asil, juga dikenal sebagai sebuah lysophospholipase.
• Fosfolipase C - memotong sebelum fosfat, diasilgliserol melepaskan dan kelompok fosfat yang mengandung kepala. Fosfolipase Cs memainkan peran sentral dalam transduksi sinyal, melepaskan messenger Inositol trifosfat kedua.
• Fosfolipase D - memotong setelah fosfat, asam phosphatidic melepaskan dan alkohol.
Jenis C dan D dianggap phosphodiesterases.
2.2. Absorpsi
2.1.1. Absorpsi dari Traktus Gastrointestinal
Absorpsi Karbohidrat
Berbagai produk pencernaan karbohidrat diserap dari jejenum ke dalam darah sistem vena porta dalam bentuk monosakarida, terutama berupa heksosa (glukosa, fruktosa, manosa, galaktosa) dan sebagai gula pentosa (ribosa). Peningkatan glukosa darah setelah pemberian sejumlah dosis-uji karbohidrat dibandingkan dengan peningkatan glukosa darah setelah pemberian glukosa dalam jumlah setara dikenal sebagai indeks glikemik. Dalam lebih sederhananya, indeks glikemik merupakan tingkatan atau rangking pangan menurut efeknya terhadap kadar glukosa darah. Glukosa dan galaktosa memiliki indeks glikemik 1, demikian juga laktosa, maltosa, isomaltosa, dan trehalosa, yang menghasilkan monosakarida jika mengalami hidrolisis. Fruktosa dan gula alkohol diserap lebih lambat dan memiliki indeks glikemik yang lebih rendah, demikian juga sukrosa. Indeks glikemik tepung bervariasi antara hampir 1 hingga hampir 0, dikarenakan perbedaan laju hidrolisis, dan untuk polisakarida nonpati (selulosa, pektin, gum), indeksnya 0. Indeks Glikemik (IG) makanan adalah angka yang diberikan kepada makanan tertentu yang menunjukkan seberapa tinggi makanan tersebut meningkatkan gula darah setelah di komsumsi. Angka yang digunakan adalah 0-100. Makanan yang memiliki IG yang tinggi berarti makanan tersebut meninggikan gula darah dalam waktu yang lebih cepat, lebih fluktuatif, lebih tinggi, dari makanan yang memiliki IG yang rendah. Oleh karena itu, makanan yang memiliki IG rendah dianggap lebih bermanfaat karena kurang menimbulkan fluktuasi dalam sekresi insulin.
Hidrolisis pati (starch) dikatalisis oleh amilase liur dan pankreas, yang mengkatalisis hidrolisis acak ikatan glikosida α (14), menghasilkan dekstrin, kemudian campuran glukosa, maltosa, dan isomaltosa (dari titik-titik cabang di amilopektin).
Disakaridase, maltase, sukrase-isomaltase (suatu enzim bifungsional yang mengatalasis hidrolisis sukrosa dan isomaltosa), laktase, dan trehalase terletak di brush border sel mukosa usus, tempat monosakarida dan zat lain yang berasal dari diet diserap.
Terdapat 2 mekanisme yang bertanggung jawab pada adsorpsi monosakarida :
1. Transport aktif (GLC & GLA)
Transport aktif berarti melawan garis gradien konsentrasi. Glukosa dan galaktosa diserap oleh proses yang depenatrium. Keduanya diangkut oleh protein pengangkut yang sama (SGLT 1) dan bersaing satu sama lain untuk dapat diserap oleh usus.
2. Transport pasif (Fruktosa & gula alkohol)
Transport pasif berarti mengikuti gradien konsentrasi. Fruktosa diserap lebih lambat dripada glukosa dan galaktosa, karena adsorpsinya berlangsung melalui proses difusi mengikuti gradien konsentrasi dengan bantuan suatu transporter fasilitatif dan bergantung pada natrium. Fruktosa dan gula alkohol hanya diserap sesuai dengan gradien konsentrasi, dan setelah asupan yang agak tinggi, sebagian gula dapat tertinggal di lumen usus dan menjadi substrat bagi fermentasi bakteri.
Pengangkutan glukosa, fruktosa, dan galaktosa melalui epitel usus. (Gambar ...) Pengangkut SGLT1 dihubungkan dengan pompa Na+ dan K+ sehingga glukosa dan galaktosa dapat diangkut melawan gradien konsentrasinya. Pengangkus fasilitatif independen Na+ GLUT 5 memungkinkan fruktosa, serta glukosa dan galaktosa, diangkut mengikuti gradien konsentrasi kedua zat tersebut. Semua gula keluar dari sel melalui pengangkut fasilitatif GLUT 2.
Kelainan pada Absorpsi Karbohidrat
1. Intoleransi terhadap Laktosa
Defisiensi enzim laktase dalam brush border usus halus. Ini disebabkan oleh proses pemecahan laktosa menjadi glukosa terganggu (gangguan hidrolisis karbohidrat pada membran enterosit), sehingga menimbulkan gangguan penyerapan makanan atau zat. Yang mengakibatkan tekanan osmotik dalam rongga usus meningkat serta pergeseran air dan elektroit ke dalam rongga usus. Isi rongga usus yang berlebihan dan merangsang usus untuk mengeluarkannya, maka timbul diare.
Beberapa gejalanya adalah diare yang sangat sering, cair, asam (pH di bawah 4,5), meteorismus, flatulens, dan kolik abdomen (pertumbuhan anak akan terlambat bahkan tidak jarang terjadi malnutrisi dengan rasio tinggi dan berat badan kurang dari persentil ke-5)
Ada 3 tipe :
a. Defisiensi Laktase yang diturunkan
Gejala intoleransi ini sudah ada sejak lahir
b. Defisiensi Laktase sekunder
Pada penderita kekurangan laktase sekunder ditemukan gejala-gejala seperti mual, mules, kembung, dan diare setelah pemberian susu sapi biasanya sebagai akibat penyakit infeksi usu (muntaber)
Hal ini dapat terjadi, karena aktivitas laktase di dinding usus halus sangat sensitif (laktase di produksi di permukaan usus halus) terhadap kerusakan di permukaan usus halus. Jadi keadaan atau penyakit yang disebutkan di atas merusak permukaan usus halus yang berakibat turunnya produksi laktase. Maka timbullah kekurangan laktase sekunder.
c. Defisiensi Laktase Primer
Intoleransi ini merupakan representasi dari suatu penurunan aktivitas enzim laktase yang terjadi berangsur-angsur pada individu yang rentan. Intoleransi ini sering terjadi pada usia dewasa.
2. Defisiensi Sukrase
Karena defisiensi sukrase dan isomaltase yang dapat terjadi bersamaan karena kedua enzim ini terdapat bersama sebagai suatu kompleks enzim. Gejala timbul pada usia kanak-kanak. Gejalanya sama dengan defisiensi laktase.
3. Disakariduria
Peningkatan eksresi disakarida di dalam urin menyebabkan defisiensi disakaridase.
4. Malabsorpsi monosakarida (defisiensi disakarida)
Kelainan pada protein pengangkut sehingga glukosa dan galaktosa diabsorpsi secara lambat.
Absorpsi Lemak
Lipid utama dlam makanan adalah triasilgliserol dan, dalam jumlah yang lebih sedikit, yaitu fosfolipid. Keduanya adalah molekul hidrofobik, dan harus dihidrolisis dan diemulsikan menjadi butiran yang sangat halus (misel) sebelum dapat diserap. Vitamin larut-lemak A,D,E, dan K serta berbagai lipid lain (termasuk kolesterol) diserap dalam bentuk larut dalam misel lipid. Penyerapan vitamin larut-lemak terganggu pada diet yang lemaknya sangat rendah.
Produk pencernaan lemak yang meninggalkan fase minyak pada emulsi lipid berdifusi kedalam misel yang bercampur, serta liposom yang terdiri dari garam empedu, fosfatidil, kolin, dan kolesterol, dilapisi oleh getah empedu. Karena bersifat larut air misel memungkinkan produk pencernaan diangkut melewati lingkungan akueosa lumen usus. Garam empedu berlanjut mengalir kedalam ileum yang merupakan tempat sebagian besar darinya diserap ke dalam sirkulasi enterohepatik oleh suatu proses transpor aktif. Fosfolipid dihidrolisis oleh fosfolipase A2 getah pankreas menjadi asam lemak dan fosfolipid, yang juga diserap oleh misel.
Di dalam dinding usus halus, senyawa 1-monoasilgliserol lebih lanjut dihidrolisis menghasilkan gliserol bebas dan asam lemak, proses ini dilaksanakan oleh lipase yang berbeda dari lipase pankreas. Senyawa 2-monoasilgliserol akan diubah kembali menjadi triasilgliserol pertama-tama membutuhkan konversi asam lemak menjadi asil-KoA oleh enzim asil-KoA sintetase. Triasilgliserol rantai pendek dan sedang dapat diserap dalam bentuk seperti ini dan kemudian dihidrolisis oleh enzim gliserol ester hidrolase.
Sintesis triasilgliserol kemungkinan besar terjadi di dalam mukosa usus melalui cara yng serupa dengan yang terjadi di dalam jaringan lain. Lipopospolipid yang diserap juga akan mengalami reasilasi dengan asil ko-A untuk menghasilkan kembali fosfolipid dan ester kolesteril.
Gliserol bebas yang dilepas di dalam lumen usus tidak digunakan kembali, tetapi melintas langsung ke dalam vena porta, namun gliserol yang dilepas di dalam sel usus dapat digunakan kembali untuk sintesis triasilgliserol setelah diaktifkan menjadi gliserol 3-fosfat oleh ATP. Sebagian besar lemak yang diserap dengan panjang lebih dari 10 atom karbon, terlepas dari bentuknya ketika diserap, ditemukan sebagai asam lemak teresterifikasi di dalam cairan limfe duktus torasikus.
Asam lemak dengan rantai lebih pendek diangkut ke dalam vena porta sebagai asam lemak bebas tak teresterifikasi (asam lemak bebas). Salah satu penyebab mengapa hal ini terjadi karena enzim asil koA sintetase bersifat spesifik untuk asam lemak dengan 12 atom karbon atau lebih. Sebagian asam lemak rantai pendek atau sedang yang terdapat dalam campuran triasilgliserol mungkin dapat diserap sebagai 2-monoasilgliserol dan memasuki duktus torasikus melalui lintasan monoasilgliserol.
Kelainan pada absorpsi lemak
1. Kiluria
Merupakan kelainan berupa dieksresikannya urine seperti susu akibat adanya hubungan abnormal antara traktus urinarius (saluran kemih) dengan sistem pengaliran limfa usus, suatu hubungan yang dinamakan fistula kilosa. Pemberian triasilgliserol yang mengandung asam lemak rantai sedang (kurang dari 12 rantai karbon) sebagai pengganti lemak diet akan menghilangkan gejala kiluria.
2. Kilotoraks
Merupakan penumpukan cairan pleura yang keruh seperti susu yang disebabkan oleh hubungan abnormal rongga pleura dengan saluran limfa usus. Penggunaan triasilgliserol yang mengandung asam lemak rantai pendek akan menghasilkan cairan pleura yang jernih.
3. Defisiensi kolipase
Merupakan kelainan berupa steatore atau feses yang berlemak pada pasien terjadi akibat defek padak erja enzim lipase pankreas.
Pencernaan dan Absorpsi Protein
Protein digunakan oleh tubuh untuk membentuk dan memperbaiki sel-sel tubuh yang telah rusak, sehingga berperan dalam regulasi sejumlah besar fungsi tubuh. Sebagai contohnya, hampir 50% protein dari makanan yang dikonsumsi akan membentuk enzim yang berfungsi menyatukan atau memecah molekul-molekul membentuk sel-sel baru dan zat kimia lain. Protein juga digunakan untuk membentuk neurotransmitter. Enzim menjadi kontributor terpenting dalam pencernaan protein. Enzim pencernaan proteolitik dikenal sebagai proteinase atau protease. Ada dua kelas utama Enzim pencernaan proteolitik (protease) dengan spesifitas yang berbeda untuk asam amino yang membentuk ikatan peptida yang akan dihidrolisis. Dua kelas tersebut antara lain, 1) Endopeptidase yang menghidrolisis ikatan peptida antara asam-asam amino spesifik di seluruh molekul. Enzim ini bekerja menghasilkan fragmen yang lebih kecil; misalnya pepsin di getah lambung; tripsin, kimotripsin, dan elastase yang disekresikan ke dalam usus halus dan pankreas, dan 2) Eksopeptidase yang mengatalisis hidrolisis ikatan peptida satu per satu dari ujung peptida. Karboksipeptidase yang disekresikan di getah pankreas berfungsi membebaskan asam amino dari terminal karboksil bebas; aminopeptidase yang disekresikan oleh sel mukosa usus berfungsi embebaskan asam amino dari terminal amino. Dipeptidase di brush border sel mukosa usus mengatalisis hidrolisis dipeptida yang bukan substrat bagi aminopeptidase dan karboksipeptidase.
Pada aktivitas metabolisme, protease disekresikan sebgai zimogen, yaitu bentuk inaktif dari suatu enzim. Pepsinogen diaktifkan menjadi pepsin oleh asam lambung dan pepsin aktif (autokatalisis). Di usus halus, tripsinogen diaktifkan menjadi tripsin oleh enteropeptidase yang disekresikan oleh sel epitel duodenum; tripsin kemudian dapat mengaktifkan kimotripsinogen menjadi kimotripsin, proelastase menjadi elastase, prokarboksipeptidase menjadi karboksipeptidase, proaminopeptidase menjadi aminopeptidase. Dalam keadaan di bawah normal, protein-protein hampir dicerna secara sempurna menjadi asam-asam amino konstituennya sedangkan produk akhir dari proses pencernaan protein dengan cepat akan diserap oleh usus dibawa ke dalam darah porta. Namun tidak semua mengalami proses tersebut, diantaranya mengalami proses hidrolisis, misalnya hidrolisis dipeptida.
Bentuk isomer yang alami maupun yang tidak isomer sebuah asam amino diangkut secara aktif melalui usus, dari tunika mukosa ke tunika serosa ; vitamin B6 (piridoksal fosfat) yang mungkin terlibat dalam pemindahan tersebut. Proses transpor aktif pada asam amino bergantung pada energi. Asam amino diangkut melalui brush border (eritrosit) oleh beragam unsur pengangkut yang banyak diantaranya mempunyai mekanisme bergantung Na+ yang serupa dengan sistem transporter glukosa. Diantara unsur pembawa tersebut terdapat unsur pembawa asam amino netral yakni fenilalanin dan metionin serta unsur pembawa asam amino spesifik seperti prolin dan hidroksipolin. Sedangkan unsur pembawa yang tidak bergantung pada Na+ mengkhususkan diri pada proses transpor asam amino netral serta lipofilik misalnya fenilalanin dan leusin.
Kelainan absorpsi asam amino atau protein
Beberapa asam amino ada yang mempunyai kepekaan terhadap protein sehingga menimbulkan alergi setelah makan makanan yang mengandung protein, contohnya udang.
Reaksi alergi dapat digambarkan secara sederhana pada skema berikut:
Protein yang tidak terhidrolisis diserap asam amino yang dapat merupakan antigen merangsang reaksi imunologi
Selain itu salah satu contoh penyakitnya adalah Gluten-sensitive enterophaty (penyakit seliak) adalah absorpsi non-infeksi yang disebabkan oleh pengecilan area absorptif usus halus. Kelainan utama dari penyakit seliak adalah sensitivitas terhadap gluten, komponen gandum yang mengandung gliadin, suatu protein yang tidak larut dalam air. Peptida gliadin dipresentasikan oleh antigen precenting cell HLA-DQ2-positif dan HLA-DQ8-positif di lamina propria usus halus kepada sel T CD4+ dan menyebabkan respon imun terhadap gluten. Oleh karena itu, diduga penyakit ini merupakan penyakit genetik. Bila terdapat oleh gluten, akumulasi linfosit pada lambung dan mukosa usus dapat terjadi, bahkan limfosit dapat menembus hingga lapisan epitel sehingga menyebabkan kerusakan sel enterosit epitelial yang bermanifestasi pada vili yang rata karena destruksi. Penderita penyakit seliak mengalami peningkatan level serum anbodi, termasuk autoantibodi IgA antiendomisil. Autoantibodi antiendomisial bertujuan melawan transglutaminase, suatu enzim yang mendeamidasi gliadin. Pada pasien terdapat pula diare dan status malnutrisi yang bervariasi dari kecil hingga menjelang dewasa menengah. Terdapat pula risiko maligna. Diet bebas gluten dapat meningkatkan status pasien.
Pencernaan dan Absorpsi Vitamin dan Mineral
Vitamin dan mineral dibebaskan dari makanan saat pencernaan, meskipun hal ini tidak berlangsung sempurna dikarenakan ketersediaan vitamin dan mineral bergantung pada jenis makanan yang dikonsumsi dan adanya senyawa-senyawa pengikat (chelating compounds). Vitamin larut-lemak diserap dalam misel lipid yang terbentuk saat pencernaan lemak; vitamin larut-air dan sebagian besar garam mineral diserap dari usus halus melalui transpor aktif atau difusi yang diperantarai oleh pembawa (carrier) dan diikuti oleh pengikatan pada protein intrasel untuk mencapai penyerapan konsentratif. Sampai saat ini pengetahuan tentang mekanisme penyerapan mineral yang telah berkembang dengan baik adalah kalsium dan besi.
Kalsium diserap dari usus dengan dua mekanisme yang berbeda yang didasari pada jumlah kalsium bebas yang tersedia untuk proses penyerapan. Mekanisme-mekanisme tersebut antara lain, 1) Aktif atau transcellular absorption yang hanya berlangsung di duodenum saat asupan kalsium rendah, dan 2)Pasif atau paracellular absorption yang berlangsung di jejunum dan ileum ,dan pada kondisi tertentu di kolon, ketika level asupan kalsium sedang atau tinggi. Untuk meyerap kalsium diperlukan sintesis protein pengikat kalsium intrasel yang oleh diinduksi vitamin D, yaitu kalbindin, yang juga mempengaruhi permeabilitas sel mukosa terhadap kalsium, suatu efek yang berlangsung cepat dan tidak bergantung pada sintesis protein.
.
Homeostasis besi diatur sewaktu berlangung penyerapan di usus dan besi dalam jumlah yang tepat diserap dari makanan. Penyerapan besi dengan jumlah yang kurang akan menyebabkan gangguan defisiensi besi seperti anemia. Di sisi lain, penyerapan besi berlebih akan menyebabkan hemokromatosis dan bersifat toksik. Untuk mengurangi resiko efek samping dari pembentukan nonezimatik radikal bebas oleh besi elemental dilakukan pengaturan penyerapan secara ketat. Besi ferri (Fe 3+) di lumen duodenum direduksi menjadi bentuk ferro melalui aksi brush border ferrireduktase. Besi di-kotransportasi dengan proton ke enterosit melalui transporter logam divalen DMT-1.
Besi anorganik ditimbun di sel mukosa usus dan terikat pada suatu protein intrasel yaitu feritin. Jika feritin di dalam sel telah jenuh oleh besi, tidak ada lagi besi yang dapat masuk ke dalam sel. Besi dapat meninggalkan sel hanya jika di dalam plasma terdapat transferin yang dapat diikat olehnya. Pada transferin yang telah jenuh oleh besi, setiap besi yang telah tertimbun di sel mukosa akan keluar ketika sel tersebut terkelupas. Adanya sawar mukosa ini menyebabkan hanya sekitar 10% besi dalam makanan yang diserap dan hanya 1-5% dari makanan nabati.
2.1.1. Pembusukan dan Fermentasi dalam Intestinal
Usus besar atau juga disebut kolon mempunyai fungsi biologik yang penting, yaitu untuk absorpsi dan sekresi beberapa elektrolit tertentu dan air, serta pengumpulan dan ekskresi bahan-bahan sisa pencernaan. Namun dalam dasawarsa terakhir, perhatian banyak ditujukan pada fungsi-fungsi usus besar (kolon) yang mempengaruhi kesehatan dan nutrisi, utamanya dalam hubungan dengan mikrobiota yang hidup di dalamnya.
Kolon merupakan suatu ekosistem yang sangat sarat dengan kolonisasi mikrobiota (sampai 1012 bakteri/gram isi kolon), sehingga aktivitas terpadu dari mikrobiota yang hidup didalamnya, menjadikan usus besar bagian tubuh dengan aktivitas metabolik paling tinggi. Diperkirakan 95% dari semua sel hidup dalam tubuh manusia adalah bakteri usus besar. Kolon mempunyai ekosistem mikrobiota yang sangat kompleks, didiami sekurang-kurangnya 50 genera bakteri, yang terdiri atas lebih 400 spesies bakteri yang berbeda.
Di dalam usus besar terjadi proses pembusukan dan fermentasi oleh aktivitas bakteri. Dari aktivitas ini terbentuk gas CO2 CH4, H2, N2, H2S danasam-asam seperti asam laktat, asam asetat, dan asam butirat. Bakteri usus juga memproduksi vitamin seperti vitamin K dan B12. Beberapa produk pembusukan antara lain:
1. Lesitin dipecah oleh bakteri menghasilkan kolin dan neurin
2. Beberapa asam amino mengalami dekarboksilasi sehingga terbentuk amin primer yang toksik yang disebut ptomain. Sebagai contohnya lisin berubah menjadi kadaverin.
3. Asam amino triptofan membentuk indol dan skatol. Dua zat ini memberi pengaruh pada bau khas feses.
4. Asam amino sistein mengandung sulfur mengalami transformasi membentuk merkaptan seperti etil merkaptan, etil merkaptan, dan H2S.
Komponen mikrobiota kolon sebagian besar pada umumnya bersifat menguntungkan bagi hospes. Melalui proses fermentasi, bakteri kolon sanggup membentuk sejumlah besar senyawa yang efeknya positif bagi fisiologi usus maupun pengaruh sistemik :
1. Produk akhir metabolisme, terutama SCFA dari metabolisme karbohidrat dan protein, bersifat vital sebagai sumber energi mukosa kolon, dan untuk regulasi metabolisme sesudah SCFA diserap. SCFA penting bagi integritas mukosa dan fungsi fisiologik normal usus besar.
2. Mikrobiota normal memberikan barier sangat efektif terhadap kolonisasi usus oleh mikroba patogen potensial. Komponen yang baik dari mikroba indigenous (asli) dalam usus menciptakan mikro-lingkungan dalam kolon yang tidak menguntungkan bagi pertumbuhan dan/atau survival mikroflora patogen, sehingga menekan aktivitas metabolik serta berdiamnya dan berkembangbiaknya dalam kolon.
3. Kondisi fisiko-kimiawi dari mikro-lingkungan lumen usus mengurangi paparan mukosa terhadap berbagai mutagen dan toksik bila spesies bakteri menguntungkan yang hidup predominan dalam kolon.
Karakteristik fermentasi dalam usus besar
Fermentasi merupakan dekomposisi makanan, khususnya karbohidrat, secara enzimatik oleh mikroba.fermentasi berlangsung di sepanjang traktus gastrointestinal semua hewan, tetapi intensitas fermentasi bergantung pada jumlah mikroba. Usus besar menjadi tempat terpenting pada proses fermentasi.
Sel epitel usus besar tidak memproduksi enzim pencernaan, tetapi mengandung bakteri dalam jumlah besar yang memiliki enzim untuk mencerna zat makanan. Pada semua hewan(termasuk manusia), dua proses yang dilakukan mikroba di dalam usus besar meliputi:
• Pencernaan dan metabolisme (khusus untuk karbohidrat yang tidak tercerna di usus halus, seperti selulosa)
• Sintesis vitamin K dan beberapa vitamin B tertentu
Selulosa umum terdapat pada makanan hewan,termasuk manusia, tetpai tidak ada sel pada mamalia yang dapat memproduksi selulase. Sintesis vitamin K oleh mikroba kolon memberikan suplemen bagi sumber makanan dan membuat defisiensi vitamin K semakin berkurang. Di samping itu, pembentukan vitamin B oleh mikroba di kolon berguna pada tubuh hewan karena vitamin b tidak terserap di kolon, tetapi ada terkandung di feses.
Substrat utama bagi fermentasi oleh bakteri dalam kolon adalah karbohidrat yang lolos melewati saluran cerna bagian proksimal, yang terutama terdiri atas resistant starch, disusul non-starch polysaccharide, dan nondigestible oligosaccharide. Selain itu juga protein yang lolos baik eksogen maupun endogen (seperti enzim-enzim pencernaan).
Komposisi mikrobiota seorang individu biasanya cukup stabil untuk jangka waktu panjang. Namun beberapa faktor dapat mempengaruhi pola dan hebatnya fermentasi atas substrat tertentu. Sejumlah faktor tersebut antara lain:
• Perubahan lingkungan fisikokimiawi kolon,
• Kompetisi nutrisi antar spesies,
• Interaksi metabolik bakteri,
• Kondisi saluran cerna hospes
2.3. Detoksifikasi
Setiap tubuh manusia dipastikan terdapat toksin atau racun yang mengendap dan terakumulasi sejak manusia lahir ke dunia dan mengkonsumsi makanan-makanan maupun minuman-minuman yang ada hingga sekarang. Racun atau toksin tersebut akan mempengaruhi proses metabolisme tubuh dan perkembangan sel-sel tubuh manusia. Jika racun atau toksin tersebut tidak dibersihkan (detoksifikasi) maka akan mengakibatkan seperti misalnya: penuan dini, kanker, stroke, gangguan pencernaan, pertumbuhan sel yang lambat dan tidak sempurna, kulit kusam dan lain sebagainya.
Faktor-faktor yang mempengaruhi detoksifikasi antara lain:
1. Usia. Pada pediatri, sistem enzim belum sempurna sedangkan pada geriatri, sistem enzim mengalami penurunan.
2. Nutrisi. Protein rendah, enzim menurun.
3. Kondisi patologik. Terutama penderita insufisiensi hati, sulit mengalami biotransformasi.
4. Ras/genetik. Ada beberapa ras tertentu yang mempengaruhi proses biotransformasi.
5. Keberadaan obat lain: inhibitor atau induktor enzim.
Mekanisme detoksifikasi dalam tubuh terdiri dari dua tahap utama yaitu :
1. Transformasi tahap I, terjadi proses oksidasi, reduksi, dan hidrolisis yang hasilnya dilanjutkan
2. Transformasi tahap II, yaitu proses konjugasi
Fungsi utama dari reaksi tahap satu dan dua adalah mengubah senyawa xenobiotik menjadi bentuk lain dan melanjutkan dengan reaksi konjugasi untuk membuat senyawa xenobiotik menjadi bersifat polar dan mudah disekresikan melalui urin. Masalah yang dapat timbul adalah dihasilkannya produk oksidasi yang reaktif dan mempunyai afinitas yang tinggi pada DNA dan protein sehingga menyebabkan kerusakan DNA atau protein sel. Konjugasi pada DNA dan protein sel merupakan awal dari proses keracunan kronis yang diketahui dapat termanifestasi dalam bentuk berbagai penyakit degeneratif. Selama proses detoksifikasi, apabila proses tranformasi tahap I terlalu cepat, tetapi tahap dua terlambat, maka akan kelebihan bahan perantara yang sangat beracun, menyebabkan kerusakan jaringan yang lebih luas, sehingga memerlukan perlindungan antioksidan vitamin A-beta carotene, vitamin C, vitamin E, flavonoid, proantocyanin yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Reaksi oksidasi merupakan reaksi yang utama dan pertama dari fase 1. Reaksi oksidasi ini melibatkan enzim oksidase, monooksigenase (sitokrom 450), dan dioksigenase. Reaksi oksidasi melakukan biotransformasi hampir sebagian obat. Contoh:
Indikan dikeluarkan melalui urine.
Pemecahan Asam Amino Aromatis
Reaksi hidrolisis terdiri dari beberapa reaksi penting yaitu perubahan ester dan amida menjadi asam dan alkohol oleh esterase (amidase), perubahan epoksida menjadi diol, serta hidrolisis asetal (glikosida) menjadi glikosidase. Contoh : aspirin/asetil salisilat mengalami hidrolisis membentuk asam asetat dan asam salisilat. Asam salisilat kemudian diekskresi melalui urin dalam bentuk konjugat dengan asam glukuronat.
Tranformasi tahap II ini memberikan beberapa jalur konjugasi yang memperantarai racun yang bersifat minyak mudah larut dalam air, sehingga dapat dibuang melalui urin, empedu, tinja dan keringat. Yang dapat melakukan konjugasi adalah:
1. asam amino seperti glisin, sistein, dan glutamin,
2. asam glukuronat,
3. asam asetat,
4. zat anorganik yaitu sulfat.
Reaksi konjugasi antara lain:
1. Konjugasi Glukuronidasi (Konjugasi dengan asam glukuronat).
2. Konjugasi Sulfasi (Konjugasi dengan asam sulfat).
3. Konjugasi Asetilasi (Konjugasi dengan asam asetat).
4. Konjugasi Metilasi.
5. Konjugasi Asam Amino (Konjugasi glisin, taurin, glutamin, ornitin dan arginin).
6. Konjugasi Glutation (N-asetil sistein, dimana asam amino sistein dan metionin adalah bahan awal).
1. Konjugasi Glukuronidasi
Konjugasi dengan asam glukuronat ini adalah bentuk transformasi tahap II yang paling umum. Proses ini memerlukan enzim UDP-glukuronosiltransferase sebagai katalis yang terdapat baik di retikulum endoplasma maupun sitosol dan kosubstrat Asam Uridin-5”-difosfat-alfa-glukuronat (UDPGA) sebagai sumber asam glukuronat. Molekul-molekul seperti 2-asetilaminofluoren (suatu karsinogen), anilin, asam benzoat, meprobamat (obat penenang), fenol, dan banyak steroid diekskresikan sebagai glukuronida. Glukuronida dapat melekat pada gugus hidroksil (alkohol dan fenol), karboksil (asam karboksilat), amina, dan sulfhidri. Derivat glukuronida yang dibentuk dengan cara ini jauh lebih mudah dilarutkan dalam air daripada bentuk sebelumnya. Hal ini dikarenakan banyaknya jumlah gugus-gugus polar OH dan gugus karboksilat yang akan terionisasi oleh pH netral. Asam glukuronat dipergunakan sebagai konjugat senyawa-senyawa bilirubin, asam empedu, hormon steroid, dan hormon kelamin.
Contoh:
Analgesik morfin ini membentuk 3-O dan 6-O glukuronida keduanya aktif pada reseptor opiat di dalam tubuh. Efek analgesik morfin secara keseluruhan merupakan kombinasi kerja obat dan efek kedua glukuronida yang aktif sehingga sangat kompleks.
2. Konjugasi Sulfasi
Merupakan transformasi tahap II yang menambah gugusan sulfat ke alkohol dan amin (umumnya senyawa fenol, kresol, indol, dan skatol, menjadi bentuk sulfat atau sulfonamida yang kurang toksik, lebih asam dan mudah dikeluarkan melalui urine, dibantu oleh enzim sulfotransferase dan kosubstrat 3”-phosphoadenosine-5”-phosphosulphate (PAPS) sebagai sumber kelompok sulfat.Contoh senyawa yang dimetabolisme dengan cara ini adalah neurotransmitter noradrenalin (norepinefrin) dan juga hormon-hormon seperti adrenalin (epinefrin), tirosin, dan beberapa steroid.
Jika dosis obat tinggi, jalur sulfat dapat menjadi terjenuhkan dan digantikan oleh reaksi konjugasi lainnya karena reservoir sulfat anorganik di dalam tubuh terbatas dan mudah mengalami kelebihan muatan.
Tempat utama terjadinya reaksi sulfasi adalah hati dan ginjal. Konjugat sulfat suatu obat jauh lebih terlarutkan air dibandingkan dengan senyawa induknya dan biasanya disaring oleh ginjal dan dikeluarkan dalam urin, kecuali obat-obat steroid, obat ini disulfasi dan kemudian dikeluarkan ke dalam empedu. Contoh:
3. Konjugasi Asetilasi
Tranformasi ini tidak menghasilkan racun-racun yang larut air. Alkohol dan amin dapat diasetilasi dengan asetil-KoA, dikatalisis oleh enzim asetil-transferase yang terdapat di dalam sitosol berbagai jaringan, terutama hati. Asetilasi suatu amin menghilangkan tempat utama ikatan hidrogen (pasangan elektron menyendiri nitrogen) dari obat sehingga menghancurkan salah satu interaksi tiga dimensi spesifik dengan makromolekul target.
Obat isoniazid yang digunakan untuk mengobati tuberkulosis, mengalami asetilasi. Individu dapat diklasifikasikan sebagai asetilator cepat atau lambat karena terdapat bentuk polimorfik asetiltransferase. Hal ini mempengaruhi laju pembersihan obat, seperti isoniazid dari darah. Asetilator lambat lebih rentan mengalami efek tertentu isoniazid karena obat ini akan menetap lebih lama pada kelompok orang tersebut.
4. Konjugasi Metilasi
Transformasi ini kurang penting dibanding transformasi tahap II lainnya. Pada umumnya hanya dipakai untuk mentranformasi beberapa jenis tiol, fenol dan amin yang dihasilkan dalam tubuh saja dengan perantara S-Adenosil metionin (SAM) dan dikatalisasi oleh beberapa jenis enzim metil transferase. Contoh: Metabolisme epineprin oleh SAM dan katekol O-metil transferase (COMT).
5. Konjugasi Asam Amino
Konjugasi dengan asam-asam amino biasanya digunakan konjugat asam amino glisin, ornitin, arginin, taurin, dan sistein hewan golongan ureolitik lebih banyak menggunakan asam amino glisin. Sedangkan hewan golongan urikolitik lebih banyak menggunakan asam amino ornitin. Konjugasi terjadi dengan pembentukan ikatan peptida antara gugus karboksil obat dan gugus NH2 asam amino setelah senyawa xenobiotik diaktivasi melalui reaksi dengan asetil-KoA.
Kelas utama obat yang dimetabolisme dengan cara ini adalah obat antiinflamasi nonsteroid (AINS) seperti ibuprofen dan ketoprofen. Jika obat-obat AINS bersifat kiral, konjugasi dengan asam amino sering mengakibatkan terjadinya inverse pusat kiral.
Contoh:
konjugasi dengan glisin
Produknya asam hipurat yang terdapat dalam urin manusia tetapi pertama kali diisolasi dari urin kuda.
konjugasi dengan glutamin
6. Konjugasi Glutation
Glutation (GSH) adalah tripeptida (-L-glutamil-L-sisteinil-glisin) yang memainkan peran utama dalam biotransformasi dan ekskresi xenobiotika dan pertahanan sel terhadap oxidative stress. Glutation sering disingkat GSH karena gugus sulfhidril sisteinnya, yaitu bagian molekul yang aktif. Sangat penting dalam konjugasi tahap II pada hewan dan tumbuh-tumbuhan.
Dibawah pengaruh enzim glutation S-transferase, glutation dapat bereaksi dengan serangkaian substrat termasuk epoksida, aril, dan alkil halida dan bahan majemuk elektrofilik lainnya. Glutation S-transferase terdapat pada fraksi sitosol kebanyakan sel dan organ tubuh seperti hati, ginjal, paru, dan usus halus.
Glutation S-transferase (GST) merupakan keluarga enzim yang mengkatalisis reaksi konjugasi glutation dengan sejumlah besar xenobiotika elektrofilik endogen maupun eksogen. GST melindungi sel tubuh terhadap serangan senyawa elektrofil yang sering bersifat sitostatik, mutagenik, dan karsinogenik, dengan jalan mengkatalisis reaksi konjugasi antara gugus glutamil dan glisinil yang berasal dari glutation dikeluarkan oleh enzim spesifik, dan sebuah gugus asetil (diberikan oleh asetil-KoA) ditambahkan ke gugus amino pada residu sisteinil yang tersisa. Reaksi ini akan menghasilkan produk konjugat glutation yang selanjutnya akan ditranspor ke ginjal dan dimetabolisme lebih lanjut menjadi asam merkapturat (suatu konjugat L-asetilsistein) yang kemudian diekskresikan dalam urin.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Pencernaan adalah proses pemecahan makanan menjadi molekul – molekul yang lebih kecil sehingga dapat diserap oleh usus. Proses ini dimulai di dalam rongga mulut oleh enzim amilase / ptialin yang menghidrolisis pati / amilum menjadi maltosa. Kemudian makanan ditelan dan didorong melalui faring dan esofagus ke dalam lambung. Di sini, aktivitas amilase terhenti akibat keasaman lambung. Sementara itu, pencernaan protein dimulai oleh adanya HCl dan pepsin.
Asam lambung atau HCl menyebabkan protein mengalami denaturasi., sedangkan pepsin mengubah protein menjadi protease dan pepton. Pencernaan berlanjut di intestine yang mendapat sekresi dari empedu dan pankreas. Sekresi empedu penting untuk menetralkan kimus serta untuk mengemulsi asam lemak dan lemak. Sekresi pankreas mengandung beberapa enzim pencernaan seperti tripsin, kimotripsin, dan elastase yang berfungsi dalam pemecahan ikatan peptid, amilase untuk pencernaan pati / amilum, dan lipase untuk pencernaan lemak. Selain itu, di dalam intestine terdapat konstituen sekresi usus halus yang mengandung sejumlah enzim pencernaan seperti aminopeptidase, disakaridase, fosfatase, polinukleotidase, nukleosidase, fosfolipase, dan kolagenase.
Setelah proses pencernaan selesai, terjadi proses absorbsi atau penyerapan. Polisakarida diserap dalam bentuk monosakarida, triasilgliserol diserap dalam bentuk 2-monoasilgliserol, asam lemak, dan gliserol, sedangkan protein diserap dalam bentuk asam amino. Proses pencernaan dan penyerapan berakhir di intestine.
Sisa makanan bergerak ke usus besar dimana terjadi penyerapan air, pembusukan, dan peragian oleh bakteri. Bahan – bahan toksik yang terbentuk di usus besar akan diserap dan dibawa ke hati (hepar) untuk mengalami proses detoksifikasi. Detoksifikasi adalah proses perubahan bahan – bahan yang bersifat toksik menjadi bahan – bahan yang tidak toksik dan mudah dikeluarkan dari tubuh. Zat – zat sisa yang telah memadat kemudian dikeluarkan melalui proses defekasi.
3.2 Saran
Dengan tersusunnya makalah ini, penulis berharap para peneliti dapat mengembangkan studi tentang pencernaan, absorpsi, dan detoksifikasi pada manusia sehingga dapat bermanfaat bagi kita semua.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. http://courses.washington.edu/conj/bess/zymogens/zymogens.html, diakses 19 September 2010 pukul 05.14
Anaesthesia UK. 2005. Gastrointestinal Secretions And Vomiting. http://www.frca.co.uk/article.aspx?articleid=100383, diakses 19 September 2010 pukul 05.22
http://pharmpedia.com/Gastrointestinal_function_and_disorders.htm, diakses 12 September 2010 pukul 17.32
Stevens CE and Hume JD. Contribution of microbes in vetebrate gastrointestinal tract to production and conservation of nutrients. Physiol Rev 1998; 78:393-427.
Murray, Robert K, dkk.2009. Biokimia Harper Ed.27.Jakarta:EGC.
Sherwood, Lauralee. 2001. Fisiologi Manusia: dari Sel ke Sistem Sel Edisi 2. Jakarta: EGC.
Anonim. Guide to Digestion of Protein. http://www.annecollins.com/food-digestion-guide.htm, , diakses 11 September 2010 pukul 17.30
R, Bowen. Absorption of Minerals and Metals. http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/index.html, , diakses 12 September 2010 pukul 15.32
http://www.google.co.id/search?q=siklus+enterohepatika&btnG=Telusuri&hl=id&client=firefox-a&hs=Smy&rls=org.mozilla%3Aen-GB%3Aofficial&channel=s&sa=2, diakses 19 September 2010 pukul 11.30
http://filzahazny.wordpress.com/2008/10/31/sistem-pencernaan/, diakses 19 September 2010 pukul 11.20
Caims, Donald. Intisari Kimia Farmasi.
Anonim. http://www.scribd.com/doc/23821615/Metabolisme-racun. diakses 15 September 2010 pukul 15.30
0 comments:
Posting Komentar