Protein merupakan zat gizi yang sangat penting, karena
yang paling erat hubungannya dengan proses-proses kehidupan. Semua hayat hidup
sel berhubungan dengan zat gizi protein. Nama protein berasal dari kata Yunani
protebos, yang artinya “yang pertama” atau “yang terpenting”.Di dalam sel,
protein terdapat sebagai protein struktural maupun sebagai protein metabolik. Protein
struktural merupakan bagian integral dari struktur sel dan tidak dapat
diekstraksi tanpa menyebabkan disintegrasi sel tersebut. Protein metabolik ikut
serta dalam reaksi-reaksi biokimiawi dan mengalami perubahan bahkan mungkin
destruksi atau sintesa protein baru. Protein metabolik dapat diekstraksi tanpa
merusak integritas struktur sel itu sendiri.
1. Struktur protein
Dalam molekul protein, asam-asam amino saling
dirangkaikan melalui reaksi gugusan karboksil asam amino yang satu dengan
gugusan amino dari asam amino yang lain, sehingga terjadi ikatan yang disebut
ikatan peptida. Ikatan peptida ini merupakan ikatan tingkat primer. Dua molekul
asam amino yang saling diikatkan dengan cara demikian disebut ikatan dipeptida.
Bila tiga molekul asam amino, disebut tripeptida dan bila lebih banyak lagi
disebut polypeptida.
Di dalam gugusan sisa molekul R, mungkin terdapat gugusan
reaktip lain yang dapat saling mengikat, seperti gugusan karboksil pada asam
amino acidic dan gugusan amino padaasam amino basic, dan gugusan sulfhydryl
(SH) pada asam amino sulfur (methionine, cysteine). Gugusan reaktif ini jika
saling bereaksi membentuk struktur-struktur gelang atau menyebabkan rantai
polypeptida mendapat struktur melilit seperti solenoid (perspiral). Gaya-gaya
jenis kedua ini menimbulkan struktur sekunder pada molekul ploypeptida, yang
berbentuk gelang, cincin atau melilit seperti solenoid. Jadi setelah terjadi
struktur primer dalam bentuk rantai panjang polypeptida, ikatan-ikatan sekunder
menimbulkan struktur tambahan yang diberi nama struktur sekunder.
Disamping gayan sekunder, terdapat lagi gaya-gaya tertier
yang disebabkan oleh gugusan reaktif yang lebih lemah, ialah gugusan yang
mengandung muatan listrik dan gaya tarik vanderwaals. Kombinasi dari ketiga
tingkat struktur inilah yang memberikan struktur alamiah sesuatu molekul
protein. Struktur alamiah ini khas bagi setiap protein dan protein alamiah
demikian disebut protein native (native protein).
Protein native terdiri dari atas dua submolekul atau
lebih, yang saling diperlekatkan. Gaya ikat disini ialah gaya ikat tingkat
empat (quartenair), memberikan struktur tingkat empat. Gaya ikat ini mungkin
sangat lemah, sehingga mudah mengalami disrupsi sehingga komponen-komponen
molekul itu mudah berdisosiasi. Ikatan jenis ini sudah dapat dipecah, misalnya
dengan menambahkan alkohol pada larutannya, atau dengan memanaskan sedikit.
A. Jenis-jenis protein
Klasifikasi protein dapat dilakukan berdasarkan berbagai
cara:
-berdasarkan komponen-komponen yang menyusun protein
a. protein bersahaja (simple protein)
hasil hidrolisa protein jenis ini merupakan campuran yang
hanya terdiri atas asam-asam amino.
b. protein Kompleks (complex protein, conjugated protein)
hasil hidrolisa total dari protein jenis ini, selain
terdiri atas berbagai jenis asam amino, juga terdapat komponen lain, misalnya
unsur logam, gugusan phosphat dan sebagainya (contoh: homoglobin, lipoprotein,
glikoprotein, dan sebagainya)
c. protein derivat (protein derivative)
ini merupakan ikatan antara (intermediate product)
sebagai hasil hidrolisa parsial dari protein native, misalnya albumosa,
peptone, dan sebagainya.
-Berdasarkan sumbernya, protein diklasifikasikan menjadi:
a. Protein Khewani, yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal
dari daging, protein susu, dan sebagainya.
b. Protein nabati, ialah protein yang berasal dari bahan makanan
tumbuhan, seperti protein dari jagung (zein), dari terigu, dan sebagainya.
-Klasifikasi protein dapat pula dilakukan berdasarkan
fungsi fisiologiknya, berhubungan dengan daya dukungnya bagi pertumbuhan badan
dan bagi pemeliharaan jaringan :
a. Protein sempurna
bila protein ini sanggup mendukung pertumbuhan badan dan pemeliharaan
jaringan.
b. Protein setengah sempurna
bila sanggup mendukung pemeliharaan jaringan, tetapi
tidak dapat mendukung pertumbuhan badan.
c. Protein tidak sempurna
bila sama sekali tidak sanggup menyokong pertumbuhan
badan, maupun pemeliharaan jaringan.
-Protein-protein ini disebut juga berturut-turut sebagai
protein lengkap, protein setengah lengkap, dan protein tidak lengkap.
KLASIFIKASI PROTEIN BERDASARKAN FUNGSINYA DI DALAM TUBUH
Jenis Protein
|
Mendukung pertumbuhan
|
Mendukung Pamel. jaringan
|
Protein lengkap
|
+
|
+
|
Protein setengah lengkap
|
-
|
+
|
Protein tak lengkap
|
-
|
-
|
Protein lengkap adalah protein kelas tertinggi ditinjau
dari fungsi gizinya, sanggup medukung pertumbuhan badan maupun pemeliharaan
jaringan yang aus atau rusak terpakai. Jenis protein inilah yang diperlukan
oleh anak-anak yang sedang tumbuh (BALITA) pesat. Anak yang tidak
memperlihatkan laju pertumbuhan yang baik, tidak dapat dikatakan anak sehat.
Protein setengah lengkap sanggup memelihara kesehatan
orang dewasa yang tidak lagi menunjukkan adanya pertumbuhan badan, tetapi masih
memerlukan pemeliharaan jaringan yang rusak atau aus terpakai. Tetapi jenis
protein yang tidak sanggup mendukung pertumbuhan ini tidak baik bagi anak-anak
yang masih memerlukan pertumbuhan tersebut. Jadi protein jenis ini tidak dapat
diberikan kepada anak-anak yang sedang tumbuh sebagai sumber protein
satu-satunya di dalam hidangan.
Protein tak lengkap tak sanggup mendukung kesehatan siapa
pun, karena tidak sanggup memelihara jaringan yang aus terpakai dan rusak.
Apalagi mendukung pertumbuhan badan. Meskipun dikonsumsi dalam jumlah besar,
kualitas protein ini akan dibakar untuk menghasilkan enersi dan tidak ada yang
dipergunakan untuk sintesa protein tubuh yang diperlukan untuk pertumbuhan
maupun pemeliharaan jaringan.
Dalam menyediakan bahan makanan sumber protein,
pengetahuan tentang jenis-jenis kualitas protein ini sangat diperlukan.
A. Sumber protein.
Dalam kualifikasi protein berdasarkan sumbernya, telah
kita ketahui protein khewani dan protein nabati. Sumber protein khewani dapat
berbentuk daging dan alat-alat seperti hati, pancreas, ginjal, paru-paru,
jantung dan jerohan. Yang terakhir ini terdiri atas babat (gaster), dan iso
(usus halus dan usus besar).
Susu dan telur termasuk juga sumber protein khewani
berkualitas tinggi, ikan, kerang-kerangan dan jenis udang merupakan
kelompok sumber protein yang baik,
karena mengandung sedikit lemak; tetapi ada yang alergis terhadap beberapa
jenis sumber ptrotein hasil laut ini. Jenis protein khewani ini mengandung
sedikit lemak, sehingga baik bagi komponen susunan hidangan rendah lemak. Ada
yang mengatakan bahwa kerang-kerang banyak mengandung kholesterol, sehingga
tidak baik dipergunakan di dalam diet yang harus rendah kholesterol.
Ayam dan jenis burung lain serta telurnya, juga merupakan
sumber protein khewani berkualitas baik. Harus diperhatikan bahwa telur bagian
merahnya mengandung banyak kholesterol, sehingga sebaiknya ditinggalkan pada
diet rendah kholesterol
B. Penentuan protein dalam Bahan Makanan
Penentuan protein di dalam makanan sebaiknya,
mengenai kuantitas maupun kualitasnya, Kuantitas protein ditentukan melalui
penentuan nitrogen total (N), dengan metode destruksi menurut KYELDAHL. Protein
di dalam bahan makanan didestruksi secara oksidatif dengan pertolongan H2SO4 pekat, sambil dipanaskan. Dalam proses
ini protein didestruksi total menjadi CO2 dan H2O, dan
nitrogen menjadi ammonium sulfate (NH4)2SO4.
Kemudian ammonia dilepaskan dengan menambahkan
KOH dan NaOH dan NH3 yang dilepaskan didistilasi dengan uap panas,
ditangkap ke dalam asam borat dan ditetrasi dengan HCl dari buret. Dari jumlah
HCl yang dihasilkan pada destruksi protein tersebut.
Karena kadar nitrogen (N) rata-rata di dalam
protein adlah 16 %, maka protein yang menghasilkan a gram nitrogen adalah
100/16 x a gram atau 6,25 x a gram.
Faktor 6,25 ini disebut faktor konversi nitrogen menjadi protein.
KADAR PROTEIN BEBERAPA BAHAN MAKANAN
SUMBER
PROTEIN KHEWANI
|
SUMBER
PROTEIN NABATI
|
||
Bahan Makanan
|
Prot. g%
|
Bahan Makanan
|
Prot. g%
|
Daging
|
18,8
|
Kacang
kedelai, kering
|
34,9
|
Hati
|
19,7
|
Kacang ijo
|
22.2
|
Babat
|
17,6
|
Kacang tanah
|
25,3
|
Jeroan, iso
|
14,0
|
Beras
|
7,4
|
Daging
kelinci
|
16,6
|
Jagung, panen
lama
|
9,2
|
Ikan segar
|
17,0
|
Terigu,
tepung
|
8,9
|
Kerang
|
16,4
|
Jampang
|
6,2
|
Udang segar
|
21,0
|
Kenari
|
15,0
|
Ayam
|
18,2
|
Kelapa
|
3,4
|
Telur
|
12,8
|
Daun singkong
|
6,8
|
Susu sapi
|
3,2
|
Singkong,
tapioka
|
1.1
|
Hasil penentuan protein dengan metoda ini
mengandung kesalahan sistem, karena dianggap semua nitrogen di dalam bahan
makanan berasal dari protein, sesuatu yang tidak benar. Sebenarnya total
nitrogen ini jumlah nitrogen dari protein dan ikatan-ikatan lain yang
mengandung nitrogen , seperti urea dan ikatan-ikatan amine.
Nitrogen yang berasal dari protein disebut
protein nitrogen (PN), sedangkan yang berasal dari ikatan lain yang mengandung
nitrogen tetapi bukan protein, disebut non-protein nitrogen (NPN). Kesalahan
yang terkandung di dalam cara menentukan protein berdasarkan penentuan nitrogen
total ini tergantung dari besarnya jumlah PNP. Pada beberapa bahan makanan
nabati NPN ini dapat mencapai kwantum yang signifikan. Karena itu pada peneliti
kadar protein yang lebih sensitif, dipergunakan cara-cara yang lain yang lebih
peka. Dalam analisa bahan makanan yang lebih teliti, dipergunakan faktor
konversi lain untuk berbagai jenis bahan makanan. Kualitas protein bahan
makanan ditentukan dengan nilai beberapa parameter untuk menilai gizi protein.
C. Kualitas protein, Nilai Gizi Protein
Kalua susunan asam-asam amino jumlah dan
jenisnya di dalam protein makanan sama dengan susunan yang diperlukan untuk
sintesa protein tubuh, maka semua sasm amino protein makanan tersebut dapat
dipergunakan, sehingga efisiensi penggunaannya 100 %. Bila ada satu atau lebih
asam amino esensial mempunyai kwantum yang lebih rendah dari yang diperlukan
untuk sintesa ptotein tubuh, maka hanya sebagian saja dari seluruh asam amino esensial makanan
tersebut dapat dipergunakan, sehinggap efisiensi penggunaan protein makana
tersebut lebih rendah dari 100 %. Jadi persentase penggunaan protein makanan
ditentukan oleh ada atau tidaknya semua jenis asam amino esensial di dalam
makanan tersebut, masing-masing dalam kwantum yang mencakupi kebutuhan untuk sintesa
protein tubuh.
Bila ada satu atau lebih asam amino esensial
dalam protein makanan kurang dari kebutuhan untuk sintesa protein tubuh, maka
efesiensi pemakaian protein makanan tersebut ditentukan oleh asam amino
esensial yang kwantumnya terendah dibandingkan dengan kwantum asam amino yang
bersangkutan di dalam PAP.
NILAI
KONVERSI BERBAGAI BAHAN MAKANAN UNTUK
MENGUBAH TOTAL NITROGEN MENJADI TOTAL PROTEIN
Beras 5,95
Kacang tanah 5,46
Tepung gandum 5,70 Kacang
kedele 5,71
Gandum, biji utuh 5,83 Kelapa 5,30
Cantel, biji utuh 5,83 Biji
labu 5,40
Kenari 5,18 Wijen 5,30
Mentega 6,38 Susu 6,38
Asam amino esensial yang kwantumnya kurang
dari 100 % dibandingkan dengan PAP, disebut asam amino pembatas (limiting amino
acid). Sesuatu protein makanan mungkin mempunyai satu asam amino limiting,
tetapi mungkin pula lebih, dengan jumlah maksimum 8 buah untuk orang dewasa.
Bila kadar asam amino pembatas, diberikan nomor menurut tingkat persentasenya,
mulai dengan persentase terendah, asam amino pembatas pertama, kedua, ketiga,
dan seterusnya.
Persentase asam amino pembatas pertama itulah
yang disebut skor kimia dari protein makanan tersebut, dan ini memberikan
derajat efesiensi pemakaian protein tersebut untuk sintesa protein tubuh. Skor
kimia dapat dipergunakan untuk menilai kualitas protein makanan secara numerik
obyektif (quantitative scoring), protein makanan yang mempunyai skor kimia
tinggi, disebut protein kualitas tinggi, sedangkan yang dinilai skor kimianya
rendah, disebut pula protein berkualitas rendah.
Jadi disimpulkan bahwa pada dasarnya kualitas
suatu protein makanan ditentukan oleh terdapat tidaknya asam-asam amino
esensial masing-masing dalam kwantum yang mencukupi kebutuhan tubuh untuk
sintesa protein badan.
D. Parameter untuk menilai Kualitas protein
Masih ada parameter untuk menilai kualitas
protein, yaitu nitrogen balance, metode ini sebenarnya dipergunakan untuk
menentukan kebutuhan tubuh akan protein. Di sini diukur jumlah protein
(nitrogen) yang diekskresikan kurang dari yang di konsumsi. Bila yang di
ekskresikan kurang dari dari yang di konsumsi, maka berarti sebagian dari
protein (nitrogen) makanan tersebut di rentensi oleh tubuh, dan dianggap
dipakai untuk sintesa protein tubuh,; dalam keadaan demikian dikatakan terdapat
keseimbangan protein (nitrogen) positif. Bila sebaliknya yang terjadi, yaitu
ekskresi protein (nitrogen) lebih besar dari yang dikonsumsi, berarti sebagaian
dari protein yang diekskresi berasal dari bagaian tubuh yang dipecah, maka
dalam kondisi demikian disebut keseimbangan protein (nitrogen) negatif.bila
yang diekskresikan sama dengan yang dikonsumsi , diberi nama kondisi balans
seimbang. Dalam kondisi terakhir ini kwantum protein yang dikonsumsi itu tepat
sama dengan yang dibutuhkan tubuh. Pada seorang dewassa yang sehat, tingkat
konsumsi proteinnya harus memberikan kondisi seimbang protein, karena orang
tersebut tidak tumbuh lagi, jadi tidak memerlukan penambahan atau retensi
protein; kebutuhan akan protein cukup mencapai keseimbangan karena kwantum
protein yang diperlukan hanya untuk menggantikan protein sel yang aus rusak terpakai.
E. Meningkatkan kualitas protein
Cara meningkatkan kualitas protein makan
dengan cara meningkatkan kadar asam amino limiting ini disebut suplemetasi.
Dalam prakteknya tehnik suplementasi ini dapat dilakukan dengan dua metoda;
1. Suplementasi dengan menambahkan asam amino
pembatas murni
2. Suplementasi dengan mencampurkan dua atau
lebih sumber protein yang berbeda jenis asam amino pembatasnya.
Pada cara pertama yang ditambahkan ialah asam amino
pembatas yang murni, dan meningkatkan nilai skor kimia sampai mencapai nilai
yang sesuai dengan kualitas protein lengkap. Bila terdapat beberapa asam amino
pembatas, maka setelah asam amino pembatas pertama dinaikkan konsentrasinya,
mungkin pula meningkatkan kadar asam amino pembatas kedua dan seterusnya.
Tetapi biasanya pada suplementasi dengaan cara pertama itu hanya diperlukan
untuk meningkatkan satu asam amino pembatas saja, yaitu yang pertama, asam amino
pembatas yang lainnya tidak terlalu rendah, sehingga sudah mencapaia nilai skor
kimia yang sesuai dengan nilai kualitas protein lengkap. Cara suplementasi yang
mempergunakan asam amino murni memerlukan ketelitian.
Dalm menambahkan kwantum
asam amino limiting yang akan ditingkatkan kadarnya, kontrol yang teliti sangat
diperlukan. Hal ini tidak dapat dikerjakan oleh masyarakat umum, tetapi harus
dilaksanakan di pabrik dengan pengawasan kualitas (quality control). Penambahan
asam amino limiting terlallu banyak atau terlalu sedikit tidak akan memberikan
efek suplementasi yang diharapkan, karena akan timbul gejala ketidakseimbangan
asam amino (imbalance of the amino acid mixture), yang memberikan gejala-gejala
yang merugikan.
Pada cara kedua dicampurkan dua atau lebih bahan makanan
sumber protein yang mempunyai jenis asam amino pembatas pertama yang berbeda.
Maka pembatas asam amino yang kurang pada sumber protein yang satu,
ditingkatkan oleh kadar asam amino limiting tersebut yang terdapat cakup dalam
bahan makanan yang lain. Contoh yang baik sekali bagi suplementasi dengan
mencampurkan dua jenis bahan makanan ialah campuran bubur kaacang hijau dan
ketan hitam.
Bubur ini banyak di jual di warung. Cara suplementasi yang kedua tidak memerlukan
ketelitian, dan dapat dikerjakan di dalam rumah tangga oleh rakyat umum. Pada
cara yang kedua ini, ketelitian tidak begutu diperlukan, karena yang
kemungkinan terdapat konsentrasi atau asam amoni saja menjadi sangat kecil. Dan
sebenarnya dengan menyusun hidangan yang terdiri atas beragam jenis bahan
makanan, efek suplementasi ini dengan tidak sadar sudah dikerjakan oleh
masyarakat.
Tambahan pula dengan mencampurkan beberapa jenis bahan makanan,
dicampurkan pula berbagai zat gizi yang kurang terdapat di dalam satu jenis
bahan makanan saja. Cara kedua ini biasanya dengan mempergunakan bahan-bahan
makanan yang relatif murah harganya sehingga terjangkau oleh daya beli
masyarakat secara umum.
G. Sumber protein inkonvensional.
Penamaan sumber protein konvensional ini
berasal dari kelompok ahli dunia barat, ditinjau dari sudut mereka, sehingga
ada kemungkinan tidak cocok dengan kondisi
di Indonesia dan di Asia umumnya. Defenisi yang diberikan ialah sumber protein
yang ada pada saat sekarang tidak biasa dipergunakan untuk konsumsi manusia secara langsung. Di
negara-negara barat bahan makanan sumber protein konvensional dipergunakan
untuk campuran makanan khewani, baik khewani ternak maupun khewani piaraan
lain.
Yang termasuk sumber protein jenis ini ialah:
- Ampas biji-bijian bekas pembuatan minyak makan, sebagai hasil sisa (waste product) pabrik. Kedalamnya termasuk bungkil kacang kedele, bungkil kacang tanah, bungkil jagung, bungkil biji kapas dan bungkil biji bunga matahari
- Tepung ikan (fish protein concentrate = FPC). Hasil penangkapan ikan di laut, hanya sebagian kecil saja terdiri atas ikan yang mempeunyai nilai komersial, untuk dijual langsung ataupun dikalengkan. Sebagian besar ikan yang tertangkap tidak dapat dimanfaatkan secara komersial bagi konsumsi manusia. Ikan sisa ini ditepungkan tanpa diseleksi atau dibersihkan terlebih dahulu. Tepung ikan sisa tangkapan laut inilah yang disebut FPC
- Protein Daun (Leaf Protein) Protein jenis ini diekstraksi dari daun, yang metodanya mirip dengan pembuatan tahu dari kacang kedelai.
- Unicellular Algae Jenis tumbuhan laut berasal tunggal. Ada dua spesies yang dianggap mempunyai hari depan untuk dibudidayakana dan dipergunakan untuk konsumsi manusia, ialah Chlorella spp, dan Scenedesmus spp. Chlorella termasuk ganggang hijau bersel satu dan Scenedesmus termasuk jenis Diatomeae yang mengandum silisium (Sj) di dalam kotak selulosa yang membentuk dindingnya.
- Ragi (Yeast) Ada jenis ragi yang dapat ditumbuhkan di dalam medium sisa minyak bumi atau di dalam molasses, bahan sisa pembuatan gula pasir dari tebu,. Tumbuhan bersel tunggal ini tidak mengandung kholorophyl dan sudah lama dipergunakan sebagai bahan konsumsi manusia dalam pembuatan makanan dan minuman, maupun dalam diet khusus (terapi). Pada saat ini sumber protein inkonvensional masih terlalu mahal dibudidayakan dan dilempar ke pasar hasilnya. Juga masih terdapat beberapa masalah akseptabilitas dan teknik memasak bahan-bahan tersebut, sebelum dapat dimanfaatkan sebagai sumber protein yang berarti, terutama bagi masyarakat ekonomi lemah yang sangat membutuhkannya. Namun demikian, semua bahan makanan sumber protein inkonvensional yang tersebut di atas mempunyai nilai potensial untuk menanggulangi problem kekurangan protein pada waktu-waktu yang akan datang.
0 comments:
Post a Comment