Resume

Unsur Runutan (Trace Element) dalam Kehidupan

  1. 1.      Pendahuluan

Tubuh manusia merupakan kumpulan sel hidup yang bercampur, bereaksi, dan berinteraksi  satu dengan yang lain membentuk suatu susunan yang rumit tetapi terorganisasi dengan sempurna. Struktur yang teratur tersebut terdiri atas senyawa organik dan anorganik.. Berbagai senyawa organic sangat penting pada tubuh manusia  contohnya protein yang berfungsi dalam mempertahankan bentuk maupun sebagai enzim, hormon, atau antibodi yaitu protein-protein aktif yang berperan dalam kelangsungan proses biokimia; karbohidrat berperan sebagai sumber energi; asam nukleat sebagai pembentuk gen atau faktor genetika; serta lipid yang sebagian besar terdapat dalam membran sel. Salah satu bentuk protein adalah enzim yang pada umumnya memerlukan unsur runutan dalam aktivitasnya, yaitu berperan dalam memulai dan mempercepat reaksi pada suhu tubuh. Sebanyak lebih dari 2000 reaksi kimia berlangsung dalam tubuh manusia, di antaranya banyak  yang memerlukan suhu atau tekanan yang cukup tinggi apabila berlangsung di luar tubuh.  Berkat bantuan enzim ini reaksi tersebut dapat berlangsung pada suhu  tubuh   di bawah tekanan udara normal.

Sedangkan senyawa anorganik  yang  terdapat dalam tubuh manusia dapat berupa berbagai jenis unsur logam dalam jumlah yang sangat kecil  atau sering disebut sebagai unsur runutan (trace element). Istilah unsure runutan tersebut muncul setelah ditemukan  dalam jumlah yang sangat kecil  dari beberapa unsure dalam system biologi yaitu dalam orde pikogram sampai microgram per gram berat basah jaringan. Seiring dengan perkembangan dalam teknik analisis unsur, muncul berbagai sebutan lain untuk  trace element seperti mikro nutrien,  trace mineral,  dan  trace constituent , tetapi pada akhirnya trace element atau unsur runutan tetap lebih dikenal secara luas.

Diantara unsur-unsur kimia yang terdapat dalam tubuh manusia 11 diantaranya merupakan unsur utama seperti: C, H, O, N, S, P, Ca, K, Na, Cl, dan Mg sedangkan beberapa unsur Lainnya dinyatakan sebagai unsure runutan yang essensial yaitu: Fe, Zn, I, Cu, Co, Mn, Cr, Se, dan Mo, Unsure-unsur tersebut dikatakan essential karena defisiensi dari unsure-unsur itu dapat menimbulkan sindrom yang mengakibatkan gangguan kesehatan. Ada pula beberapa unsur yang digolongkan dalam unsur runutan nonesensial yaitu Al dan Br, sebab hingga saat ini tidak ada satu bukti yang memastikan bahwa Al dan Br sebagai unsur runutan esensial dalam tubuh manusia. Akan tetapi apabila konsentrasinya dalam tubuh manusia melampaui nilai batas ambang maka akan dapat membahayakan kesehatan. Sebaliknya beberapa unsur lain seperti Cd, Hg, dan Pb merupakan unsur yang toksik karena mempunyai efek yang membahayakan kesehatan sekalipun terdapat dalam konsentrasi yang relatif kecil dalam tubuh.

  1. 2.      Fungsi Fisiologis Unsur Runutan

Ditinjau dari fungsinya  unsur runutan esensial pada umumnya merupakan bagian dari sistem enzim, yaitu berupa metaloenzim dan kompleks logam-enzim. Pada, metaloenzim unsur logam terdapat dalam jumlah tertentu dan merupakan bagian integral dari molekul enzim. Unsur Zn merupakan logam yang pertama kali teridentifikasi masuk dalam kategori ini yaitu terdapat dalam enzim karbonik-anhidrase. Perkembangan selanjutnya membuktikan bahwa metaloenzim-Zn berperan sangat luas dalam proses metabolisme karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat, yaitu metaloenzim alkohol- dehidrogenase, laktat-dehidrogenase, karboksi peptidase A dan B, serta alkali-fosfatase. Unsur Zn juga merupakan bagian yang vital dari DNA dan RNA-polimerase.

Metaloenzim lain yang mulai jelas fungsinya dalam fisiologi dan patologi tubuh manusia adalah metaloenzim-Mn (piruvat-karboksilase); metaloenzim-Cu (sitokrom-oksidase, lisin-oksidase, tirosinase); metaloenzim–Se(glutation-peroksidase); serta metaloenzim-Mo (xantin-oksidase, sulfit-oksidase). Kompleks logam-enzim merupakan golongan yang relatif luas. Berbeda dengan metaloenzim, dalam kompleks logam-enzim  ikatan antara enzim dengan unsur logam lebih renggang. Dalam hal ini logam bertindak sebagai pembentuk ikatan sementara antara enzim dengan substrat selama reaksi berlangsung. Selain bertindak sebagai penstabil kompleks enzim-substrat, logam juga dapat menstabilkan produk reaksi, jadi memfasilitasi reaksi yaitu sebagai kofaktor enzim. Sejauh ini unsur runutan yang telah teridentifikasi sebagai kofaktor enzim meliputi Mn, Co, Cu, dan Zn.

Selain berperan dalam katalisis secara enzimatis, unsure runutan juga tergabung dalam reaksi oksidasi-reduksi, proses transpor pada membran sel, konduksi syaraf dan kontraksi otot.  Sebagai contoh,  unsur Fe berperan dalam keseimbangan asam-basa dan transfer oksigen dari paru-paru ke jaringan; unsur Zn berperan pada multiplikasi sel. Selain itu unsur runutan berperan pula dalam sintesis dan penstabil struktur biomolekul, contoh nyatanya adalah Co yang menunjang fungsi biologi sebagai komponen nutrien spesifik, yaitu satu atom Co terdapat di pusat molekul vitamin B12. Terakhir diduga bahwa unsur tertentu mempunyai peranan penting dalam mekanisme pertahanan tubuh. Kekurangan Zn erat hubungannya dengan gangguan imunitas tubuh misalnya pada penyakit acrodermatitis enterophatica.

Walaupun demikian  semua unsur runutan baik yang esensial maupun yang non-esensial apabila limit keamanannya dilampaui  dapat menjadi toksik. Seperti misalnya intake yang berlebih dari Cu dan Zn dapat memberikan reaksi yang berlawanan, sehingga unsur logam dapat bertindak sebagai inhibitor enzim, mengubah permeabilitas membran, mengganggu sintesis protein, atau merusak struktur asam nukleat. Pada umumnya sindrom klinis dapat didefinisikan secara jelas seperti gangguan syaraf karena kelebihan Mn,  cardiomyopathy karena kelebihan Co, anemia dan neuropathy karena kelebihan Sn, serta alzheimer karena kelebihan Al.

  1. 3.      Jenis-jenis trace element yang dianggap penting untuk kesejahteraan dan kesehatan pada manusia atau hewan terutama melalui asupan makanan dan minuman yaitu:
    1. a.      Besi (Fe)

Besi (Fe) merupakan mineral makro dalam kerak bumi, tetapi dalam sistem biologi tubuh merupakan mineral mikro. Pada hewan, manusia, dan tanaman, Fe termasuk logam esensial, bersifat kurang stabil, dan secara perlahan berubah menjadi ferro (Fe II) atau ferri (Fe III). Kandungan Fe dalam tubuh hewan bervariasi, bergantung pada status kesehatan, nutrisi, umur, jenis kelamin, dan spesiesnya (Dhur et al. 1989; Graham 1991; Beard etal. 1996).

Dalam tubuh, besi berasal dari tiga sumber, yaitu hasil perusakan sel-sel darah merah (hemolisis), dari penyimpanan di dalam tubuh (dalam bentuk ferritin dan hemosiderin), dan hasil penyerapan pada saluran pencernaan (Darmono 1995; King 2006). Dari ketiga sumber tersebut, Fe hasil hemolisis merupakan sumber utama. Bentuk-bentuk senyawa yang ada ialah senyawa heme (hemoglobin, mioglobin, enzim heme) dan poliporfirin (transfirin, ferritin, dan hemosiderin). Sebagian besar Fe disimpan dalam hati, limpa, dan sumsum tulang belakang (Brock dan Mainou- Fowler 1986; Desousa 1989; Brown et al. 2004).

Besi merupakan salah satu mikro mineral penting bagi tubuh karena berfungsi dalam pembentukan sel darah merah. Unsur besi adalah komponen utama dari hemoglobin (Hb), sehingga kekurangan besi dalam makanan akan mempengaruhi pembentukan Hb. Sebagai komponen senyawa hemoglobin dan mioglobin yang merupakan pigmen pernafasan, besi berperan penting dalam proses respirasi sel (pengangkutan oksigen dan karbondioksida) melalui proses oksidasi-reduksi dan transpor elektron. Hemoglobin terdapat dalam erytrocit darah, tranferin dalam plasma dan ferritin dalam serum. Transferin bertugas sebagai pembawa besi dalam darah dan karena itu berperan penting dalam metabolisme besi

Zat besi bukan hanya diperlukan dalam pembentukan darah saja, tetapi juga sebagai bagian dari beberapa enzim hemoprotein (Dhur et al. 1989). Enzim ini memegang peran penting dalam proses oksidasi-reduksi dalam sel. Sitokrom merupakan senyawa heme protein yang bertindak sebagai agens dalam perpindahan elektron pada reaksi oksidasi-reduksi di dalam sel.  Besi mudah diserap melalui saluran pencernaan, insang, sirip, dan kulit.

Keseimbangan zat besi di dalam tubuh perlu dipertahankan yaitu jumlah zat besi yang dikeluarkan dari tubuh sama dengan jumlah zat besi yang diperoleh tubuh dari makanan.  Bila zat besi dari makanan tidak mencukupi, maka dalam waktu lama akan mengakibatkan anemia. Sel-sel darah merah berumur 120 hari. Jadi sesudah 120 hari sel-sel darah merah mati dan diganti dengan yang baru. Proses penggantian sel darah merah dengan sel-sel darah merah baru disebut turn over.

Setiap hari turn over zat besi ini berjumlah 35 mg, tetapi tidak semuanya harus didapatkan dari makanan. Sebagian besar yaitu sebanyak 34 mg didapat dari penghancuran sel-sel darah merah yang tua, yang kemudian disaring oleh tubuh dan digunakan lagi oleh sum-sum tulang untuk pembentukan sel-sel darah merah baru. Hanya 1 mg zat besi dari penghancuran sel-sel darah merah tua yang dikeluarkan oleh tubuh melalui kulit, saluran pencernaan dan air kencing. Jumlah zat besi yang hilang lewat jalur ini disebut sebagai kehilangan basal.

Defisiensi zat besi dapat disebabkan oleh gangguan penyerapan besi dalam saluran pencernaan. Bila cadangan besi tidak mencukupi dan hal ini berlangsung terus menerus maka pembentukan sel darah merah berkurang dan selanjutnya menurunkan aktivitas tubuh (Cook et al. 1992). Defisiensi besi menyebabkan terjadinya anemia, penurunan volume sel-sel darah merah dan depigmentasi.  Gejala yang muncul adalah nafsu makan berkurang dan pertumbuhan terhambat (Beard et al. 1996). Adapun jenis-jenis makanan yang mengandung zat besi antara lain: daging, tumbuhan polong, tetes tebu, dan kerang-kerangan

  1. b.      Seng (Zn)

Seng telah dikenal sebagai unsur esensial sejak lebih dari seratus tahun yang lalu. Seng oleh tubuh manusia dibutuhkan untuk membentuk enzim dan hormon penting. Selain itu zinc juga berfungsi sebagai pemelihara beberapa jenis enzim, hormon dan aktifitas indera pengecap atau lidah kita, zinc juga berperan dalam fungsi kekebalan tubuh, yaitu dalam fungsi sel T dan dalam pembentukan antibodi oleh sel B. Karena zinc berperan dalam reaksi-raksi yang luas, kekurangan zeng akan berpengaruh banyak terhadap jaringan tubuh terutama pada saat pertumbuhan.

Seng merupakan kofaktor lebih dari 70 macam enzim yang mempunyai fungsi khusus pada organ mata, hati, ginjal, otot, kulit, tulang, dan organ reproduksi laki-laki. Seng juga penting dalam pertumbuhan gigi. Ibu hamil yang kekurangn seng nantinya akan menyebabkan gigi bayi yang dilahirkan mudah rusak (Anonim 1979). Selain itu unsur tersebut juga berperan dalam metabolisme asam amino dan karbohidrat. Bayi yang kekurangan seng akan menghambat  penyerapan zat besi dalam tubuh. Seng juga berperan dalam mencegah diare dan akumulasi kolestrol dalam pembuluh darah, serta meningkatkan kesuburan dan produksi testosteron yaitu hormon yang berperan penting dalam menghasilkan sperma.

Zinc juga berperan didalam sintesa Dinukleosida Adenosin (DNA) dan Ribonukleosida Adenosin (RNA) dan protein. Maka bila terjadi defisiensi Zinc dapat menghambat pembelahan sel, pertumbuhan dan perbaikan jaringan. Zinc umumnya ada di dalam otak, dimana zinc mengikat protein. Kekurangan zinc akan berakibat fatal terutama pada pembentukan struktur otak, tingkah laku dan emosi. Seng merupakan komponen penting pada struktur dan fungsi membran sel, sebagai antioksidan, dan melindungi tubuh dari serangan lipid peroksidase.

Seng berperan dalam sistensis dan transkripsi protein, yaitu dalam regulasi gen. Pada suhu tinggi, hewan banyak mengeluarkan keringat dan seng dapat hilang bersama keringat sehingga perlu penambahan (Richards 1989; Ahmed et al. 2002).

Ikatan enzim seng yang merupakan katalis reaksi hidrolitik melibatkan enzim pada bagian aktif yang bertindak “super efisien”. Enzim karbonik anhidrase mengkatalisis CO2 dalam darah, enzim alkalin fosfatase menghindrolisis fosfat dalam beberapa jaringan, dan enzim amino peptidase menghidrolisis peptida dalam ginjal. Seng juga berperan dalam menstabilkan struktur protein, seperti insulin, alkohol dehidrogenase hati, alkalin fosfat, dan superoksida dismutase (Fraker et al. 1986; Brown et al. 2002).

Seng merupakan komponen penting, lebih dari 80 persen metalo enzim seperti karbonik anhidrase yang dibutuhkan untuk transpor karbondioksida oleh darah dan untuk sekresi HCl di dalam perut, glutamik dehidrogenase, alkalin phosphatase, peridine nukleotide dehidrogenase, alkohol dehidrogenase, super okside dismutase, pankreatik karboksipeptidase, dan triptophan dismutase. Seng berguna sebagai kofaktor dalam banyak sistem enzim diantaranya arginase, enolase, beberapa peptidase daan oksaloasetat dekarboksilase. Berdasarkan keberadaannya seng sebagai komponen penting dan kofaktor enzim sebagaimana tersebut di atas, maka seng sangat vital dalam beberapa proses metabolisme utama seperti lipid, protein, dan asam amino; dan aktif dalam sentesis dan metabolisme asam nukleat (RNA). Seng kemungkinan juga berperan dalam keaktifan hormon seperti insulin, glukagon, dan kortikotrophin. Selain itu seng berperan penting dalam penyembuhan luka. Seng mudah diserap dari saluran pencernaan, insang, sirip, dan kulit.

Studi klinis telah menunjukkan manfaat seng atau zinc (Zn) dalam memerangi penyakit infeksi. Zinc dapat mengurangi batuk, sakit kepala, sakit tenggorok, dengan efek samping yang minimal. Suplementasi zinc disarankan antara 15 mg per hari untuk pencegahan dan 100 mg per hari untuk infeksi akut. Bila pilek disertai sakit tenggorokan, disarankan untuk mengkonsumsi zinc. Peranan penting Zinc dalam tubuh manusia dan berbagai penelitian yang menunjukkan Zinc dapat digunakan sebagai tatalaksana diare. Maka pemberian Zinc telah mendapatkan rekomendasi dari WHO dan Unicef sebagai salah satu dari 5 rekomendasi tatalaksana diare.

Zinc dapat diperoleh dari hewan maupun tumbuhan seperti kacang-kacangan, namun kualitas zinc paling baik berasal dari hewan, terutama daging, hati, kerang dan telur.

  1. c.       Iodin (I)

Iodin (I) diperlukan tubuh untuk membentuk tiroksin, yaitu suatu hormon yang terdapat dalam kelenjar tiroid. Tiroksin merupakan hormon utama yang dikeluarkan oleh kelenjar tiroid. Setiap molekul tiroksin mengandung empat atom iodin (Darmono 1995). Sebagian besar iodin diserap melalui usus halus, dan sebagian kecil langsung masuk ke dalam saluran darah melalui dinding lambung. Sebagian iodin masuk ke dalam kelenjar tiroid, yang kadarnya 25 kali lebih tinggi dibanding yang ada dalam darah (Mills 1987). Namun bila jumlah yang sedikit ini tidak terdapat dalam bahan makanan, maka tubuh akan kekurangan iodin. Lebih dari setengah iodin dalam tubuh terdapat pada kelenjar perisai (tiroid). Meskipun sebagian besar iodin tubuh terdapat dalam kelenjar tiroid, iodin juga dapat  ditemukan dalam kelenjar ludah, lambung, usus halus, kulit, rambut, kelenjar susu, plasenta, dan ovarium (Puls 1994;  Stangl et al. 2000).

Iodin merupakan komponen esensial tiroksin dan kelenjar tiroid. Tiroksin berperan dalam meningkatkan laju oksidasi dalam sel sehingga meningkatkan Basal Metabolic Rate (BMR). Tiroksin juga berperan menghambat proses fosforilasi oksidatif sehingga pembentukan Adenosin Trifosfat (ATP) berkurang dan lebih banyak dihasilkan panas. Tiroksin juga mempengaruhi sintesis protein (Mills 1987; Darmono 1995). Iodin secara perlahan-lahan diserap dari dinding saluran pencernaan ke dalam darah. Penyerapan tersebut terutama terjadi dalam usus halus, meskipun dapat berlangsung pula dalam lambung. Dalam usus, iodin bebas atau iodat mengalami reduksi menjadi iodide sebelum diserap tubuh. Dalam peredaran darah, iodida menyebar ke dalam cairan ekstraseluler seperti halnya klorida. Iodida yang masuk ke dalam kelenjar tiroid dengan cepat dioksidasi dan diubah menjadi iodin organik melalui penggabungan dengan tiroksin. Proses tersebut terjadi pula secara terbatas dalam ovum (Graham 1991;  Puls  1994; Lee et al. 1999).

Defisiensi iodin sering terjadi pada anak sapi, anak domba, dan anak babi dari induk yang ransumnya kekurangan iodin. Hal ini sering terjadi pada daerah yang tanahnya miskin iodin. Pada anak babi, gejala yang timbul adalah bulu rontok, badan lemah, kulit menebal, dan leher membengkak (McDonald et al. 1988; Tabel 3). Pada anak kuda gejalanya adalah tidak dapat berdiri dan menyusu, serta pada burung, ikan dan mamalia lain tiroidnya membesar (Hetzel dan Dunn 1989; Graham 1991). Pada  hewan yang kekurangan iodin, produksi tiroksin pada kelenjar tiroid menurun, yang dicirikan oleh pembesaran kelenjar  tiroidea yang disebut goiter endemis. Karena kelenjar tiroidea terdapat pada leher maka pada hewan yang menderita defisiensi iodin akan terjadi pembengkakan pada leher. Penyakit ini dapat mengganggu daya reproduksi akibat fungsi tiroid menurun. Bila induk melahirkan anak maka anak yang dilahirkan tidak berbulu, lemah, dan mati muda (Graham 1991; Sandstead et al. 1998).

Pada manusia kekurangan iodine dalam jumlah besar dapat menyebabkan kematian perinatal dan kretinisme neurologis yang ditandai dengan defisiensi mental, sifat bisu tuli, kejang diplegia (kekakuan kejang pada tungkai), dan juling, kerusakan psikomotor, gondok, dan memperlambat laju metabolisme yang menyebabkan kelelahan, perlambatan fungsi tubuh dan mental, meningkatkan berat badan, dan intoleransi dingin Asupan iodine yang dianjurkan untuk berbagai umur dan jenis kelamin disajikan pada Tabel 1. Sumber utama asupan iodine adalah garam beryodium, makanan laut, dan makanan dari tanaman yang ditanam di tanah dengan kadar iodine tinggi.

  1. d.   Tembaga (Cu)

Tembaga (Cu) merupakan mineral mikro karena keberadaannya dalam tubuh sangat sedikit namun diperlukan dalam proses fisiologis. Di alam, Cu ditemukan dalam bentuk senyawa sulfida (CuS). Walaupun dibutuhkan tubuh dalam jumlah sedikit, bila kelebihan dapat mengganggu kesehatan atau mengakibatkan keracunan. Namun bila terjadi kekurangan Cu dalam darah dapat menyebabkan anemia yang merupakan gejala umum, pertumbuhan terhambat, kerusakan tulang, depigmentasi rambut dan bulu, pertumbuhan bulu abnormal, dan gangguan gastrointestinal (Davis dan Mertz 1987; Baker et al. 1991; Clark et al. 1993).

Tembaga merupakan unsur esensial yang bila kekurangan dapat menghambat pertumbuhan dan pembentukan hemoglobin. Tembaga sangat dibutuhkan dalam proses metabolisme, pembentukan hemoglobin, dan proses fisiologis dalam tubuh  (Richards 1989; Ahmed et al. 2002). Tembaga ditemukan dalam protein plasma, seperti seruloplasmin yang berperan dalam pembebasan besi dari sel ke plasma. Tembaga juga merupakan komponen dari protein darah, antara lain eritrokuprin, yang ditemukan dalam eritrosit (sel darah merah) yang berperan dalam metabolism oksigen (Darmono 1995; 2001). Selain ikut berperan dalam sintesis hemoglobin, tembaga merupakan bagian dari enzim-enzim dalam sel jaringan. Tembaga berperan dalam aktivitas enzim pernapasan, sebagai kofaktor bagi enzim tirosinase dan sitokrom oksidase. Tirosinase mengkristalisasi reaksi oksidasi tirosin menjadi pigmen melanin (pigmen gelap pada kulit dan rambut). Sitokrom oksidase, suatu enzim dari gugus  heme dan atom-atom tembaga, dapat mereduksi oksigen (Davis dan  Mertz 1987;  Mills 1987; Sharma et al. 2003).

Penyakit akibat kekurangan unsure tembaga ditemukan pada beberapa tempat di dunia. Selain menyebabkan anemia, kekurangan tembaga juga mengakibatkan gangguan pada tulang, kemandulan, depigmentasi pada rambut dan bulu, serta gangguan saluran pencernaan, (Graham  1991; Engle et al. 2001; Sharma et al. 2003; Chung et al. 2004). Selain itu, kekurangan tembaga dapat mengakibatkan gangguan perkembangan otak dan teratogenesis untuk janin dan anak-anak, dan osteoporosis, penyakit jantung iskemik, kanker, peningkatan kerentanan terhadap infeksi, dan mempercepat penuaan untuk orang dewasa

Penyakit defisiensi tembaga juga disebut enzootik ataksia, yang ditemukan pada anak domba di Australia. Falling disease juga ditemukan di Australia, suatu penyakit akibat defisiensi tembaga yang menahun karena ternak mengkonsumsi hijauan pakan yang kadar tembaganya rendah (Clark et al. 1993; Chung et al.2004)   Penambahan garam tembaga sulfat pada ransum dapat mencukupi kebutuhan ternak serta mencegah pertumbuhan aspergilosis pada pakan yang basah (Yost et al. 2002).

Adapun intake yang dianjurkan untuk tembaga untuk berbagai usia dan kelompok seks ditunjukkan pada Tabel 1, yang menunjukkan bahwa RDA untuk orang dewasa adalah 900 mikrogram/ hari. Sumber terbaik dari tembaga adalah kacang, biji-bijian, kacang-kacangan, jeroan (misalnya, hati), seafood (misalnya, tiram, kepiting), selai kacang, coklat, jamur

  1. e.      Kobalt (Co)

Kobalt (Co) merupakan unsur mineral  yang esensial untuk pertumbuhan hewan, dan merupakan bagian dari molekul vitamin B12, dimana sekitar 4,5 persen dari berat molekul vitamin B12 adalah kobalt.  Konversi Co dari dalam tanah menjadi vitamin B12  pada makanan hingga dicerna hewan nonruminansia kadang-kadang disebut sebagai siklus kobalt. Ternak ruminansia (sapi, domba, dan kambing) memakan hijauan pakan, di mana tanaman menyerap kobalt dari dalam tanah dan bakteri-bakteri yang ada di dalam lambung (rumen) menggunakan kobalt dalam penyusunan vitamin B12 . Hewan menyerap vitamin B12  dan mendistribusikannya ke seluruh jaringan tubuh (Davis  dan  Mertz 1987; Mills  1987; Darmono 1995). Semua bangsa hewan membutuhkan vitamin B12 sehingga secara tidak langsung memerlukan kobalt. Ternak babi dan unggas tidak mempunyai mikroflora dalam saluran pencernaan untuk mengubah kobalt dalam ransum sehingga harus mendapat vitamin B12  yang cukup dalam ransum (Lee et al. 1999).  Adapun peranan vitamin B12 antara lain:

  1. Berfungsi dalam sintesa protein dan dalam metabolisme asam nukleat serta senyawa-senyawa yang mengandung satu atom C, yaitu sebagai metil-malonil CoA isomerase.  Enzim ini berperan dalm mengubah metal-malonil CoA menjadi suksinil CoA yang berfungsi dalam siklus krebs
  2. Berperan sebagai enzim L-homosistein metilatin. Enzim ini berisi koenzim metal kobalamin yang bersama-sama folacin mengubah L-homosistein menjadi L-metionin.
  3. Berperan penting dalam pembentukan darah merah. .

Pada hewan ruminansia yang memakan rumput yang kurang mengandung unsur kobalt, gejala  akan timbul beberapa bulan kemudian, karena hewan  memiliki cadangan vitamin B12  dalam hati dan ginjal sebagai sumber kobalt. Namun bila keadaan ini terus berlanjut, ternak akan mengalami defisiensi kobalt. Para peneliti menduga kobalt memiliki peran penting dalam pertumbuhan bakteri dalam rumen. Vitamin B12  mengandung 4% kobalt sebagai bagian esensial dari vitamin tersebut. Penyebab utama defisiensi kobalt pada ternak ruminansia adalah kekurangan vitamin B12  karena sintesis vitamin tersebut dalam rumen menurun (Hetzel dan Dunn 1989; Kennedy  et al. 1991). Kekurangan kobalt hanya terjadi pada hewan ruminansia. Gejalanya ialah hewan malas, nafsu makan berkurang, bobot  badan menurun, lemah, anemia yang bersifat normositik dan normokronis dan kemudian mati (Graham 1991; Hussein et al. 1994; Stangl et al. 1999). Pemberian pakan yang mengandung kobalt dapat mencegah kekurangan kobalt pada ternak (Puls. 1994; Ahmed. et. a. 2002)

Asupan yang dianjurkan untuk vitamin B12 untuk berbagai umur dan jenis kelamin ditunjukkan dalam Tabel 1, yang menunjukkan bahwa RDA untuk orang dewasa adalah 2,4mikrogram / hari. Makanan sumber vitamin B12 adalah yang berasal dari hewan dan termasuk daging, produk susu, telur dan sereal.

  1. f.        Mangan (Mn)

Konsentrasi mangan dalam jaringan-jaringan hewan relatif konstan terhadap umur.  Mangan banyak terdapat pada kacang-kacangan, biji-bijian utuh, daan sayuran tetapi sedikit  terdapat pada daging, ikan dan produk susu.

Mangan terdapat dalam konsentrasi tinggi dalam mitokondria dan berfungsi sebagai faktor penting untuk pengaktifan glikosiltransferase yang berperan sebagai sintesis oligosakarida, glikoprotein, dan proteoglikan.   Mangan diperlukan untuk aktifitas superoksida dismutase.  Mangan diserap dengan baik melalui usus halus dengan mekanisme yang serupa dengan besi, termasuk transfer melalui sel mukosa ke dalam darah portal.  Pada kenyataannya absorpsi Mn2+  meningkat pada defisiensi  besi dan dapat dihambat oleh besi.  Adanya etanol dalam usus jelas menambah absorpsi Mn2+. Ion mangan dikirim ke hati melalui sirkulasi portal dan disana segera mengadakan keseimbangan dengan Mn2+

Salah satu akibat defisiensi  mangan adalah ketidak normalan kerangka.  Perosis atau penyakit urat yang terkilir dengan pembesaran dan kesalahan bentuk sendi tibial metatarsal banyak terjadi pada unggas yang sedang tumbuh.  Kondrodistrofi gizi terjadi pada embrio ayam yang mendapat susunan pakan defisien mangan. Pada ayam petelur periode layer, defisiensi mangan menyebabkan produksi telur menurun dan kerabang telur tipis.  Defisiensi mangan  tampaknya juga sangat mengurangi sintesis oligosakarida, pembentukan  glikoprotein dan proteoglikan.  Selain itu juga mengganggu beberapa metaloenzim Mn2+  seperti hidrolase, kinase, dekarboksilase dan transferase. Keracunan mangan sangat jarang terjadi. Sumber Mangan diantaranya ada yang berasal dari pelapukan batuan, melalui pemupukan, dan pelapukan bahan organik.

  1. g.      Molibdenum (Mo)

Molibdenum berfungsi sebagai metaloenzim xantin oksidase, aldehida oksidase, dan sulfit oksidase.  Sampai saat ini belum diketahui sistem metabolisme kecuali bentuk heksavalen yang larut air diabsorpsi dengan baik melalui usus.  Urin adalah jalan utama ekskresi molibdenum.  Terdapat  beberapa bukti bahwa molibdenum dapat mempengaruhi metabolisme tembaga dengan mengurangi efisiensi penggunaan tembaga dan bahkan mungkin mobilisasi tembaga dari jaringan.  Pemberian ransum dengan defisien molibdenum pada ayam menyebabkaan kelambatan pertumbuhan, khususnya ketika ransum mengandung level rendah natrium tungstate.

  1. h.      Selenium (Se)

Selenium adalah unsur penting glutation peroksidase, suatu enzim yang peranannya sebagai antioksidan intarseluler yang sangat mirip dengan fungsi serupa vitamin E atau  α-tokoferol.   Sebagian besar selenium dalam makanan berbentuk asam amino selenometionin.  Suplemen selenium yang ditambahakan ke dalam makanan ternak berbentuk anorgaanik seperti natrium selenit.  Selenometionin dan natrium selenit mempunyai poteinsi yang sama untuk mencegah kondisi defisiensi selenium dan dapat meningkatkan aktivitas jaringan glutation peroksidase. Akan tetapi, selenometionin dapat meningkatkan kadar selenium dalam darah dan jarinfgan lebih tinggi dibandingkan dengan natrium selenit.  Hal ini mungkin disebabkan oleh penggabungan selenometionin ke dalam struktur utama jaringan protein di tempat metionin, sehingga selenium hanya tersedia bagi hewan  setelah katabolisme asam amino selenium.  Selenium ini berfungsi sebaga simpanan yang tak teratur atau pool buffer yang menyediakan selenium dari dalam tubuh apabila penyediaan selenium dari pakan terhenti.

Hanya satu fungsi enzimatik selenium yang diketahui. Selenium adalah unsur penting dari glutation peroksidase. Enzim ini dapat menghancurkan hidrogen peroksida dan hidrioperoksida-hidroperoksida organik dengan pengurangan ekuivalen dari glutation.  Peranan fisiologis yang pasti dari glutation peroksidase yang bergantung pada selenium masih belum jelas karena katalase juga mampu memindahkan hidrogen peroksida dan glutation peroksida yang tidak bergantung padaa selenium juga mampu memindahkan hidroperoksida organik.  Jadi selenoenzim mungkin berfungsi sebagai penahan oksidan tetapi fungsi alternatif juga telah ada.

Defisiensi selenium menyebabkan dilatasi jantung dan menyebabkan payah jantung kongestif.  Defisensi pada ayam menyebabkan diatesis eksudatif.  Vitamin E dapat mencegah kejadian tersebut, disamping faktor III. Yang mengandung selenium organis.  Selenium mempunyai pengaruh penting terhadap metabolisme merkuri.  Hewan yang defisien selenium lebih rentan terhadap keracunan metil merkuri dan merkuri anorganik.  Mekanisme keracunan selenium sampai saat  ini belum diketahui.  Tanda dini keracunan selenium adalah nafas berbau bawang putih akibat pengeluaran dimetilselenida.   Asupan yang direkomendasikan untuk selenium ditunjukkan pada Tabel 1, yang menunjukkan bahwa RDA untuk orang dewasa adalah 55 mikrogr / hari. Makanan sumber selenium adalah ikan, telur, dan daging dari binatang makan jumlah berlimpah selenium dan biji-bijian ditanam di tanah tinggi selenium.

  1. i.        Khrom (Cr)

Kromium merupakan mineral yang  esensial untuk kehidupan binatang dan manusia. Kromium dalam bahan pangan ditemukan hanya dalam dua bentuk yaitu kromium trivalen (3+) dan kromium yang terikat dengan senyawa komplek lainnya. Kromium trivalen adalah komponen integral dari glukose tolerance faktor (GTF), yang mana senyawa ini berberat molekul rendah dengan trivalen sebagai koordinat dua asam nikotinat dan koordinat lain yang dilindungi oleh asam amino.  Selain itu kromium merupakan kofaktor untuk hormon insulin.  Peranan vital yang lain dari kromium antara lain dalam  proses pembentukan GTF dan glikogen,  serta berperanan penting dalam metabolisme kolesterol dan asam amino.

Bentuk biologis aktif alami Cr yang disebut chromodulin telah dijelaskan bahwa ternyata memiliki peranan dalam metabolisme karbohidrat dan lipid sebagai bagian asing dari mekanisme pengerasan insulin. Chromodulin adalah suatu oligo peptide yang mengikat empat ion kromat dan memudahkan kerja insulin dalam mengubah  glukosa menjadi lipid dan karbon dioksida.

Pentingnya gizi kromium saat ini adalah subjek kontroversial. Kekurangan kromium telah disarankan untuk merusak toleransi glukosa, yang pada akhirnya dapat menyebabkan diabetes. Supranutritional suplementasi kromium telah ditemukan bermanfaat bagi beberapa kasus diabetes tipe II. Suplemen yang mengandung jumlah supranutritional dari kromium dalam bentuk picolinate telah dipromosikan mampu menginduksi penurunan berat badan dan meningkatkan massa otot. Namun, sebagian besar ergogenic (output kerja) berorientasi studi telah menemukan suplemen chromium picolinate tidak efektif untuk meningkatkan massa otot, kekuatan, dan kinerja atletik, dan tidak ada data dari penelitian yang dirancang dengan baik untuk mendukung klaim bahwa suplemen kromium picolinate efektif modalitas berat badan. Kromium dalam keadaan valensi +3 adalah elemen yang relatif tidak beracun.  Kromium homeostasis diatur oleh penyerapan usus, yang rendah. Perkiraan rentang penyerapan kurang dari 0,5 hingga 2 persen. Kromium yang diserap diekskresikan dalam urin.

Dewan Pangan dan Gizi Academy of Sciences Amerika Serikat  menentukan bahwa tidak ada bukti yang cukup untuk menetapkan perkiraan kebutuhan rata-rata kromium.  Oleh karena itu, asupan yang cukup ditetapkan berdasarkan  perkiraan asupan berarti.. Asupan yang memadai bagi laki-laki muda yang ditetapkan sebesar 35 mikro g / hari, dan untuk wanita muda yang ditetapkan sebesar 25mikro g / hari. Beberapa sumber makanan yang banyak mengandung kromium adalah biji-bijian, kacang-kacangan, beberapa sayuran (misalnya, brokoli dan jamur), hati, daging olahan, sereal siap saji, dan rempah-rempah.

Lampiran

Tabel 1

DAFTAR PUSTAKA

Abun. 2007. Metode Pengaturan Kecukupan Mineral dan Metabolisme dalam Tubuh Ternak. Jatinangor: Unpad

Arifin, Zainal. Jurnal “Beberapa Unsur Mineral Esesnsial Mikro dalam Sistem dan metode Analisisnya. Jurnal Litbang Pertanian 27-3-2008

Catherine et.all. 2005. Inorganic Chemistry. England: Pearson Education Limited

Sofyan Rochestri. Jurnal “Pengaruh Variabilitas Biologi pada Penentuan Unsur Runutan dalam Sains Biomedik. Batan: 1-1-2007

Posted on 25 Mei 2011, in Kimia. Bookmark the permalink. Tinggalkan komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: