Tambahan metabolisme glutamate

Jika glutamat dikonsumsi dalam jumlah berlebihan, baik dari zat tambahan makanan atau

secara alami, tentu akan terjadi peningkatan asam glutamat dalam darah. Ia akan

terdistribusi dalam tubuh memainkan perannya di berbagai sel dalam tubuh. Adapun

asam glutamat memiliki beberapa jenis reseptor yang dibagi dalam dua kelompok besar

diantaranya ionotropic glutamate receptors (iGluR) dan metabotropic glutamate

receptors (mGluR). Semua reseptornya terdistribusi diberbagai sel tubuh, tidak hanya

pada sistem saraf pusat, tetapi juga terdapat pada sel-sel di timus, hati dan ginjal.

Glutamate memiliki beberapa 2 tipe reseptor yaituKelas Reseptor Grup Efek

Ionotropic Receptors

AMPA iGluR1; iGluR4 Pemasukan Na+

Kainate iGluR5; iGluR7

KA1;KA2

Pemasukan Na+

NMDA NR1;NR2A-D;NR3 Pemasukan Ca2+

Metabotropic receptors

1. mGluR1a-c; mGluR5 Aktivasi hidrolisis

Fosfoinositosil

2.mGluR2; . mGluR3 Inhibisi CAMP

3. mGluR4,6,7,8 Inhibisi CAMP

Yg dibuang

Berdasarkan penelitian - penelitian yang ada, semuanya membuktikan bahwa

kenaikan konsentrasi plasma glutamate dipengaruhi oleh dosis pemberian glutamate,

pembawa dosis tersebut, lama konsumsi, dan kandungan makronutrient dalam makanan

(Food Standards Australia New Zealand, 2003).

Diniz dkk dalam Waer, Hanaa F dan Edress Saleh (2006), menyebutkan bahwa

perubahan-perubahan yang terjadi pada jaringan hepar disebabkan oleh stress oksidative

karena MSG. MSG dapat meningkatkan glikogen dalam sel hepar karena pemberiannya

menyebabkan hyperglikemia dan hiperinsulinemia. MSG mempengaruhi laju

metabolisme penggunaan glukosa dan menurunkan pertahanan antioksidan.

Perubahan-perubahan mikroskopis yang terjadi pada penelitian ini sesuai dengan

pernyataan Bopanna dkk dalam Waer, Hanaa F dan Edress Saleh (2006), yakni pada

penelitiannya menyebutkan bahwa paparan MSG pada hepar tikus menyebabkan

beberapa perubahan histologis seperti foci nekrosis, degenerasi lemak, dan perubahan

mikrovaskular di hepar.

Walaupun jejas sel menyebabkan peningkatan kalsium intrasel, dan sebaliknya

memperantarai berbagai efek delesi/pengurangan, termasuk kematian sel, hilangnya

homeostasis kalsium tidak selalu merupakan puncak kejadian yang perlu pada jejas sel

yang ireversibel.

Glutamate adalah salah satu asam amino non essensial yang memiliki banyak

peranan dalam metabolisme yang terjadi di dalam tubuh. Berikut adalah tabel mengenai

enzim-enzim terkait dengan metabolisme glutamat.

Daftar enzim hepatic mamalia terkait dengan metabolisme glutamateEnzim yang memproduksi glutamate

Glutaminase5-OxoprolinePyrroline-5-carboxylate dehydrogenaseGlutamate formiminotransferase

Enzim yang menggunakan glutamateN-acetylglutamate synthetaseGlutamine synthetaseγ -glutamylcystein synthetaseGlutamate decarboxylaseGlutamate- γ-aminobutyrate aminotransferase

Folypolyglutamate synthetaseFolypolyglutamate hydrolaseGlutamyl-tRNA synthetase

Tabel 2.4. Beberapa enzim penting terkait metabolisme glutamate (Brosnan dan

Brosnan, 2009).

Adapun peranan glutamate sebagai berikut (Food Standards Australia New

Zealand, 2003):

Sebagai substrat untuk sintesis protein. Asam glutamate memiliki karakter fisik

dan kimia sebagai kontributor untuk struktur sekunder protein yang dinamakan α-

helices (Young dan Ajami, 2000 dalam Food Standards Australia New Zealand,

2003).

Sebagai pasangan α-ketoglutarate. L-glutamate disintesis dari amonia dan α-

ketoglutarate yang dalam reaksinya dikatalisis oleh L-glutamate dehydrogenase.

Reaksi ini sangat penting dalam biosintesis semua asam amino karena glutamate

adalah asam amino pendonor dalam biosintesis asam amino lainnya melalui reaksi

transaminasi (Lehninger,1982 dalam Food Standards Australia New Zealand,

2003).

Prekursor glutamine. Glutamine dibentuk dari glutamate dengan dibantu

glutamine synthetase. Hal ini penting untuk metabolisme asam amino karena

reaksi ini merupakan jalan utama dalam reaksi konversi amonia bebas menjadi

glutamine (Reeds dkk, 2000 dalam Food Standards Australia New Zealand, 2003)

Sebagai substrat untuk produksi glutathione. Glutathione merupakan tripeptida

yang terdiri dari asam glutamat, cysteine, dan glycine. Glutathione bertindak

sebagai reduktan toksik peroksida dengan dibantu oleh glutathione peroxidase.

Glutathione juga diduga berfungsi pada transport asam amino melalui membran

sel. (Lehninger, 1982 dalam Food Standards Australia New Zealand, 2003)

Precursor N-acetylglutamate yang merupakan aktivator alosterik carbamyl

phosphate synthetase I, yang merupakan enzim kunci yang bertanggung jawab

dalam siklus urea. (Brosnan, 2000 dalam Food Standards Australia New Zealand,

2003)

Sebagai neurotransmitter. Glutamat merupakan transmitter eksitasi mayor pada

otak, yang memediasi transmisi sinaptik. Glutamate juga merupakan prekursor

neurotransmitter GABA. (Watkins dan Evans, 1981 dalam Food Standards

Australia New Zealand, 2003).

Sebagai sumber energi beberapa jaringan tubuh. Jaringan intestinal bertanggung

jawab terhadap metabolisme glutamate yang didapat dari makanan. Glutamate bertindak

sebagai substrat yang menghasilkan energi (Young dan Ajami, 2000 dalam Food

Standards Australia New Zealand, 2003).

Selanjutnya di tahun 1986, Advisory Committee on Hypersensitivity to Food Constituent

di FDA menyatakan, pada umumnya konsumsi MSG itu aman, tetapi bisa terjadi reaksi

jangka pendek pada sekelompok orang. Hal ini didukung juga oleh laporan dari European

Communities (EC) Scientific Committee for Foods tahun 1991. Untuk itu, FDA

memutuskan tidak menetapkan batasan pasti untuk konsumsi MSG. Usaha penelitian

masih dilanjutkan, bekerja sama dengan FASEB (Federation of American Societies for

Experimental Biology) sejak tahun 1992. Laporan FASEB 31 Juli 1995 menyebutkan,

secara umum MSG aman dikonsumsi. tetapi memang ada dua kelompok yang

menunjukkan reaksi akibat konsumsi MSG ini. Pertama adalah kelompok orang yang

sensitif terhadap MSG yang berakibat muncul keluhan berupa : rasa panas di leher,

lengan dan dada, diikuti kakukaku otot dari daerah tersebut menyebar sampai ke

punggung. Gejala lain berupa rasa panas dan kaku di wajah diikuti nyeri dada, sakit

kepala, mual, berdebar-debar dan kadang sampai muntah. Gejala ini mirip dengan

Chinese Restaurant Syndrome, tetapi kemudian lebih tepat disebut MSG Complex

Syndrome. Sndrom ini terjadi segera atau sekitar 30 menit setelah konsumsi, dan

bertahan selama sekitar 3 – 5 jam. Berbagai survei dilakukan, dengan hasil persentase

kelompok sensitif ini sekitar 25% dari populasi. Sedang kelompok kedua adalah

penderita asma, yang banyak mengeluh meningkatnya serangan setelah mengkonsumsi

MSG. Munculnya keluhan di kedua kelompok tersebut terutama pada konsumsi sekitar

0,5 – 2,5 g MSG. (Ardyanto, 2004)

Tambahan pembahasan

Degenerasi adalah perubahan morfologik akibat jejas jejas non fatal. Perubahan

perubahan tersebut dapat pulih kembali atau bersifat revesibel. Meskipun sebab yang

menimbulkan perubahan tersebut sama, tetapi apabila berjalan lama dan derajatnya

berlebih, akhirnya mengakibatkan kematian sel atau nekrosis yang bersifat tidak dapat

pulih kembali atau irreversible. Degenerasi timbul karena adanya perubahan-perubahan

pada sel akibat adanya jejas pada sel. Jejas ini kemudian mengakibatkan gangguan dalam

metabolisme karbohidrat, protein dan lemak pada sel. Gangguan metabolisme seluler ini

akan menyebabkan perubaan dalam struktur sel.

Degenerasi bengkak keruh

Disebut juga cloudy swelling, degenerasi albumin. Merupkan perubahan kemunduran

akibat jejas yang tidak keras. Perubahan ini ditandai oleh adanya sel-sel yang

membengkak disertai sitoplasma yang bergranula (berbutir-butir) sehingga jaringan

nampak keruh. Perubahan ini biasanya terjadi pada sel tubulus ginjal, sel hati dan sel otot

jantung. Alat tubuh yang terkena menjadi besar, padat dan pucat. Penyebabnya dapat

karena infeksi, demam, keracunan, suhu yang rendah atau tinggi, anoxia, gizi buruk, dan

gangguan sirkulasi. Perubahan pada degenerasi ini bersifat hampir selalu reversible.

Terjadinya perubahan sel dalam degenerasi bengkak keruh ini diakibatkan oleh

bertambahnya jumlah air dalam sel. Disini, diduga terjadi pembengkakan mitokondria

dan reticulum endoplasma.

Degenerasi hidropik

Disebut juga degenerasi vakuoler . pada degenerasi hidropik ini terjadi edema

intraseluler lebih mencolok daripada degenerasi bengkak keruh. Meskipun juga masih

bersifat reversible, tetapi menunjukan kerusakan yang lebih keras. Penyebabnya adalah

sama seperti degenerasi bengkak keruh, hanya intensitasnya lebih dan jangka waktunya

lebih lama. Pembengkakan tidak hanya terjadi di reticulum endoplasma dan mitokondria,

tetapi air juga mengumpul dirongga-rongga sel. Tampakan mikroskopis menunukan

vakuol-vakuol yang jernih tersebar dalam sitoplasma. Kadang-kadang vakuol-vakuol

kecil bersatu membentuk vakuol lebih besar sehingga inti terdesak ke pinggir.

Degenerasi lemak

Disebut juga fatty deposition, perlemakan, fatty metamorphosis, fatty change. Degenerasi

menunjukkan bahwa di dalam parenkim terdapat pengumpulan lemak secara abnormal.

Pengumpulan lemak di dalam sel dapat terjadi akibat berbagai jejas non fatal atau akibat

gangguan metabolisme. Perlemakan ini sering didahului oleh bengkak keruh. Meskipun

bersifat reversible, tetapi perubahan ini menunjukkan adanya jejas berat dan dapat

merupakan permulaan nekrosis. Penyebab terjadinya perlemakan pada sel hati adalah

adanya pengangkutan/transport lemak yang berlebihan, yang diangkut dari luar ke dalam

hati; mobilisasi yang menurun daripada lemak di dalam hati; pemakaian lemak yang

menurun; sintesis lemak yang bertambah pada sel hati; pinositosis kilomikron yang

meningkat.

Adanya tampakan halo di sekitar inti sel menandakan masuknya cairan ekstra sel

menuju intra sel sehingga terjadi akumulasi cairan intrasel. Akumulasi cairan terjadi

melalui kerusakan membran sel pada hepatosit yang mengalami perubahan permeabilitas

sehingga memudahkan masuknya molekul air dari luar ke intra sel sehingga terjadi

pembentukan vakuola besar di sekitar inti sel dan tampak seperti sebuah cincin (halo),

dan sel hati biasanya tampak membengkak. Masuknya air pada suatu sel akan

menyebabkan pembentukan vakuola jernih, kecil dan banyak selanjutnya akan bersatu

dan menghasilkan suatu vakuola yang besar di sitoplasma. Perubahan ini akan diikuti

dengan pembengkakan sel dan sitoplasma tampak keruh yang disebut sebagai Hydropic

Degeneration. Pada keadaan tersebut, terjadi pembengkakan mitokondria yang

merupakan organel sel yang penting dalam menghasilkan ATP atau energy. Penurunan

ATP dapat menganggu proses metabolisme yang pada akhirnya dapat mengganggu

permeabilitas membran dan mekanisme transport aktif sel. (Chang , 1986 dalam

Anggraini, 2008)

Gambar di bawah ini merupakan gambaran histopatologi hepar dengan paparan MSG

3g/hari selama 14 hari (gambar kiri). Dari gambaran tersebut terlihat dilatasi vena sentral

dengan eritrosit yang lisis. Sedangkan pada gambar kanan merupakan gambaran

histopatologi hepar yang diberikan paparan MSG 6g/hari selama 14 hari, tampak adanya

perubahan atropik dan degeneratif sekitar vena sentralis dan hepatosit (Eweka dan

Om'Iniabohs, 2008).

Gambar 2.4 Gambaran histopatologi hepar

dengan paparan MSG 3g/hari selama 14

hari. Perbesaran 400x (Eweka dan

Om'Iniabohs, 2008)

Gambar 2.5. Gambaran histopatologi

hepar dengan paparan MSG 6g/hari

selama 14 hari. Perbesaran 400x (Eweka

dan Om'Iniabohs, 2008)

Dftar pustaka yang tak di pake

Brosnan, Margaret dan Brosnan, John. (2009). Hepatic glutamate metabolism: A Tale of

2 Hepatocytes. American Journal of Clinical Nutrition, 90(suppl):857S–61S.

Tersedia dalam http://www.ajcn.org/content/90/3/857S.full.pdf. (diakses pada 22

Februari 2012).

Brunt, Elizabeth M. (2000). Grading and Staging the Histopathological Lesions of

Chronic Hepatitis: The Knodell Histology Activity Index and Beyond.

Hepatology, Vol. 31, No. 1. Tersedia dalam

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hep.510310136/pdf. (diakses pada 7

Mei 2012).

Xiong, J.S., Branigan,D., dan Li, Minghua. (2009). Deciphering the MSG Controversy.

Int J Clin Exp Med, 2 329-336 Tersedia dalam

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2802046/pdf/ijcem0002-

0329.pdf. (diakses pada 20 diakses Januari 2012).

Beberapa penelitian mengenai hubungan absorbsi glutamat dengan level plasma

sudah dilakukan pada tikus, babi, monyet dan juga manusia. Ketika bayi tikus diberi

MSG dengan formula bayi, level puncak glutamat plasma benilai lebih rendah daripada

diberikan dengan dosis yang sama tetapi dicampur dengan air, dengan waktu untuk

mencapai level puncak menjadi lebih lama (Ohara dkk., 1977 dalam Food Standards

Australia New Zealand, 2003). Efek yang sama juga dibuktikan pada penelitian yang

dilakukan pada manusia. Penelitian tersebut menunjukan bahwa hanya terjadi

peningkatan glutamat plasma yang sedikit dengan pemberian dosis MSG 150 mg/kg BB

yang ditambahkan ke dalam makanan orang dewasa, bayi manusia, termasuk bayi

prematur (Tung dan Tung, 1980 dalam Food Standards Australia New Zealand, 2003).

Yeyeyyy

Glutamat diabsorbsi dari usus melalui transport aktif spesifik terhadap asam amino.

Asam glutamat dalam protein diet didigesti menjadi asam amino bebas peptida kecil,

keduanya akan diabsorbsi ke sel mukosa. Peptida akan dihidrolisis menjadi asam amino

dan beberapa glutamat dimetabolisme. Sangat sedikit glutamat diet yang dapat mencapai

sirkulasi porta. Kelebihan glutamat muncul di sirkulasi porta dan akan dimetabolisme

hepar (Food Standards Australia New Zealand, 2003).

Pada beberapa penelitian pada hewan coba anjing (Neame dan Wiseman, 1958 dalam

Food Standards Australia New Zealand, 2003) dan tikus (Windmueller, 1982;

Windmueller dan Spaeth, 1974, 1975 dalam Food Standards Australia New Zealand,

2003) membuktikan bahwa metabolisme terbanyak terjadi di traktus gastrointestinal.

Pada kenyataaannya, sangat sedikit glutamat diet yang memasuki sistem peredaran darah

porta atau sistemik. Sehingga hal tersebut mengindikasikan bahwa kebanyakan glutamat

dipergunakan dalam jaringan intestinal (Young dan Ajami, 2000 dalam Food Standards

Australia New Zealand, 2003).

Suatu penelitian mengenai proses penggunaan atau utilitasi glutamat pada hewan

coba babi mengungkapkan bahwa 95% glutamat diet dipaparkan pada mukosa traktus

intestinal mengalami first pass metabolism dan 50%-nya muncul sebagai CO2 portal

dengan sedikit laktat dan alanin. Hal tersebut menunjukkan bahwa glutamat merupakan

kontributor terbesar dalam proses penghasilan energi (Reeds dkk., 1996, 1997, 2000

dalam Food Standards Australia New Zealand, 2003).

Sebagai akibat dari metabolisme glutamat yang cepat oleh sel mukosa intestinal, dan

jika ada kelebihan glutamat akan dimetabolisme hepar, maka level sistemik plasma

biasanya rendah, walaupun setelah mengkonsumsi sejumlah besar protein diet (Munro,

1979 dan Meister, 1979 dalam Food Standards Australia New Zealand, 2003). Plasma

manusia dilaporkan mengandung glutamat sekitar 4.4 – 8.8 mg/L (Pulce dkk., 1992

dalam Food Standards Australia New Zealand, 2003).

Beberapa penelitian mengenai hubungan absorbsi glutamat dengan level plasma

sudah dilakukan pada tikus, babi, monyet dan juga manusia. Ketika bayi tikus diberi

MSG dengan formula bayi, level puncak glutamat plasma benilai lebih rendah daripada

diberikan dengan dosis yang sama tetapi dicampur dengan air, dengan waktu untuk

mencapai level puncak menjadi lebih lama (Ohara dkk., 1977 dalam Food Standards

Australia New Zealand, 2003). Efek yang sama juga dibuktikan pada penelitian yang

dilakukan pada manusia. Penelitian tersebut menunjukan bahwa hanya terjadi

peningkatan glutamat plasma yang sedikit dengan pemberian dosis MSG 150 mg/kg BB

yang ditambahkan ke dalam makanan orang dewasa, bayi manusia, termasuk bayi

prematur (Tung dan Tung, 1980 dalam Food Standards Australia New Zealand, 2003).

Pengkonsumsian glutamat memang dapat mengalami first pass metabolism, tetapi jika

pengkonsumsiannya tidak dalam jumlah besar. Intake MSG berlebihan (150mg/kg)

diikuti dengan peningkatan konsentrasi L-glutamat plasma (Graham dkk., 2000 dalam

Pieper, 2011). Selanjutnya L-glutamat akan terdistribusi dalam tubuh memainkan

perannya di berbagai sel dalam tubuh.

Pembahasan pa

Degenerasi bengkak keruh merupakan perubahan kemunduran akibat jejas yang

tidak keras. Perubahan ini bersifat reversible dan ditandai oleh adanya sel-sel yang

membengkak disertai sitoplasma yang bergranula (berbutir-butir) sehingga jaringan

nampak keruh. Secara umum, penyebabnya dapat karena infeksi, demam, keracunan,

suhu yang rendah atau tinggi, anoksia, gizi buruk, dan gangguan sirkulasi. Terjadinya

perubahan sel dalam degenerasi bengkak keruh ini diakibatkan oleh bertambahnya

jumlah air dalam sel. Disini, diduga terjadi pembengkakan mitokondria dan retikulum

endoplasma (Himawan, 1973).

Jenis Mikrobiota Intestinal

Jumlah Mikrobiota Intestinal