Bioavalaibilitas Mineral dan Interaksinya (versi 2)

5 Hal Penting tentang Mineral:
1. Mineral adalah elemen yang secara alami tersedia di alam dan tidak dapat dibuat oleh makhluk hidup.
2. Vitamin dan asam amino tidak akan berguna tanpa adanya mineral.
3. Mineral diperlukan untuk:
a.       Mempertahankan keseimbangan cairan selular
b.      Membentuk tulang dan sel darah
c.       Menyediakan untuk aktivitas elektrokimia saraf
d.      Mengatur denyut otot dan aktivitasnya (termasuk organ seperti jantung, lambung, hati, dll)
4. Sumber mineral yang terbaik adalah tanaman yang mengandung semua spektrum mineral.
5. Membutuhkan suasana asam dalam penyerapan mineral. Inorganic mineral cenderung bersifat basa à tubuh menciptakan suasana asam.


Biovaibiltas Mineral
1.       Tingkat absorpsi
2.       Variasi (Ikatan à asam oksalat mengikat kalsium di dalam bayam ; serat à asam fitat mengikat mineral)
3.       Produk hewani lebih baik untuk diabsorpsi
4.       Mineral pada tanaman tergantung pada kondisi tanah
5.       Kemurnian konten mineral yang lebih rendah (tidak semua digantikan)
6.       Kompetisi antar mineral (sama ukuran, sama muatan elektroniknya). Mis: Mg, Ca, Fe, Co. Berkompetisi untuk diserap.
7.       Kompetisi vitamin-mineral (Vit.C meningkatkan penyerapan Fe; Vit. D meningkatkan penyerapan Ca)

Faktor yang mempengaruhi kebutuhan Mineral:
1.       Status fisiologi/level produksi
2.       Interaksi dengan mineral lain
3.       Penyimpanan pada jaringan (tulang, hati, protein spesifik untuk ditahan dan ditransportasikan)
4.       Bentuk makanan (Organik vs an-organik) à Na Selenite vs Na Selenate vs Selenomethionine
·      Na Selenite (Na2SeO3):  sebuah garam, padatan yang tidak berwarna, senyawa yang paling larut dalam air ; in-organik
·      Na Selenate (Na2Se O4) : in-organik ; selenate lebih mudah diserap dibandingkan selenite (Na2Se O4 > Na2SeO3)
·      Selenomethionine : asam amino yang mengandung selenium ; diabsorbsi hampir 100% ; bentuk mineral organik ; jika tidak langsung dimetabolisme, maka akan bergabung dengan protein di dalam tubuh pada otot, rangka, eritrosit, pankreas, hati, ginjal, lambung, mukosa GI
·      Mineral organik lebih mudah diserap dibandingkan mineral in-organik
Bioavaibilty dan regulasi pada Trace Mineral
1.       Bioavaibilty dipengaruhi oleh : genetik, status gizi, interaksi antar zat gizi, penuaan
2.       Absorbsi pada usus halus
3.       Sirkulasi di dalam darah
4.       Jarang terjadi defisiensi dan toksisitas (kecuali kelainan genetik dan pengaruh lingkungan)
Bioavalaibilitas Mineral dan Interaksinya
Biofortifikasi pada Bahan Pangan Pokok
·         Biofortifikasi hasil panen – mengembangkan beberapa varietas untuk meningkatkan kandungan mineral dan vitamin – menghasilkan kandungan mikronutrien yang lebih tinggi pada pangan yang biasa ditanam dan dikonsumsi oleh orang-orang miskin.
Ø  Bioavalibilitas adalah bagian nutrisi yang dicerna yang tersedia untuk digunakan oleh tubuh dalam kondisi fungsi fisiologis normal atau untuk disimpan. Nilai 100% berarti bahwa semua nutrisi yang tercerna dapat diabsorbsi dan disediakan.
Ø  Penentuan Bioavaibilitas
·         20-50% b-karoten yang dicerna diabsorbsi dan sangat tergantung pada kandungan lemak
·         Fe =  5-15% (tergantung pada tipe dietnya)
·         Zn =  15-50% (tergantung pada tipe dietnya)
Ø  Pengukuran Bioavaibility
Provitamin A
Fe & Zn
Perubahan level retinol dan karotenoid pada serum
Perubahan di dalam serum menunjukkan status Fe & Zn
Level Retinol dan karotenoid pada ASI
Level Zn pada rambut
Perubahan pada cadangan di hati
Jumlah Hb atau seluruh simpanan di dalam tubuh
Perubahan pada simpanan di dalam tubuh


Faktor yang mempengaruhi bioavaibility karotenoid
1.       Jenis dari karotenoid (lycopen, alfa dan beta karoten, xanthofil, lutein, zeaxanthin dan kriptoxanthin)
2.       Ikatan molekuler
3.       Jumlah konsumsi karotenoid pada makanan
4.       Matriks yang mengikat carotenoid
5.       Efektor absorbsi dan bioconversi
6.       Status gizi seseorang
7.       Faktor genetik
8.       Faktor di dalam tubuh
9.       Interaksi dengan zat gizi lain

1.       Jenis-jenis Karotenoid (lycopen, alfa dan beta karoten, xanthofil, lutein, zeaxanthin dan kriptoxanthin)
a.       Isomer (all-trans vs cis)
b.      Absorbsi kuat pada isomer all-trans, kecuali lycopene
c.       Walaupun mengkonsumsi cis, tetapi yang terlihat di plasma adalah isomer trans
2.       Ikatan Molekuler
Belum dipelajari dengan baik. Esterifikasi dapat meningkatkan absorbsi (terbukti bahwa lutein ester memiliki bioavabilitas lebih tinggi dibandingkan lutein)
3.       Jumlah karoten yang dikonsumsi
a.       Respon kinetik serum pada b-karoten yang dikonsumsi secara oral tidak menunjukkan ketergantungan pada dosis
b.      Diberikan dengan atau tanpa makanan
c.       Kompetisi dengan carotenoid lain, misalnya zanthophylls pada maizena
4.       Matriks yang mengikat carotenoid
a.       b-karoten yang hancur di dalam minyak lebih mudah diabsorbsi dibandingkan di dalam makanan
b.      Karotenoid dapat terperangkap dan kompleks pada protein di dalam kloroplas dan struktur sel
c.       Pengolahan dapat meningkatkan bioavaibilitas dan juga dapat menghancurkannya
5.       Efektor absorbsi dan biokonversi
a.       Protein: menstabilkan emulsi lemak, meningkatkan pembentukan misel, dan penyerapan karotenid
b.      Lecitin: mendukung pembentukan misel dan penyerapan karotenoid
c.       Lemak : kebutuhan minimum untuk absorbsi karotenoid yaitu 5 g/makanan
d.      Serat makanan: menurunkan absorbsi karotenoid
6.       Status gizi
a.       Bioavaibilitas kemungkinan besar tergantung pada status vitamin A
b.      Asupan b-karoten saat ini dan sirkulasi level b-karoten menghambat biokonversi karotenoid
c.       Status protein yang rendah atau kekurangan zinc akan mempengaruhi penyerapan b-karoten dan biokonversi ke retinol
d.      Status protein yang rendah atau kekurangan zinc mungkin juga mempengaruhi sintesis retinol binding protein (RBP)
7.       Faktor Genetik
a.       Sindrom malabsorbsi lemak mengurangi absorbsi karotenoid
b.      Kegagalan memecah b-karoten jarang terjadi pada manusia, namun dapat memicu carotenemia atau kekurangan vitamin A
c.       Perbedaan inter-personal dapat dijelaskan melalui pencernaan suplemen atau perbedaan konsumsi
8.       Faktor dalam diri
a.       Jenis Kelamin: respon di dalam serum (wanita > laki-laki), mungkin disebabkan karena perbedaan berat badan dan komposisi
b.      Umur: belum terbukti
c.       Penyakit: ketika terjadi malabsobrsi lemak atau maldigestion (mal-pencernaan)
9.       Interaksi
a.       Semua faktor yang disebutkan di atas dapat berinteraksi satu sama lain
b.      Pengurangan efek penghambat mungkin dapat meningkatkan yang lain

Dasar pada Vitamin Larut Air
1.       Hancur pada air
2.       Vitamin B dan C
3.       Diabsorbsi di usus halus dan lambung
4.       Bioavabilitas (status gizi, nutrisi dan kandungan lain di dalam makanan, pengobatan, usia, penyakit)
5.       Sirkulasi dari hati ke dalam darah (tidak disimpan dalam jumlah besar)


Peranan vitamin C pada Bioavaibility Mineral: Meningkatkan absorpsi : Fe, Cu, Chromium

Faktor yang mempengaruhi penyerapan Besi:
1.       Faktor Diet
a.       Enhancer : asam askorbat, daging, unggas, ikan, seafood, rendah pH
b.      Inhibitor: fitat, polifenol (mis: tanin), kalsium
2.       Faktor Tubuh
a.       Eksposisi besi yang lebih awal pada sel mukosa (kontrol jangka pendek)
b.      Simpanan besi pada tubuh (kontrol jangka panjang)
c.       Laju pembentukan darah merah (erythropoesis)
d.      Status kesehatan (infeksi, malabsorpsi)
e.      Hipoksia jaringan
Interaksi antara zat besi dan mikronutrien yang lain
Di dalam rantai makanan
Ca, Ni
Di dalam saluran lumen GI
Ca, Zn, Mn, Cu, Co
Transpor serosal
Vit B2 , ca
Erythropoesis
Vit A, B2 , Cu

Peran zat besi dalam sistem imunitas
Ø  Kekurangan zat besi
·         Meningkatkan resistensi terhadap malaria
·         Menurunkan aktivitas mikrobiologi
·         Menurunkan imunitas pada mediasi sel
Ø  Kelebihan zat besi
·         Meningkatkan kerentanan terhadap beberapa infeksi
·         Melemahkan kemampuan menyerap fagositosis

Resiko suplementasi zat besi
·         Penurunan pertahanan melawan infeksi
-          Fe meningkatkan pertumbuhan bakteri
-          Retikulosit meningkatkan pertumbuhan plasmodia malaria
·         Meningkatkan pembentukan radikal bebas

Faktor yang mempengaruhi bioavability mineral
1.       Zat besi (heme / non heme) atau intake zinc
2.       Status gizi individu
3.       Phytate
4.       Polyphenol
5.       Jumlah dan kualitas protein
6.       Asam Organik

Faktor yang mempengaruhi bioavability zat besi
1.       Zat besi (heme / non heme) atau intake zinc
-       Zat besi heme > non heme
2.       Status gizi individu
-       Status zat besi yang rendah dapat meningkatkan absorpsi
3.       Phytate
-       Phytate terbentuk dari kompleks zat besi, phytate, dan protein yang tidak larut air dan atau tidak tercerna
-       1-2% phytate à 2-5% absorpsi zat besi
-       0,1% phytate à meningkatkan 2X lipat penyerapan Fe
-       0,01% phytate à meningkatkan 5X lipat penyerapan Fe
4.       Polyphenol
-       Terbentuk dari kompleks iron-tannate tidak larut air
# 1 cangkir teh atau kopi menurunkan absorbsi Fe sampai 30%
# dosis ikut berpengaruh
-       Gugus Galloyl + 3 gugus hydroxsil yang berdampingan adalah struktur utama pada polyphenol yang mengikat iron
-       Kopi dipengaruhi dari asam chlorogenic
5.       Jumlah dan kualitas protein
-       Kacang kedelai dan kacang-kacangan menghambat penyerapan zat besi non-heme
-       Daging, ikan, dan unggas meningkatkan penyerapan zat besi
6.       Asam Organik
-       Vitamin C à dibutuhkan ratio molar (4:1) (Vit C : Fe)
-       Asam organik yg lain: asam sitrat, asam malat, asam tartarat, dan asam laktat

Efek status Fe pada penyerapan Fe
1.       Kekurangan Fe (meningkatkan produksi protein transport ; mengurangi produksi feritin)
2.       Cukup atau lebih Fe (menurunkan produksi protein transport)
Bioavaibility Fe tergantung pada:
1.       Bentuk (Heme/ non-heme, Ferric, Ferrous)
2.       Status Fe
3.       Terdapat/tidaknya komponen zat gizi yang lain

Faktor yang mempengaruhi bioavability zinc
1.       Jumlah zinc dalam makanan
·           Fraksi penyerapan Zn menurun dg meningkatnya jumlah zinc dalam makanan
2.       Status Zinc
-          Status yang rendah akan meningkatkan absorbsi
# diet: 5.5 mg/hari à 53% absorpsi
# diet: 16.5 mg/hari à 25% absorbsi
3.       Phytate
-          Absorpsi Zn berkorelasi terbalik dengan kandungan fitat (tdk terdapat efek ambang batas yg nyata)
-       1-2% phytate à 2-10% absorpsi Zn
-       0,1% phytate à meningkatkan 2X lipat penyerapan Zn
-       0,01% phytate à meningkatkan > 2X lipat penyerapan Zn
4.       Jumlah dan kualitas Protein
-       Fraksi absorpsi Zn meningkat selaras dg meningkatnya konten protein
-       Protein hewani dapat menghambat efek fitat
Absorbsi Kalsium
·         Tergantung pada vitamin D (Ca binding protein di dalam sel epitel usus)
·         Absorpsi tergantung kebutuhan (tinggi pada saat pertumbuhan, kehamilan, dan laktasi)
·         Bioavaibility menurun karena: phytate, oksalat, wheat brain, menurunnya level estrogen (postmenopause)
Absorpsi kalsium
1.       Membutuhkan lingkungan yang asam dan vitamin D
2.       Diabsorbsi pada usus halus bagian atas
3.       Normalnya diabsorbsi sebanyak 25% dari makanan
4.       Meningkat hingga 60% pada saat ttt (kehamilan, bayi)
5.       Membutuhkan Hormon Paratiroid
Penurunan penyerapan kalsium jika:
1.       Motilitas usus meningkat
2.       Konsumsi serat tinggi
3.       Kelebihan fosfor
4.       Kekurangan vit.D
5.       Terdapat polifenol (ex: tanin pada teh)
6.       Menopause
7.       Penuaan

Absorbsi >50%
Kembang kol, selada air, kecambah brussel, rutabaga, kubis, bok coy, brokoli, lobak hijau
Absorbsi ~30%
Susu, susu kedelai yang difortifikasi kalsium, tofu dg kalsium
Absorbsi ~20%
Almond, biji wijen, kacang pinto
Absorbsi ≤5%
Bayam, rhubarb (kandungan air tinggi), bit/lobak swiss, ubi jalar

Copper = Cuprum (Cu) à Sumber dan Bioavabilitas
1.       Bentuk :
a.       Cupric (Cu2+)  à lebih mudah diserap
b.      Cuprous (Cu1+)
2.       Daging, kerang-kerangan, whole-grain, jamur, kacang-kacangan, polong-polongan
3.       Bioavaibilitas menurun karena : Antacid dan Besi
Selenium
1.       Toksisitas : Buta terhuyung-huyung atau penyakit alkali
2.       Range antara minimum dan maksimum kebutuhan sangat tipis
3.       Peraturan FDA membolehkan 2 Se in-organik (Se Selenite dan Se Selenite) : 0,3 mg suplemen Se/ kg DM maksimum

sumber:
Pustaka dan gambar: slide Kuliah. Dr. Rimbawan (Senin, 3 Mei 2010)

0 komentar:

Post a Comment