PROTEIN

Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu proteos yang berarti yang utama atau yang didahulukan, di mana benar adanya bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam setiap organisme.1

Protein merupakan bagian terbesar pada tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein, setengahnya ada di dalam otot, seperlima ada di dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluh di dalam kulit, dan selebihnya di dalam jarigan lain dan cairan tubuh. Semua enzim, hormon, pengangkutan zat-zat gizi, matriks intraseluler dan lain sebagainya adalah protein. Di samping itu asam amino yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor sebagai prekursor sebagian besar koenzim, hormon, asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan. Protein mempunyai fungsi yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh.

Protein adalah molekul makromolekul yang mempunyai berat molekul antara 5 ribu hingga beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino, yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hydrogen (H), oksigen (O) dan nitrogen(N); beberapa asam amino di samping itu mengandung unsur-unsur fosfor, besi, sulfur, iodium, dan kobalt. Unsur utama protein adalah nitrogen, di mana nitrogen merupakan 16% dari berat protein.

Jenis protein sangat banyak, mungkin sampai 1010-1012.. Ini dapat dibayangkan bila diketahui bahwa protein terdiri atas sekian kombinasi berbagai jenis dan jumlah asam amino. Ada dua puluh jenis asam amino yang diketahui sampai sekarang yang terdiri atas 8 asam amino esensial (tidak dapat diproduksi tubuh) dan 10 asam amino non-esensial (dapat diproduksi tubuh). Asam amino esensial tersebut adalah: Phenilalanin, Valin, Lysin, Isoleusin, Triptophan, Threonin, Leusin, dan Methionin. Sedangkan asam amino yang non-esensial adalah Asam Aspartat, Asam Glutamat, Glysin, Serin, Prolin, Hidroksiprolin, Tyronin, Hidroksilisin, Asparagin, dan Alanin. Selain itu, jug terdapat 2 asam amino semi-esensial (asam amino yang dapat mencukupi untuk proses pertumbuhan orang dewasa, tetapi tidak mencukupi untuk proses pertumbuhan anak anak), yaitu Arginin dan Histidin.

Klasifikasi Protein

Berdasarkan komponen-komponen yang menyusun protein:1

1. Protein Simpleks. Hasil hidrolisis total protein jenis ini merupakan campuran yang hanya terdiri atas asam-asam amino.

2. Protein Kompleks (complex protein, conjugated protein). Hasil hidrolisa total dari protein jenis ini. Selain terdiri atas berbagai jenis asam amino juga terdapat komponen lain miisalnya unsur logam gugusan phosphat dan sebagainya (contoh: hemoglobin, lipoprotein, glikoprotein, dan sebagainya)

3. Protein Derivat (protein derivative). Merupakan ikatan antara (intermediate product) sebagal hasil hidrolisa parsial dari protein native, miisalnya albumosa, peptone dan sebagainya.

Berdasarkan sumbernya, protein dikiasifikasikan menjadi:

1. Protein hewani, yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal dan binatang, seperti protein dari daging, protein susu, dan sebagainya.

2. Protein nabati, yaitu protein yang berasal dan bahan makanan turnbuhan, seperti protein dari jagung (zein), dan terigu, dan sebagainya.

Fungsi Protein

1. Pertumbuhan dan pemeliharaan.

Protein tubuh berada dalam keadaan dinamis, yang secara bergantian pecah dan disintesis kembali. Tiap hari sekitar 3% jumlah protein total berada dalam keadaan berubah ini.

2. Pembentukan ikatan-ikatan esensial tubuh.

Hormon tiroid, epinefrin, insulin adalah ptotein, begitu juga dengan enzim. Ikatan-ikatan ini bertindak sebagai katalisator atau membantu perubahan-perubahan biokimia yang terjadi di dalam tubuh.

3. Mengatur keseimbangan air.

Keseimbangan cairan tubuh harus dijaga melaui sistem kompleks yang melibatkan protein dan elektrolit.

4. Memelihara netralitas tubuh.

Protein tubuh bentindak sebagai buffer, menjaga pH tetap konstan. Sebagian besar jaringan tubuh berfungsi dalam keadaan pH netral atau sedikit alkali (pH 7,35-7,45).

5. Pembentukan antibodi

kemampuan tubuh terhadap detoksifikasi terhadap bahan-bahan racun dikontrol oleh enzim-enzim yang terdapat terutama di dalam hati.

6. Mengangkut zat-zat gizi

Protein memegang peranan esensial dalam mengangkut zat-zat gizi dari saluran cerna melaui dinding saluran cerna ke dalam darah, dari darah ke jaringan-jaringan, dan melalui membran sel ke dalam sel-sel.

7. Sumber energi.

Protein menghasilkan energi sebesar 4 kkal/g.

Sumber Protein

Bahan makanan hewani merupakan sumber protein yang baik, seperti telur, susu, daging, unggas, ikan dan kerang. Sumber protein nabati adalah kacang kedelai dan hasil olahannya seperti tahu dan tempe serta kacang-kacangan lainnya.

METABOLISME PROTEIN

Protein yang dimakan didalam tubuh akan dihidrolisis menggunakan enzim-enzim tertentu. Adapun enzim yang bekerja ialah pepsin dengan bantuan HCl di lambung. Setelah mencapai usus halus, maka pankreas akan mensekresikan tripsin, kimotripsin dan karboksipeptidase yang juga bekerja untuk memotong protein menjadi polipeptida. Yang bertugas sebagai pemecah terakhir ialah peptidase dan aminopeptidase. Setelah terbentuk asam amino, melalui transpor mediated aktif dengan bantuan ion natrium, asam amino akan dibawa ke dalam darah melalui lumen usus halus. Vitamin B6 membantu kerja ion natrium ini.2

Asam amino dapat disintesis dalam tubuh dan didapatkan dari makanan. Seperit yang telah dibahas diatas, asam amino yang disintesis tubuh disebut sebagai asam amino non essensial. Total terdapat 12 asam amino non essensial. 9 diantaranya disintesis dari komponen siklus asam sitrat, sedangkan 3 yang lain didapatkan dari asam amino essensial.5

Biosintesis asam amino non essensial:

1. ketoglutarat Asam Glutamat

2. Asam Glutamat Glutamin

3. Glutamat Prolin Hidroksi Prolin

4. Piruvat Alanin

5. Oksaloaseat Aspartat Alanin

6. D-3-Fosfogliserat Serin

7. Glioksilat dan Kolin Glisin

8. Metionin dan Serin Sistein

9. Phenilalanin Tirosin

10. Lisin Hidroksi Lisin

Setelah asam amino disintesis, maka di ribosom asam amino akan dirangkai membentuk protein. Protein tubuh mempunyai masa turn over dan dapat dikatabolisme. Lisosom merupakan tempat utama katabolisme protein, sedangkan sitosol merupakan tempat katabolisme protein yang memiliki masa kerja pendek dan protein yang abnormal. Setelah dikatabolisme, bentuk ekskresi terutama dari protein ialah urea melalui urin. Urea disintesis melalui empat tahap, yaitu:

1. Transaminasi

Pada transaminasi dengan bantuan piruvat dan ketoglutarat, berbagai macam asam amino akan diubah kedalam bentuk keto sedangkan piruvat akan membentuk alanin dan ketoglutarat akan membentuk glutamat. Caranya ialah dengan melepas gugus amina dari asam amino. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Piruvat + Asam Amino Alanin + Asam Amino -keto (ALA transaminase)

ketoglutarat + Asam Amino Glutamat + Asam Amino -keto (glutamat transaminase)

Namun pemusatan asam amino lebih bekerja untuk pembentukan asam glutamat dibanding alanin. Reaksi transaminasi tidak terjadi pada asam amino lisin, threonin, prolin dan hidroksi prolin. Glutamat hasil proses transaminasi dapat mengalami proses deaminasi oksidatif untuk menghasilkan amoniak.

2. Deaminasi Oksidatif

Pada proses ini glutamat akan melepas gugus amina yang akan bereaksi dengan ion hidrogen membentuk amoniak.

L-Glutamat + NAD+/NADP+ ketoglutarat + NH3 + NADH/NADPH + H+

(L-glutamat dehidrogenase)

3. Transpor Amonia

Amoniak ditranspor dalam darah menuju ke hati untuk mengalami intoksikasi. Kadar amoniak yang normal dalam darah ialah berkisar 10-20 g/dL. Kadar amoniak yang tinggi dapat menyebabkan gangguan bicara, penglihatan kabur hingga koma. Hal ini dapat dijumpai pada sirosis hati. Selain hasil katabolisme, amoniak darah juga berasal dari senyawa N di kolon akibat aktivitas bakteri usus.

Setelah sampai di hati, amoniak dapat digunakan untuk sintesis urea ataupun pembentukan asam amino.

4. Sintesis Urea

Terjadi di hati. Dalam hepatosit, proses ini terjadi di mitokondria dan sitosil. Enzim pengatur pada siklus urea ialah karbamoil fosfat sintase I. Senyawa awal yang dibutuhkan ialah NH4+ dan CO2. Nitrogen disini dapat dibawa oleh asam amino citrulin, ornitin, arginin, arginin suksinat dan aspartat. Kondisi patologis seperti diabetes melitus tidak terkontrol dapat mendorong peningkatan sintesis urea. Kelainan pada siklus urea dapat menyebabkan intoksikasi amonia yang dapat menyebabkan retardasi mental.3

Senyawa nitrogen dalam keadaan tertentu intakenya dibutuhkan lebih tinggi. Pada kondisi patologis ekskresi nitrogen dapat meningkat. Perbandingan antara jumlah nitrogen yang masuk ke dalam tubuh dengan jumlah nitrogen yang diekskresikan disebut sebagai balans nitrogen. Balans nitrogen cenderung positif pada masa pertumbuhan, kehamilan, masa penyembuhan dan pemberian hormon anabolik. Sedangkan balans nitrogen yang negatif ditemukan pada malnutrisi dan penyakit berat seperti kanker dan diabetes melitus. Orang dewasa yang sehat memiliki balans nitrogen yang seimbang.

2. Murray RK, Granner DK, Mayes PA. Biokimia harper edisi 27. Jakarta: EGC 2009

3. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Edisi ke-2. Jakarta: EGC; 2001.h.609-86.

KANDUNGAN PURIN DALAM MAKANAN