PROSES PEMBENTUKAN LEMAK DAN LIPID DIDALAM TUBUH

PROSES PEMBENTUKAN LEMAK DAN LIPID DIDALAM TUBUH

1. LIPID

            Lipid merupakan biomolekul yang sangat penting dalam kebutuhan makanan kita. Salah satu bentuk lipid adalah trigliserol dan lipoprotein. Trigliserol adalah sumber cadangan kalori yang memiliki energi tinggi. Jika dibandingkan, metabolisme karbohidrat dan protein akan menghasilkan energi sekitar 4 sampai 5 kkal/g, sedangkan trigliserol bisa menghasilkan 9 kkal/g. Fungsi biologi lipid tergantung pada struktur kimianya. Minyak dan lemak merupakan cadangan makanan pada banyak organisme. Fosfolipid dan sterol merupakan struktur primer pembentuk membran. Beberapa jenis lipid yang jumlahnya terbatas pada sel organism memiliki fungsi sebagai kofaktor, electron carriers, pigmen pengabsorpsi cahaya, ujung hidrofobik protein, agen pengemulsi, hormon dan messenger intraselular. Sebagai bentuk

umum lipid yang berfungsi sebagai cadangan makanan, minyak dan lemak memiliki bentuk sebagai asam lemak dan derivatnya. Asam lemak merupakan derivat hidrokarbon yang memiliki tingkat oksidasi rendah. Lipid relatif tidak bisa larut dalam air dan bisa larut dalam pelarut nonpolar seperti eter dan kloroform.

Lipid adalah segolongan besar senyawa tak larut di dalam air yang terdapat di alam. Lipid cenderung larut dalam pelarut organik misalnya eter dan kloroform dan merupakan senyawa yang heterogen dari jaringan. Sifat ini yang membedakan dengan karbohidrat, protein, asam nukleat dan kebanykan molekul hayati lainnya. Lipid dapat diperoleh dari hewan maupun tumbuhan dengan cara ekstrasi menggunakan alcohol panas, eter dan pelarut lemak yang lainnya. Macam senyawa itu kuantitasnya yang doperoleh dari ekstraksi itu sangat tergantung pada bahan alam sumber lipid yang dapat digunakan  (Girindra, 1990).

Minyak dan lemak adalah trigiserida atau triasil gliserol (merupakan ester asam lemak dengan gliserol) dengan rumus (Tim Dosen, 2011):

Minyak adalah istilah umum untuk semua cairan organic yang tidak larut/bercampur dalam air. Minyak tumbuhan dan hewan semuanya merupakan lipid. Dari sudut pandang kimia, minyak kelompok ini sama saja dengan lemak. Minyak dibedakan dari lemak berdasarkan sifat fisiknya, pada suhu ruang minyak berwujud cair sedangkan lemak berwujud padat. Jika dilihat dari asalnya terdapat dua golongan besar minyak yaitu minyak yang dihasilkan tumbuh-tumbuhan (minyak nabati) dan minyak yang dihasilkan oleh hewan (minyak hewani) (Anonim, 2011).

Lemak atau minyak  secara kimiawi adalah trigliserida yang merupakan bagian terbesar dari kelompok lipida.  Trigliserida ini merupakan senyawa hasil kondensasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak.  Secara umum, lemak diartikan sebagai trigliserida yang dalam kondisi suhu ruang berada dalam keadaan padat.  Sedangkan minyak adalah trigliserida yang dalam suhu ruang berbentuk cair  (Sudarmaji, dkk,  1996).

Suatu lipid didefinisikan sebagai senyawa organik yang terdapat dalam alam serta tak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik nonpolar seperti suatu hidrokarbon atau dietil eter. Berbagai kelas lipid dihubungkan satu sama lain berdasarkan komponen dasarnya, sumber penghasilnya, kandungan asam lemaknya, maupun sifat-sifat kimianya (Jatilaksono, 2007).

Berdasarkan komponen dasarnya, lipid terbagi ke dalam lipid sederhana (simple lipid), lipid majemuk (compound lipid), dan lipid turunan (derived lipid). Berdasarkan sumbernya, lipid dikelompokkan sebagai lemak hewan (animal fat), lemak susu (milk fat), minyak ikan (fish oil), dll. Klasifikasi lipid ke dalam lipid majemuk karena lipid tersebut mengandung asam lemak yang dapat disabunkan, sedangkan lipid sederhana tidak mengandung asam lemak dan tidak dapat disabunkan (Jatilaksono, 2007).

            Lipid merupakan gudang energi, tidak larut dalam air dan dapat diekstraksi dari komponen sel lainnya dengan pelarut organic seperti hidrokarbon,  karbontetraklorida dan eter. Pada komponen-komponen dari lipid dapat dipisahkan dengan perbedaan kelarutannya dalam pelarut-pelarut organik yang berbeda. Lemak adalah suatu senyawa atau molekul yang terbentuk dari asam lemak atau gliserol. Lemak dapat dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol dengan menggunkan larutan alkali (Tim Dosen, 2011).

Senyawa-senyawa yang termasuk dalam lipid terbagi dalam beberapa golongan. Ada beberapa cara yang digunakan untuk penggolongan yang dikenal. Bloor membagi lipid dalam tiga golongan besar yaitu (Poedjiadi, 1994) :

1.  Lipid sederhana yaitu eter, asam lemak dan berbagi alcohol. Misalnya pada lilin dan

     gliserol.

2. Lipid gabungan yaitu eter, asam lemak yang mempunyai gugus tambahan misalnya

    fosfolipid.

3. Derivat lipid yaitu senyawa yang dihasilkan dari proses hidrolisis. Misalnya lemak dan

    gliserol.

Klasifikasi Lipid

1) Lipid Sederhana. Ester yang terbentuk dari asam lemak dengan beberapa gugus alkohol.

     a) Lemak. Bentuk ester asam lemak dengan gliserol. Minyak merupakan bentuk cair dari lemak.

    b) Lilin. Bentuk ester asam lemak yang memiliki berat molekul besar dengan bentuk  alcohol

         monohidrat.

2) Lipid Kompleks. Ester yang terbentuk dari asam lemak yang mengandung gugus lain yang teradisi

     pada gugus alkohol atau asam lemak.

    a) Fosfolipid. Lipid yang mengandung residu asam fosfat. Molekul ini mengandung basa nitrogen dan

        subtituen lainnya, misalnya gliserofosfolipid memiliki gugus alkohol berupa gliserol dan  

        spingofosfolipid memiliki gugus alkohol berupa spingosin.

    b) Glikolipid (glikospingolipid). Lipid yang mengandung asam lemak, spingosin dan karbohidrat.

    c) Lipid kompleks lainnya. Misalnya sulfolipid , aminolipid dan lipoprotein.

3) Lipid prekursor dan derivat. Contoh lipid kategori ini adalah asam lemak, gliserol, steroid, aldehid

     lemak, keton bodies, lipid yang terlarut pada vitamin dan hormon.

            Selain itu lipid dapat juga dibagi dalam beberapa golongan berdasarkan kemiripan struktur lazimnya, yaitu (Fessenden, 1992) :

1. Asam lemak adalah asam organic yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak, baik yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Asam ini adalah asam kaarboksilat yang mempunyai rantai karbon yang panjang dengan rumus umum RCOOH. Pada umumnya asam lemak mempunyai jumlah atom karbon yang genap.

2. Lemak adalah suatu ester asam lemak dengan gliserol. Gliserol adalah suatu trihidroksi alkoholl yang terdiri atas tiga atom karbon, jadi tiap atom karbon mempunyai gugus – OH. Pada lemak saatu molekul gliserol mengikat tiga molkeul asan lemak. Oleh karena itu lemak adalah suatu trigliserida :

      R₁ – COO – CH₂

      R₂ – COO – CH

      R₃ – COO – CH₂

Lemak hewan pada umumnya berupa zat padat pada suhu ruangan sedangkan lemak yang berasal dari tumbuhan berupa zat cair.

3    3. Lilin (wax) adalah ester asam lemak dengan monohidroksi alcohol yang mempunyai rantai karbon panjang antara 14 sampai 34 atom karbon. Lilin dapat diperoleh antara lain dari lebah madu dan dari ikan paus atau lumba-lumba. Lilin dikeluarkan oleh lebah untuk membentuk sarang tempat penyimpanan madu. Lilin tidak mudah terhidrolisis seperti lemak dan tidak dapat diuraikan oleh enzim yang menguraikan lemak.

      4. Fosfolipid adalah suatu gliserida yang mengandung fosfor dalam bentuk ester asam fosfat. Oleh karenanya fosfolipid adalah suatu fosfogliserida.

      5. Sfingolipid adalah senyawa yang mempunyai rumus dan merupakan satu-satunya sfingolipid yang mengandung fosfat adalah sfingomielin yan terdapat dalam jaringan saraf dan dalam otak yang mengandung sfingosin dengan beberapa ikatan rangkap.

      6. Terpen merupakan senyawa yang kebanyakan terdiri atas kelipatan dari lima atom karbon.

      7. Lipid kompleks adalah lipid yang terdapat alam bergabung dengan senyawa lain misalnya dengan protein atau dengan karbohidrat.

8.   Trigliserida adalah bentuk lemak yang paling efisien untuk menyimpan kalor yang penting untuk proses-proses yang membutuhkan energi dalam tubuh. Trigliserida bersifat tidak banyak membutuhkan tempat, kurang teroksidasi. Trigliserida dapat dikonversi menjadi kolesterol, fosfolipid dan bentuk lipida lainnya kalau dibutuhkan. Adapun fungsi fisik lainnya adalah sebagai bantalan tulang-tulang dan organ vital, melindungi organ dari goncangan. Lemak bawah kulit berfungsi sebagai insulator dari panas atau dingin.

Seperti karbohidrat dan protein, kebanyakan lipid juga tersusun dari senyawa-senyawa yang lebih sederhana. Ada satu kelompok lipid yang tidak mengandung asam lemak dan gliserol dan tidak terhidrolisis (Fessenden, 1992).

                    Lipida yang paling sederhana dan paling banyak mengandung asam lemak sebagai unit penyusun adalah triasilgliserol juga sering dinamakan lemak, lemak netral atau trigliserida. Triasilgliserol adalah komponen utama dari lemak penyimpan atau depot lemak pada sel tumbuhan dan sel hewan tetapi umumnya tidak ditemukan pada membran. Triasilgliserol dalam berbagai jenis tergantung pada identitas dan letak ketiga komponen asam lemak yang terikat dengan ikatan ester oleh gliserol. Senyawa yang mengandung satu jenis asam lemak pada ketiga posisi disebut triasilgliserol sederhana golongan ini dinamakan menurut asam lemak yang terkandung contohnya adalah tristeroilgliserol, tripalmitoilgliserol dan triolrilgliserol  yang mengandung asam stearat, asam plamitat dan asam oleat berturut-turut. Triasilgliserol yang mengandung dua atau lebih asam lemak yang berbeda disebut triasilgliserol campuran. Triasilgliserol yang terdapat di dalam bersifat tidak larut dalam air. Senyawa ini memiliki gravitas spesifik yang lebih rendah dari air yang menyebabkan minyak membentuk lapisan atas pada bumbu salad campuran minyak dan cuka. Triasilgliserol mudah larut dalam pelarut nonpolar sepeti khloroform, benzena atau eter yang seringkali dipergunakan untuk sekresi lemak dari jaringan. Trisilgliserol terutma berfungsi sebagai lemak penyimpan (Lehninger, 1990).               

Minyak dan lemak apabila mengalami perubahan akan mempengaruhi baud an rasa suatu bahan makanan, baik yang bersifat menguntungkan atau tidak. Umumnya penguraian lemak dan minyak menghasilkan zat yang tidak dapat dimakan, sehingga dengan demikian kerusakan lemak dan minyak dapat menurunkan nilai gizi, rasa dan bau dari lemak yang bersangkutan. Penyebab kerusakan lemak dan minyak  (Ketaren, 2005).:

1.   Hidrolisis

Lemak dengan adanya air akan terhidrolisa menjadi gliserol dan asam lemak, reaksi hidrolisis ini dipercepat dengan adanya enzim.

2.   Oto-oksidasi

Selama reaksi oto-oksidasi terbentuk radikal-radikal bebas dari asam lemak tidak jenuh dalam lemak akibat adanya factor panas, cahaya, peroksida lemak atau hidropoksida logam berat seperti Fe,Co,Cu dan Mn .

Lemak dan minyak meskipun serupa dalam kimianya, menunjukkan keragaman yang besar dalam sifat-sifat fisiknya  (Ketaren, 2005):

a.    Tidak larut dalam air. Hal ini disebabkan oleh adanya asam lemak berantai karbon panjang dan tidak adanya gugus –gugus polar.

b.   Viskositas minyak dan lemak cair biasanya bertambah dengan bertambahnya panjang rantai karbon dan berkurang dengan naiknya suhu serta berkurang dengan tidak jenuhnya rantai karbon.

c.    Berat jenis lemak dan minyak lebih tinggi untuk trigliserida dengan berat molekul rendah dan trigliserida tak jenuh. Berat jenis bertambah dengan bertambahnya suhu.

d.   Jumlah benda pada dalam lemak berubah-ubah menurut suhunya demikian pula sifat-sifat plastiknya. Pada umumnya lemak bersifat seperti plastic bila kandungan padatnya antara 10% dan 50%.

e.    Titik cair minyak dan lemak ditentukan oleh beberapa factor diantaranya yaitu makin pendek rantai asam lemak makin rendah titik cair trigliserida tersebut, cara-cara penyebaran asam-asam lemak dalam suatu asam lemakdalam suatu le,a juga mempengaruhi titik cairnya.

f.     Polimorfis merupakan sifat asam lemak yang berhubungan dengan sifat minyak atau lemak sebagai kristal

2. LEMAK

             Lemak yang beredar di dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati, yang bisa disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi (Guyton, 2007). Lemak yang terdapat dalam makanan akan diuraikan menjadi kolesterol, trigliserida, fosfolipid dan asam lemak bebas pada saat dicerna dalam usus. Keempat unsur lemak ini akan diserap dari usus dan masuk kedalam darah.

             Lemak tidak larut dalam air, berarti lemak juga tidak larut dalam plasma darah. Agar lemak dapat diangkut ke dalam peredaran darah, maka di dalam plasma darah, lemak akan berikatan dengan protein spesifik membentuk suatu kompleks makromolekul yang larut dalam air. Ikatan antara lemak (kolesterol, trigliserida, dan fosfolipid) dengan protein ini disebut lipoprotein. Berdasarkan komposisi, densitas, dan mobilitasnya, lipoprotein dibedakan menjadi kilomikron, very low density lipoprotein (VLDL), low density lipoprotein (LDL), dan high density lipoprotein (HDL). Setiap jenis lipoprotein memiliki fungsi yang berbeda dan dipecah serta dibuang dengan cara yang sedikit berbeda. Lemak dalam darah diangkut dengan dua cara, yaitu melalui jalur eksogen dan jalur endogen (Adam, 2009).

a. Jalur eksogen

            Makanan berlemak yang kita makan terdiri atas trigliserid dan kolestrol. Trigliserida & kolesterol dalam usus halus akan diserap ke dalam enterosit mukosa usus halus. Trigliserida akan diserap sebagai asam lemak bebas sedangkan kolestrol, sebagai kolestrol. Di dalam usus halus asam lemak bebas akan diubah lagi menjadi trigliserida, sedangkan kolestrol mengalami esterifikasi menjadi kolestrol ester. Keduanya bersama fosfolipid dan apolipoprotein akan membentuk partikel besar lipoprotein, yang disebut Kilomikron. Kilomikron ini akan membawanya ke dalam aliran darah. Trigliserid dalam kilomikron tadi mengalami penguraian oleh enzim lipoprotein lipase yang berasal dari endotel, sehingga terbentuk asam lemak bebas (free fatty acid) dan kilomikron remnant (Adam, 2009).

                 Asam lemak bebas dapat disimpan sebagai trigliserida kembali di jaringan lemak (adiposa), tetapi bila terdapat dalam jumlah yang banyak sebagian akan diambil oleh hati menjadi bahan untuk pembentukan trigiserid hati. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lemak, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (Adam, 2009).

            Kilomikron remnan akan dimetabolisme dalam hati sehingga menghasilkan kolesterol bebas. Sebagian kolesterol yang mencapai organ hati diubah menjadi asam empedu, yang akan dikeluarkan ke dalam usus, berfungsi seperti detergen & membantu proses penyerapan lemak dari makanan. Sebagian lagi dari kolesterol dikeluarkan melalui saluran empedu tanpa dimetabolisme menjadi asam empedu kemudian organ hati akan mendistribusikan kolesterol ke jaringan tubuh lainnya melalui jalur endogen. Pada akhirnya, kilomikron yang tersisa (yang lemaknya telah diambil), dibuang dari aliran darah oleh hati. Kolesterol juga dapat diproduksi oleh hati dengan bantuan enzim yang disebut HMG Koenzim-A Reduktase, kemudian dikirimkan ke dalam aliran darah (Adam, 2009).

b. Jalur endogen

            Pembentukan trigliserida dan kolesterol disintesis oleh hati diangkut secara endogen dalam bentuk VLDL.VLDL akan mengalami hidrolisis dalam sirkulasi oleh lipoprotein lipase yang juga menghidrolisis kilomikron menjadi IDL(Intermediate Density Lipoprotein). Partikel IDL kemudian diambil oleh hati dan mengalami pemecahan lebih lanjut menjadi produk akhir yaitu LDL.LDL akan diambil oleh reseptor LDL di hati dan mengalami katabolisme.LDL ini bertugas menghantar kolesterol kedalam tubuh. HDL berasal dari hati dan usus sewaktu terjadi hidrolisis kilomikron dibawah pengaruh enzim lecithin cholesterol acyltransferase (LCAT). Ester kolesterol ini akan mengalami perpindahan dari HDL kepada VLDL dan IDL sehingga dengan demikian terjadi kebalikan arah transpor kolesterol dari perifer menuju hati.Aktifitas ini mungkin berperan sebagai sifat antiterogenik (Adam, 2009).

c. Jalur Reverse Cholesterol Transport

            HDL dilepaskan sebagai partikel kecil miskin kolestrol yang mengandung apolipoprotein (apo) A, C, E dan disebut HDL nascent. HDL nascent berasal dari usus halus dan hati, mempunyai bentuk gepeng dan mengandung apolipoprotein A1. HDL nascent akan mendekati makrofag untuk mengambil kolestrol yang tersimpan di makrofag. Setelah mengambil kolestrol dari makrofag, HDL nascent berubah menjadi HDL dewasa yang berbetuk bulat. Agar dapat diambil oleh HDL nascent, kolestrol di bagian dalam makrofag harus dibawa ke permukaan membran sel makrofag oleh suatu transporter yang disebut adenosine triphosphate binding cassette transporter 1 atau ABC 1. Setelah mengambil kolestrol bebas dari sel makrofag, kolestrol bebas akan diesterifikasi menjadi kolestrol ester oleh enzim lecithin cholesterol acyltransferase (LCAT). Selanjutnya sebagian kolestrol ester yang dibawa oleh HDL akan mengambil dua jalur. Jalur pertama ialah ke hati dan ditangkap oleh scavenger receptor class B type I dikenal dengan SR-B1. Jalur kedua adalah kolestrol ester dalam HDL akan dipertukarkan dengan trigliserid dari VLDL dan IDL dengan bantuan cholestrol ester transfer protein (CETP). Dengan demikian fungsi HDL sebagai penyerap kolestrol dari makrofag mempunyai dua jalur yaitu langsung ke hati dan jalur tidak langsung melalui VLDL dan IDL untuk membawa kolestrol kembali ke hati (Adam, 2009).

PERMASALAHAN:

1. Bagaimana cara membedakan antara lemak dan lipid jika dilihat dari struktur pembentuknya?

2. Bagaimana proses pemecahan lemak yang disimpan pada jaringan lemak yang akan digunakan sebagai sumber energy?

3. Berdasarkan struktur kimia, Lipid memiliki fungsi yang berbeda-beda. Apabila kekurangan akan lipid tertentu apa yang akan terjadi pada tubuh manusia?