[Kimia Bahan Alam] Vitamin-vitamin Esensial dari Bahan Alam

vitamin merupakan molekul organic yang memiliki fungsi dalam metabolisme yang paling utama adalah sebagai kofaktor, sebagai mikronutrien, biasanya tidak disintesis dalam tubuh. jika dapat disintesis maka jumlahnya tidak mencukupi kebutuhan tubuh, sehingga harus diperoleh dari makanan.

vitamin diklasifikasikan berdasarkan kelarutannya yaitu vitamin yang larut dalam air adalah vitamin B dan C. vitamin B merupakan kelompok vitamin dengan jenis terbanyak, seperti  thiamin, riboflavin, niasin, pyridoxin, folat, vitamin B12, biotin dan asam pantotenat2. Sedangkan vitamin yang larut dalam minyak, yaitu vitamin A,D,E dan K. vitamin yang larut dalam lemak banyak terdapat pada daging, ikan, minyak ikan, biji-bijian dan sebagainya. disimpan dalam hati dan jaringan-jaringan lemak vitamin yang larut dalam air, bergerak bebas dalam badan, darah dan limpa. mudah rusak karena pengolahan.

vitamin A merupakan vitamin yang larut dalam lemak.yang bersumber dari bahan pangan nabati dan hewani. vitamin A dari bahan nabati sebagian besar ditemukan dalam bentuk provitamin A, sedangkan sumber hewani sebagian besar dalam bentuk retinol. vitamin A merupakan vitamin yang aktifdan terdapat dalam beberapa bentuk seperti. vitamin A alkohol (retinol), vitamin A aldehida(retinal), vitamin A asam(asam retinoat), vitamin A ester (ester retinil) perbedaannya terletak pada gugus fungsionalnya.

Pangan nabati sumber vitamin A antara lain seperti daun bayam, daun kelor, daunsingkong, cabe, tomat dan wortel. vitamin A dari sumber hewani antara lain  hati, kuning telur, susu dan ikan.-stabil terhadap panas, asam dan alkali-mudah teroksidasi. karoten memiliki banyak varian yang secara umum disebut karotenoid, tapi komponen utama provitamin A yaitu alfa karoten, beta karoten dan gamma karoten. Selaim itu karoten berfungsi sebagai antioksidan dan disamping itu bisa berperanan sebagai pewarna, sebagai senyawa antioksidan, beta karoten mudah mengalami dekomposisi karena oksigen, panas, cahaya dan kondisi lingkungan asam, yang secara sensoris dapat dideteksi dari penurunan intensitas warna.

Untuk satuan untuk vit. A adalah IU (international unit) atau satuan internasional (SI)

Vitamin D merupakan vitamin yang larut dalam minyak, vitamin D terdiri atas beberapa bentuk, tapi hanya ada 2 bentuk utama, yaitu vitamin D2 atau ergokalsiferol dan vitami D3 atau kolekalsiferol. Vitamin D2 banyak terdapat dalam bahan nabati sedangkan vitamin D3 banyak terdapat dalam minyak hati ikan-dapat disintesis dalam tubuh manusia dan hewan dalam bentuk vitamin D2. Vitamin D sangat penting untuk metabolisme kalsium dan fosfor. pada tumbuhan, steroid ergosterol(provit.d), disinari uv menjadi ergokalsiferol (Vit. D2). Pada hewan, mengubah kolesterol menjadi 7 dehidrokolesterol (Provit.D), disinari matahari menjadi kolekalsiferol (Vit.D3).-perubahan dari provit.d menjadi vitamin D melibatkan sinar uv yang berguna membuka cincin steroid strukturnya.

Satuan Yang Digunakan Untuk Mengukur Jumah Vit. D Adalah Iu (International Unit).-Satu Iu Vit.D Sama Dengan 0,025 mg Kristal Murni Vit. D

Vitamin E merupakan vitamin larut dalam minyak. vitamin E atau tokoferol merupakan suatu senyawa antisterilitasdimana vitamin E terdiri atas alfa, beta, gamma dan delta tokoferol. tokoferol tersusun dari 16 atom karbon pada rantai samping yang jenuh. Berdasarkan stereo isomernya, aktivitas antioksidan berturut-turut dari yang tertinggi yaitu alfa, gamma, beta dan delta.-vitamin E agak sensitif atau kurang stabil terhadap cahaya, oksigen dan panas. Alfa tokoferol merupakan vitamin E yang paling stabil. Sumber vitamin E, umumnya dari bahan-bahan nabati, seperti minyak nabati (minyak kelapa dan minyak sawit), kacang-kacangan (kedelai dan kacang tanah), biji-bijian(biji bunga matahari dan wijen), dan sayuran hijau(bayam dan brokoli).

Vitamin K

Merupakan vitamin larut minyak, yang secara kimia memiliki struktur dasar 2-methyl-1,4-naphthoquinone. secara alami terdapat dalam dua bentuk, yaitu phylloquinon (vitamin k1) dan menaquinon (vitamin k2). Vitamin K dapat diperoleh secara sintetik, antara lain vitamin K3 (menadion) dan vitamin k4 (menadiol).

Phylloquinon, merupakan Vitamin K yang utama dan sebagian besar diperoleh dari tanaman yang berfotosintesis, seperti sayuran berupa daun hijau, juga ditemukan pada minyak kedelai, minyak bunga matahari, minyak wijen dan minyak zaitun.-menaquinon merupakan vitamin yang disintesis oleh bakteri gram positif(bakteri usus halus).-untuk sintesis protein yang terlibat dalam pembekuan darah. Vitamin K dapat menghambat peroksida lemak, serta memiliki kemampuan penstabilan radikal yang lebih tinggi dibandingkan vitamin E. Vitamin K memiliki stabilitas yang tinggi terhadap panas, oksigen dan kelembaban, tapi tidak stabil terhadap cahaya matahari.

Vitamin C

Vitamin C atau asam askorbat merupakan vitamin larut dalam air dan merupakan vitamin yang paling mudah rusak. vitamin C menjadi vitamin yang esensial bagi manusia karena tidak disintesis dalam tubuh manusia, namun disintesisdari tanaman maupun hewan Sumber utama Vitamin c bagi manusia adalah buah-buahan, seperti jeruk, tomat, buah mete dan belimbing. Disamping itu juga dari sayuran, sehingga vit.c disebut juga fresh food vitamin serta mudah teroksidasi oleh panas, cahaya dan udara. Oksidasi akan terhambat bila vitamin c dibiarkan dalam keadaan asam atau pada suhu rendah.

Oksidasi asam askorbat menjadi asamdehidroaskorbat

Vitamin C mengalami oksidasi dengan melepas 2 atom hidrogen menjadi asam dehidroaskorbat, selanjutnya asam dehidroaskorbat terhidrolisis menjadi 2,3 asam diketogulonat yang sudah tidak memiliki aktivitas vitamin C. Proses dekarboksilasi dari 2,3 asam diketogulonat membentuk xyloson yang kemudian terdegradasi menjadi redukton dan furan

Asam askorbat penting dalam proses hidroksilasi dua asam amino yaitu prolin dan lisin menjadi hidroksi prolin dan hidroksi lisin. Kedua senyawa ini merupakan komponen kolagen yang penting. Vit. C mempunyai peran sebagai penyembuh luka dan meningkatkan daya tahan tubuh melawan infeksi. Vitamin c berfungs sebagai antioksidan dan penghambat reaksi pencoklatan.

Vitamin B1

Vitamin B1 atau tiamin merupakan vitamin yang larut dalam air tiamin dalam makanan terdapat dalam bentuk bebas atau bentuk kompleks dengan protein (kompleks protein-fosfat) disimpan dalam hati, ginjal, jantung, otak dan otot.

Thiamin dapat mengalami perubahan struktur, dalam kondisi lingkungan asam dan basa.serta kondisi asam (ph≤ 6), thiamin terhidrolisis menjadi 2-methil-4-amino-5 beta hydroksimetil pirimidin dan 4-methil-5-hydroksietil thiazole sedangkan kondisi larutan asam kuat, thiamin terdegradasi menjadi oxythiamin melalui pelepasan gugus amino primer dari cincin pirimidin, yang digantikan oleh gugus hidroksil. kondisi basa, thiamin dikonversi menjadi pseudobasa yang netral, kemudian dikonversi menjadi bentuk thiol, menjadi komponen-komponen yang mengandung sulfur dengan berat molekul yang rendah. reaksi konversi thiamin dapat terjadi pada pemanasan dan penyimpanan produk.

Tiamin aktif dan dikenal sebagai tiamin pirofosfatase (tpp), berperan sebagai koenzim dalam reaksi-reaksi yang menghasilkan energi dari karbohidrat kekuranga tiamin akan menyebabkan polyneuritis (terganggunya transmisi syaraf/jaringan syaraf kekurangan energi) dan beri-beri. Para pecandu alkohol akan mengalami banyak kekurangan tiamin, karena dalam metabolisme alkohol dan karbohidrat menjadi energi, sehingga perlu foftifikasi dalam bir(stabil)•konsumsi untuk anak-anak dibawah 10th0,4-0,7mg , orang dewasa0,7-1,0mg dan wanita hamil serta sedang menyusui 0,2-0,3mg

sumber thiamin antara lain seperti ikan tuna, jamur, hati sapi, telur, susu, kacang-kacangan dan biji-bijian atau beras pecah kulit atau bekatulnya

Vitamin B2

vitamin B2 atau riboflavin, larut dalam air dan ditemukan pada beberapa bahan makanan antara lain hati, jantung, ginjal, daging, susu, telur dan beberapa jenis sayuran hijau.

Struktur vitamin B2

Riboflavin bisa ditemukan dalam 3 bentuk, tergantung ph lingkungan.yang pertama Riboflavin kationik, bermuatan positif,terbentuk pada kondisi ph rendah(<4). Kedua Riboflavin netral, pada kondisi phnetral. Ketiga Riboflavin anionik, bermuatannegatif, pada kondisi ph tinggi (>9,7). Riboflavin merupakan vitamin yang cukup stabil terhadap panas, sehingga tidak mudah hilang selama proses pemasakan bahan pangan. riboflavin tidak stabil pada kondisi basa. •riboflavin mudah teroksidasi terutama karena cahaya dan oksigen. Riboflavin merupakan komponen suatu sistem enzim yang dikenal sebagai flavoprotein serta merupakan bagian dari dua koenzim yaitu riboflavin fosfat (flavin mono nukleotida/fmn) dan flavin adenin dinukleotida (fad)

Kekurangan riboflavin, pada pasien wanita disebut cheilosis(gejala retak-retak pada kulit di sudut mulut, kerak-kerak pada kulit, bibir dan lidah), konsumsi untuk bayi 0,4-0,6mg, anak-anak sampai 10 th 0,8-1,2mg, orang dewasa 1,2-1,6mg, ibu yang mengandung dan menyusui 1,5-1,7mg 

 

Vitamin b3

Vitamin B3 atau niasin merupakan vitamin yang larut dalam air dan secara umum terdiri atas dua jenis yaitu asam nikotinat(C6H5O2N) dan nikotinamid(C6H6ON2).

Bahan pangan sumber niasin antara lain: daging, terigu, jagung, telur dan susu.Niasin juga terdapat dalam serealia, tapi membentuk ikatan kompleks dengan peptida dan karbohidrat. Ikatan kompleks tersebut adalah: niasitin(niasin teresterifikasi). Ikatan kompleks niasin pada jagung dapat dilepaskan dengan proses pemanasan. Niasin merupakan vitamin yang sangat stabil terhadap panas, cahaya dan oksigen, sehingga selama pengolahan dan penyimpanan keberadaan niasin dapat dipertahankan. Niasin berperan dalam reaksi enzimatik dalam tubuh atau metabolisme karbohidrat, lemak dan protein yaitu koenzim I (nicotinamide adenine dinucleotide=nad) dan koenzim ii(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate=nadp)

Kekurangan niasin akan menyebabkan pelagra(sakit tenggorokan, lidah dan mulut), dermatitis pada tangan, lengan, siku, kaki, kulit serta leher(mula-mula merah, bengkak, lunak, berlanjut kulit bersisik dan kadang-kadang luka).

Vitamin B5

Vitamin B5 atau asam pantotenat, merupakan vitamin yang larut dalam air.sumber utama dari vitamin B5 adalah berupa  biji-bijian, daging ayam, daging sapi, hati, ginjal, yeast, kuning telur, brokoli dan kentang pada royal jelly (persediaan makanan dalam sarang lebah). Vitamin B5 merupakan vitamin yang kurang stabil terhadap panas dan kondisi lingkungan yang asam atau alkali. beberapa derivat asam pantotenat antara lain kalsium pantotenat, pantetine dan pantenol.kalsium pantotenat, memiliki struktur yang mirip dengan asam pantotenat, namun gugus asamnya diganti dengan garam kalsium.

Pantetine merupakan vitamin B5 yang tersusun atas gugus sulfihidril, dengan adanya gugus ini membuat pantetine sebagai vitamin b5yang paling aktif secara biologi.pantenol merupakan provitamin B5 yang tersusun atas gugus alkohol, yang segera dikonversi di dalam tubuh menjadi asam pantotenat.

Vitamin B6

merupakan vitamin yang larut dalam air. Dan terdapat dalam tiga bentuk, yaitu piridoksin, piridoksal dan piridoksamin. bentuk yang paling banyak diproduksi dan secara komersial adalah: piridoksin hcl. vitamin b6ada yang bermuatan positif, negatif dan netral, tergantung pada ph larutan. lingkungan asam, berada dalam bentuk kation atau bermuatan positif(bertambahnya jumlah proton yang diberikan oleh asam). lingkungan netral, tidak bermuatan atau tidak terionisasi. lingkungan basa, berada dalam bentuk anion atau negatif(karena hidrogen dari gugus hidroksil terdissosiasi dan atom hidrogennya lepas)

Sumber vitamin B6, yaitu beras, yeast, sayuran, daging, ikan dan telur. Vitamin B6 itu stabil terhadap panas. tetapi kurang stabil pada kondisi lingkungan asam dan basa terutama dikombinasikan dengan proses pemanasan sedangkan piridoksin yang paling tahan terhadap pengaruh pengolahan dan penyimpanan. masyarakat dengan konsumsi protein rendah (40-50 g/hari) diperlukan 1,2-1,5mg sebab jika kekurangan menyebabkan kulit rusak dan syaraf motorik terganggu

 

Vitamin B8

Vitamin B8 atau biotin, merupakan vitamin yang larut dalam air.terdapat dalam berbagai makanan dan disintesis oleh bakteri usus halus. kekurangan(defisiensi) jarang terjadi, kecuali pada pemberian antibiotik dalam waktu yang lama, karena akan mengurangi bakteri usus halus.

Konsumsi telur mentah dalam jumlah banyak, mencegah absorbsi biotin oleh usus halus, karena putih telur mengandung avidin. Sumber biotin antara lain seperti kuning telur, kedelai, daging unggas, daging merah dan yeast Vitamin B8 mempunyai stabilitas yang tinggi terhadap panas, cahaya, oksigen dan sensitif terhadap lingkungan asam atau basa

Struktur Biotin

Vitamin B9

Vitamin yang larut dalam air, ditemukan dalam bentuk asam folat dan folat.tersusun atas tiga struktur yaitu cincin pteridin hetero-bisiklik, asam para amino benzoat dan asam glutamat. asam folat tidak diperoleh secara alami pada bahan makanan, tetapi merupakan vitamin sintetik, yang biasanya digunakan sebagai suplemen atau sengaja ditambahkan pada makanan.

folat merupakan vitamin yang ada dalam bahan pangan. sumber folat antara lain sayuran hijau,buah-buahan, biji-bijian, kacang-kacangan, yeast dan hati. folat stabil terhadap panas dan kurang stabil terhadap cahaya, asam, basa dan bahan-bahan pengoksidasi dan mudah terdegradasi selama pengolahan. asam folat mempunyai stabilitas yang lebih tinggi dibandingkan bentuk folat, sehingga sering ditambahkan pada makanan.

struktur folat:

Vitamin B12

Vitamin yang larut dalam air, tersusun atas cincin-cincin tetrapyrrole, pada bagian tengah cincin tersebut terdapat logam co(kobalt), sehingga berwarna merah dan diberi nama kobalamin. Derivatnya yaitu metylkobalamin(gugus metil), hydrokobalamin (gugus hidroksil), aquakobalamin (H2O), cyanokobalamin (gugus cyanida) dan deoxyadenosykobalamin (gugus 5-deoxyadenosin).

Mempunyai stabilitas yang tinggi terhadap panas sehingga dalam pengolahan dapat dipertahankan. Tapi sensitif terhadap cahaya, oksigen, lingkungan asam atau basa.bahan sumber utama yaitu: daging sapi, ikan, kepiting, lobster, susu sapi dan telur

Permasalahan

1.      Berbeda dengan mineral, vitamin mempunyai sifat yang mudah larut didalam air atau pun lemak. Vitamin yang larut dalam lemak merupakan jenis vitamin yang tidak dapat dikeluarkan dari tubuh melalui keringat maupun urin,serta secara umum vitamin larut lemak hanya sedikit yang hilang pada proses pemasakan yang membuat vitamin larut lemak bersifat toksik pada dosis sangat tinggi. Berarti berdasarkan pernyataan tersebut apakah semua vitamin yang larut dalam lemak itu beracun, serta bagaimana agar ketika kita mengkonsumsi vitamin yang larut dalam lemak tidak menjadi toksik tetapi dapat bermanfaat bagi tubuh manusia?

2.      Pada vitamin C dan asam askorbat dimana dilihat dari strukturnya memiliki karakteristik yang sama yang berbeda hanya pada ikatan ekuatorial dimana pada asam askorbat hanya memiliki  ikatan ekuatorial pada posisi mendatar kebelakang sedangkan pada vitamin C terdapat ikatan ekuatorial pada posisi mendatar kebelakang dan ikatan ekuatorial pada posisi mendatar ke depan, Apakah dengan hal yg demikian terdapat persamaan sifat pada vitamin C dengan asam askorbat tersebut tolong  berikan penjelasan anda?

3.      pada vitamin D yang diketahui tidak dapat larut dalam air, tetapi larut dalam larutan organik dam minyak tumbuhan serta dalam prosesnya vitamin D itu memerlukan hidroksilasi yang ingin saya tanyakan mengapa perlu dilakukannya proses hidroksilasi pada vitamin D, serta dalam proses tersebut akan membentuk apa serta dengan proses hidroksilasi tersebut aktifitas apa yang terjadi, mohon jelaskan?