BIOKIMIA: VITAMIN

materi vitamin

A.    PENGERTIAN VITAMIN

Vitamin (bahasa Inggris: vital amine, vitamin) adalah sekelompok senyawa organik amina berbobot molekul kecil yang memiliki fungsi vital dalammetabolism setiap organisme, yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh.Nama ini berasal dari gabungan kata bahasa Latin vita yang artinya "hidup" dan amina (amine) yang mengacu pada suatu gugus organik yang memiliki atomnitrogen (N), karena pada awalnya vitamin dianggap demikian. Kelak diketahui bahwa banyak vitamin yang sama sekali tidak memiliki atom N. Dipandang dari sisi enzimologi (ilmu tentang enzim), vitamin adalah kofaktor dalam reaksi kimia yang dikatalisasi oleh enzim. Pada dasarnya, senyawa vitamin ini digunakan tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang secara normal.

Terdapat 13 jenis vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang dengan baik. Vitamin tersebut antara lain vitamin A, C, D, E, K, dan B (tiamin, riboflavin, niasin, asam pantotenat, biotin, vitamin B6, vitamin B12, dan folat).Walau memiliki peranan yang sangat penting, tubuh hanya dapat memproduksi vitamin D dan vitamin K dalam bentuk provitamin yang tidak aktif.Oleh karena itu, tubuh memerlukan asupan vitamin yang berasal dari makananyang kita konsumsi.Buah-buahan dan sayuran terkenal memiliki kandungan vitamin yang tinggi dan hal tersebut sangatlah baik untuk tubuh. Asupan vitamin lain dapat diperoleh melalui suplemen makanan.

Vitamin memiliki peranan spesifik di dalam tubuh dan dapat pula memberikan manfaat kesehatan. Bila kadar senyawa ini tidak mencukupi, tubuh dapat mengalami suatu penyakit. Tubuh hanya memerlukan vitamin dalam jumlah sedikit, tetapi jika kebutuhan ini diabaikan maka metabolisme di dalam tubuh kita akan terganggu karena fungsinya tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Gangguan kesehatan ini dikenal dengan istilah avitaminosis.Contohnya adalah bila kita kekurangan vitamin A maka kita akan mengalami kerabunan. Di samping itu, asupan vitamin juga tidak boleh berlebihan karena dapat menyebabkan gangguan metabolisme pada tubuh

B.     SEJARAH VITAMIN

Vitamin merupakan suatu senyawa yang telah lama dikenal oleh peradaban manusia.Sudah sejak ribuan tahun lalu, manusia telah mengenal vitamin sebagai salah satu senyawa yang dapat memberikan efek kesehatan bagi tubuh.Seiring dengan berkembangnya zaman dan ilmu pengetahuan, berbagai hal dan penelusuran lebih mendalam mengenai vitamin pun turut diperbaharui.Garis besar sejarah vitamin dapat dibagi menjadi 5 era penting.Disetiap era tersebut, terjadi suatu kemajuan besar terhadap senyawa vitamin ini yang diakibatkan oleh adanya kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan.

1.      Era penyembuhan empiris

Era pertama dimulai pada sekitar tahun 1500-1570 sebelum masehi. Pada masa itu, banyak ahli pengobatan dari berbagai bangsa, seperti Mesir, Cina, Jepang, Yunani, Roma, Persia, dan Arab, telah menggunakan ekstrak senyawa (diduga vitamin) dari hati yang kemudian digunakan untuk menyembuhkan penyakit kerabunan pada malam hari. Penyakit ini kemudian diketahui disebabkan oleh defisiensi vitamin A. Walau pada masa tersebut ekstrak hati tersebut banyak digunakan, para ahli pengobatan masih belum dapat mengidentifikasi senyawa yang dapat menyembuhkan penyakit kerabunan tersebut.Oleh karena itu, era ini dikenal dengan era penyembuhan empiris (berdasarkan pengalaman).Christiaan Eijkman, salah satu tokoh penting dalam sejarah penemuan vitamin.

2.      Era karakterisasi defisiensi

Perkembangan besar berikutnya mengenai vitamin baru kembali muncul pada tahun 1890-an. Penemuan ini diprakarsai oleh Lunin dan Christiaan Eijkman yang melakukan penelitian mengenai penyakit defisiensi pada hewan. Penemuan inilah yang kemudian memulai era kedua dari lima garis besar sejarah vitamin di dunia. Penelitian mereka terfokus pada pengamatan penyakit akibat defisiensi senyawa tertentu.Beberapa tahun berselang, ilmuwan Sir Frederick G. Hopkins yang sedang melakukan analisis penyakit beri-beri pada hewan menemukan bahwa hal ini disebabkan oleh kekurangan suatu senyawa faktor pertumbuhan (growth factor). Pada tahun 1911, seorang ilmuwan kelahiran Amerika bernama Dr. Casimir Funk berhasil mengisolasi suatu senyawa yang telah dibuktikan dapat mencegah peradangan saraf(neuritis) untuk pertama kalinya. Dr. Casimir juga berhasil mengisolasi senyawa aktif dari sekam beras yang diyakini memiliki aktivitas antiberi-beri pada tahun berikutnya.Pada saat itulah (dan untuk pertama kalinya), Dr Funk mempublikasikan senyawa aktif hasil temuannya tersebut dengan istilah vitamine (vital dan amines). Pemberian nama amines pada senyawa vitamin ini karena diduga semua jenis senyawa aktif ini memiliki gugus amina (amine). Hal tersebut kemudian segera disanggah dan diganti menjadi vitamin (dengan penghilangan akhiran huruf "e") pada tahun 1920.

3.      Masa keemasan

Era ketiga sejarah vitamin terjadi beberapa dekade berikutnya.Pada masa tersebut, terjadi banyak penemuan besar mengenai vitamin itu sendiri, meliputi penemuan vitamin jenis baru, metode penapisan yang diperbahurui, penggambaran struktur lengkap vitamin, dan síntesis vitamin B12.Oleh karena hal tersebutlah, era ketiga dari garis besar sejarah vitamin ini dikenal dengan masa keemasan (golden age). Banyak penelti yang mendapatkan hadiah nobel atas penemuannya di bidang vitamin ini.Sir Walter N. Hawort mendapatkan nobel di bidang kimia atas penemuan vitamin C pada tahun 1937. Hadiah nobel lainnya diperoleh oleh Carl Peter Henrik Dam di bidang Fisiologi - Pengobatan pada tahun 1943 atas penemuannya terhadap vitamin K. Fritz A Litmann juga turut memenangkan nobel atas dedikasinya dibidang penelitian mengenai penemuan koenzim A dan perannya di dalam metabolisme tubuh. Tadeus Reichstein, seorang ahli kimia yang berhasil memproduksi vitamin C secara massal untuk pertama kalinya dalam sejarah.

4.      Era karakterisasi fungsi dan produksi

Era keempat ditandai dengan banyaknya penemuan mengenai fungsi biokimia vitamin di dalam tubuh, perannya dalam makanan yang kita konsumsi sehari-hari, dan produksi komersial vitamin untuk pertama kalinya dalam sejarah.Pada tahun 1930-an, para peneliti menemukan bahwa vitamin B2 merupakan bagian dari “enzim kuning”.Vitamin B2 ini sendiri diperoleh dari ekstrak ragi.Melalui penelitian ini juga, kelompok vitamin B diketahui berperan sebagai koenzim yang penting di dalam tubuh manusia.Produksi masal vitamin untuk pertama kalinya juga terjadi pada era ini.Dikomersilkan pertama kali oleh Tadeus Reichstein pada tahun 1933, vitamin C telah dijual kepada masyarakat luas dengan harga yang relatif murah sehingga terjangkau bagi khalayak ramai.Vitamin C yang juga dikenal dengan istilah asam askorbat ini kemudian banyak dipakai sebagai suplemen makanan, penelitian, dan gizi

tambahan bagi hewan ternak. Atas hasil penemuan ini, Tadeus Reichstein mendapatkan nobel di bidang Fisiologi – Pengobatan pada tahun 1950.

 

C.    MACAM –MACAM VITAMIN

Secara garis besar, vitamin dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok besar, yaitu vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak.Hanya terdapat 2 vitamin yang larut dalam air, yaitu B dan C, sedangkan vitamin lainnya, yaitu vitamin A, D, E, dan K bersifat larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam lemak akan disimpan di dalam jaringan adiposa (lemak) dan di dalam hati. Vitamin ini kemudian akan dikeluarkan dan diedarkan ke seluruh tubuh saat dibutuhkan. Beberapa jenis vitamin hanya dapat disimpan beberapa hari saja di dalam tubuh, sedangkan jenis vitamin lain dapat bertahan hingga 6 bulan lamanya di dalam tubuh.

Berbeda dengan vitamin yang larut dalam lemak, jenis vitamin larut dalam air hanya dapat disimpan dalam jumlah sedikit dan biasanya akan segera hilang bersama aliran makanan. Saat suatu bahan pangan dicerna oleh tubuh, vitamin yang terlepas akan masuk ke dalam aliran darah dan beredar ke seluruh bagian tubuh. Apabila tidak dibutuhkan, vitamin ini akan segera dibuang tubuh bersamaurin.Oleh karena hal inilah, tubuh membutuhkan asupan vitamin larut air secara terus-menerus.

Vitamin yang larut dalam lemak:

1.      Vitamin A

Vitamin A, yang juga dikenal dengan nama retinol, merupakan vitamin yang berperan dalam pembentukkan indra penglihatan yang baik, terutama di malam hari, dan sebagai salah satu komponen penyusun pigmen mata di retina. Selain itu, vitamin ini juga berperan penting dalam menjaga kesehatan kulit dan imunitas tubuh.Vitamin ini bersifat mudah rusak oleh paparan panas, cahaya matahari, dan udara. Sumber makanan yang banyak mengandung vitamin A, antara lain susu, ikan, sayur-sayuran (terutama yang berwarna hijau dan kuning), dan juga buah-buahan (terutama yang berwarna merah dan kuning, seperti cabai merah, wortel, pisang, dan pepaya).

2.      Vitamin D

Vitamin D juga merupakan salah satu jenis vitamin yang banyak ditemukan pada makanan hewani, antara lain ikan, telur, susu, serta produk olahannya, sepertikeju. Bagian tubuh yang paling banyak dipengaruhi oleh vitamin ini adalah tulang.Vitamin D ini dapat membantu metabolisme kalsium dan mineralisasi tulang. Sel kulit akan segera memproduksi vitamin D saat terkena cahaya matahari (sinar ultraviolet).

3.      Vitamin E

Vitamin E berperan dalam menjaga kesehatan berbagai jaringan di dalam tubuh, mulai dari jaringan kulit, mata, sel darah merah hingga hati.Selain itu, vitamin ini juga dapat melindungi paru-paru manusia dari polusi udara.Nilai kesehatan ini terkait dengan kerja vitamin E di dalam tubuh sebagai senyawaantioksidan alami.Vitamin E banyak ditemukan pada ikan, ayam, kuning telur, ragi, dan minyak tumbuh-tumbuhan.

4.      Vitamin K

Vitamin K banyak berperan dalam pembentukan sistem peredaran darah yang baik dan penutupan luka.Selain itu, vitamin K juga berperan sebagai kofaktor enzim untuk mengkatalis reaksi karboksilasi asam amino asam glutamat.Oleh karena itu, kita perlu banyak mengonsumsi susu, kuning telur, dan sayuran segar yang merupakan sumber vitamin K yang baik bagi pemenuhan kebutuhan di dalam tubuh. Sel darah merah, terbentuk sempurna oleh kontribusi vitamin B, C, dan E, serta asam para-aminobenzoat.

Vitamin yang larut dalam air:

1.      Vitamin C

Vitamin C (asam askorbat) banyak memberikan manfaat bagi kesehatan tubuh kita.Di dalam tubuh, vitamin C juga berperan sebagai senyawa pembentuk kolagen yang merupakan protein penting penyusun jaringan kulit, sendi, tulang, dan jaringan penyokong lainnya.Vitamin C merupakan senyawa antioksidan alami yang dapat menangkal berbagai radikal bebas dari polusi di sekitar lingkungan kita.Terkait dengan sifatnya yang mampu menangkal radikal bebas, vitamin C dapat membantu menurunkan laju mutasi dalam tubuh sehingga risiko timbulnya berbagai penyakit degenaratif, seperti kanker, dapat diturunkan.Selain itu, vitamin C berperan dalam menjaga bentuk dan struktur dari berbagai jaringan di dalam tubuh, seperti otot.Vitamin ini juga berperan dalam penutupan luka saat terjadi pendarahan dan memberikan perlindungan lebih dari infeksi mikroorganisme patogen.Melalui mekanisme inilah vitamin C berperan dalam menjaga kebugaran tubuh dan membantu mencegah berbagai jenis penyakit.Sumber vitamin C buah jeruk, tomat, arbei, kangkung, kentang, cabai hijau, selada hijau, jambu biji.

2.      Vitamin B

Secara umum, golongan vitamin B berperan penting dalam metabolisme di dalam tubuh, terutama dalam hal pelepasan energi saat beraktivitas.Hal ini terkait dengan peranannya di dalam tubuh, yaitu sebagai senyawa koenzim yang dapat meningkatkan laju reaksi metabolisme tubuh terhadap berbagai jenis sumber energi.Beberapa jenis vitamin yang tergolong dalam kelompok vitamin B ini juga berperan dalam pembentukan sel darah merah (eritrosit). Sumber utama vitamin B berasal dari susu, gandum, ikan, dan sayur-sayuran hijau.

3.      Vitamin B1

Vitamin B1, yang dikenal juga dengan nama tiamin, merupakan salah satu jenis vitamin yang memiliki peranan penting dalam menjaga kesehatan kulit dan membantu mengkonversi karbohidrat menjadi energi yang diperlukan tubuh untuk rutinitas sehari-hari. Di samping itu, vitamin B1 juga membantu proses metabolisme protein danlemak. Sumber vitamin B1berasal dari  jantung, hati, ginjal, ber, ragi, gandum, kedelai, susu, kacang tanah dan kacang-kacangan. 

4.      Vitamin B2

Vitamin B2 (riboflavin) banyak berperan penting dalam metabolisme di tubuh manusia.Di dalam tubuh, vitamin B2 berperan sebagai salah satu kompenen koenzimflavin mononukleotida (flavin mononucleotide, FMN) dan flavin adenine dinukleotida (adenine dinucleotide, FAD). Kedua enzim ini berperan penting dalam regenerasi energi bagi tubuh melalui proses respirasi. Vitamin ini juga berperan dalam pembentukan molekul steroid, sel darah merah, dan glikogen, serta menyokong pertumbuhan berbagai organ tubuh, seperti kulit, rambut, dan kuku.Sumber vitamin B2 banyak ditemukan pada sayur-sayuran segar, kacang kedelai, kuning telur, dan susu.

5.      Vitamin B3

Vitamin B3 juga dikenal dengan istilah niasin.Vitamin ini berperan penting dalam metabolisme karbohidrat untuk menghasilkan energi, metabolisme lemak, danprotein. Di dalam tubuh, vitamin B3 memiliki peranan besar dalam menjaga kadar gula darah, tekanan darah tinggi, penyembuhan migrain, dan vertigo. Berbagai jenis senyawa racun dapat dinetralisir dengan bantuan vitamin ini.Vitamin B3 termasuk salah satu jenis vitamin yang banyak ditemukan pada makanan hewani, seperti ragi, hati, ginjal, daging unggas, dan ikan. Akan tetapi, terdapat beberapa sumber pangan lainnya yang juga mengandung vitamin ini dalam kadar tinggi, antara lain gandum dan kentang manis.

6.      Vitamin B5

Vitamin B5 (asam pantotenat) banyak terlibat dalam reaksi enzimatik di dalam tubuh.Hal ini menyebabkan vitamin B5 berperan besar dalam berbagai jenis metabolisme, seperti dalam reaksi pemecahan nutrisi makanan, terutama lemak.Peranan lain vitamin ini adalah menjaga komunikasi yang baik antara sistem saraf pusat dan otak dan memproduksi senyawa asam lemak, sterol, neurotransmiter, dan hormon tubuh.Vitamin B5 dapat ditemukan dalam berbagai jenis variasi makanan hewani, mulai dari daging, susu, ginjal, dan hati hingga makanan nabati, seperti sayuran hijau dan kacang hijau.

7.      Vitamin B6

Vitamin B6, atau dikenal juga dengan istilah piridoksin, merupakan vitamin yang esensial bagi pertumbuhan tubuh. Vitamin ini berperan sebagai salah satu senyawa koenzim A yang digunakan tubuh untuk menghasilkan energi melalui jalur sintesis asam lemak, seperti spingolipid dan fosfolipid. Selain itu, vitamin ini juga berperan dalam metabolismenutrisi dan memproduksi antibodi sebagai mekanisme pertahanan tubuh terhadap antigen atau senyawa asing yang berbahaya bagi tubuh. Vitamin ini merupakan salah satu jenis vitamin yang mudah didapatkan karena vitamin ini banyak terdapat di dalam beras, jagung, kacang-kacangan, daging, dan ikan

8.      Vitamin B12

Vitamin B12 atau sianokobalamin merupakan jenis vitamin yang hanya khusus diproduksi oleh hewan dan tidak ditemukan pada tanaman.Oleh karena itu, vegetarian sering kali mengalami gangguan kesehatan tubuh akibat kekurangan vitamin ini.Vitamin ini banyak berperan dalam metabolisme energi di dalam tubuh. Vitamin B12 juga termasuk dalam salah satu jenis vitamin yang berperan dalam pemeliharaan kesehatan sel saraf, pembentukkan molekul DNA dan RNA, pembentukkan platelet darah.Telur, hati, dan daging merupakan sumber makanan yang baik untuk memenuhi kebutuhan vitamin B12. 

 

D. Fungsi vitamin

Vitamin berperan dalam beberapa tahap reaksi metabolism energy, pertumbuhan, dan pemeliharaan tubuh, pada umumnya sebagai koenzim.Sebagian besar koenzim terdapat dalam bentuk apoenzim, yaitu vitamin yang terikat dengan protein.Hingga sekarang fungsi biokimia beberapa jenis belum diketahui dengan pasti.Konstribusi suatu makanan terhadap kandungan vitamin makanan sehari – hari bergantung pada jumlah vitamin yang semula terdapat dalam makanan tersebut, jumlah yang rusak pada saaat panen atau penyembelihan, penyimpanan, pemrosesan dan pemasakan. Pada saat dan penyimpanan sejumlah vitamin akan hilang, bergantung pada suhu, penyingkapan terhadap udara dan matahari, serta lama disimpan akan semakin banyak vitamin yang hilang.

E.    Pengaruh kelebihan dan kekurangan vitamin

 

Kekurangan dan kelebihan Vitamin yang larut dalam lemak :

Jenis Vitamin	Kekurangan	Kelebihan
Vitamin A	kekurangan vitamin A menyebabkan buta senja, pertumbuhan terhambat, kulit terganggu.	menyebabkan urine berwarna kuning, kulit, muka,dan telapak tangan tangan kelihatan kuning. Menurunkan efesiensi penggunaan vitamin E. gejala keracunan terjadi bila mengkonsumsi vitamin A berlebihan. Pengaruh negatif keracunan vitamin A antara lain cepat lelah, berkurang nafsu makan, sakit kepala, muntah, kerontokan rambut, kulit kering, nyeri tulang dan pembesaran hati.
Vitamin D	kekurangan vitamin D menyebabkan rakhitis pada anak. Bila kadar vitamin D rendah maka tubuh akan mengalami pertumbuhan kaki yang tidak normal, dimana betis kaki akan membentuk huruf O dan X. Di samping itu, gigi akan mudah mengalami kerusakan dan otot pun akan mengalami kekejangan. Penyakit lainnya adalah osteomalasia, yaitu hilangnya unsur kalsium dan fosfor secara berlebihan di dalam tulang. Penyakit ini biasanya ditemukan pada remaja, sedangkan pada manula, penyakit yang dapat ditimbulkan adalah osteoporosis, yaitu kerapuhan tulang akibatnya berkurangnya kepadatan tulang..	kelebihan vitamin D berpengaruh negatif pada kesehatan dan menimbulkan keracunan, kususnya bagi anak-anak. Kelebihan vitamin D menyebabkan kadar kalsium pada darah dan urin meningkat. Pengerasan otot, dan ginjal pada gilirannya dapat menyebabkan gangguan ginjal dan hipernensi. Kelebihan vitamin D dapat menyebabkan tubuh mengalami diare, berkurangnya berat badan, muntah-muntah, dan dehidrasi berlebihan
Vitamin E	kekurangan vitamin E menyebabkan anemia. kekurangan vitamin E dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang fatal bagi tubuh, antara lain kemandulan baik bagi pria maupun wanita. Selain itu, saraf dan otot akan mengalami gangguan yang berkepanjangan.	kelebihan vitamin E dapat menggangu vitamin D dan K, menurunkan kerja kelenjar tiroid. Dalam jangka panjang, konsumsi mega dosis suplemen vitamin E dan A sintesis diduga kuat akan menurunkan imunitas tubuh dan memicu pertumbuhan sel-sel tumor.
Vitamin K	kekurangan vitamin K menyebabkan hipotrombinemia dengan akibat masa pembekuan panjang. Pendarahan yang tidak dapat diatasi pada bayi yang baru lahir.	pada ibu-ibu hamil yang mengkonsumsi suplemen vitamin K sintesis berlebihan cenderung melahirkan bayi yang mengalami gangguan hati.

Kekurangan dan kelebihan Vitamin larut dalam air :

Jenis Vitamin	Kekurangan	Kelebihan
Vitamin C	Kekurangan vitamin C dapat menyebabkan pendarahan, gigi rontok, luka pada gusi, luka sukar sembuh, tulang mudah patah. Akumulasi vitamin C yang berlebihan di dalam tubuh dapat menyebabkan batu ginjal, gangguan saluran pencernaan, dan rusaknya sel darah merah.	kelebihan vitamin C memicu pembentukan batu ginjal, hal tersebut didasarkan pada tingginya kandungan asam urat pada urine orang yang mengkonsumsi vitamin C lebih dari 400 mg/hari. Kelebihan vitamin C juga berakibat pada peningkatan penyerapan berbagai mineral, termasuk mineral yang menjadi racun bagi tubuh seperti merkuri.
Vitamin B1	Tubuh juga dapat mengalami beri-beri, gangguan saluran pencernaan, jantung, dan sistem saraf. defisiensi vitamin B1, kulit akan mengalami berbagai gangguan, seperti kulit kering dan bersisik.	Vitamin B kompleks, kelebihan vitamin B juga dikeluarkan melalui urine dan dapat mengganggu fungsi ginjal. Meningkatkan kerja organ dan system metabolism tubuh yang terlibat dalam proses produksi energy dan cenderung meningkatkan glukosa darah dan radikal bebas. Kelebihan vitamin B3 dapat menyebabkan peningkatan penggunaan glikogen otot, kulit panas dan gatal, gangguan denyut jantung, gangguan ginjal dan diabetes. Kelebihan vitamin B6 dapat mengganggu system saraf, seperti pada ujung jari tangan dan kaki. Bila terjadi defisiensi vitamin B1, kulit akan mengalami berbagai gangguan, seperti kulit kering dan bersisik.
Vitamin B2	Defisiensinya dapat menyebabkan menurunnya daya tahan tubuh, kulit kering bersisik, mulut kering, bibir pecah-pecah, dan sariawan.	Keilosis, dermatitis, seboroika pada muka, lidah magenta, gangguan fungsional, dan organic pada mata.
Vitamin B5	Seperti halnya vitamin B1 dan B2, defisiensi vitamin B5 dapat menyebabkan kulit pecah-pecah dan bersisik. Selain itu, gangguan lain yang akan diderita adalah keram otot serta kesulitan untuk tidur.
Vitamin B6	Kekurangan vitamin dalam jumlah banyak dapat menyebabkan kulit pecah-pecah, keram otot, dan insomnia.
Vitamin B12	Kekurangan vitamin ini akan menyebabkan anemia (kekurangan darah), mudah lelah lesu, dan iritasi kulit.