Slide 1

1VITAMINIfiq Budiyan Nazar, dr.Patologi Manusia Dasar1PENDAHULUAN2VITAMIN mrp senyawa organik yang diperlukan tubuh dalam jumlah kecil untuk mempertahankan kesehatan dan banyak bekerja sebagai kofaktor untuk enzim metabolisme.Vitamin merupakan komponen minor tetapi penting dalam bahan panganVitamin dibutuhkan untuk pertumbuhan yang normal, memelihara, dan menjaga fungsi tubuhMempertahankan vitamin selama pengolahan dan penyimpanan merupakan hal yang penting23Vitamin dapat rusak karena reaksi kimiawi sehingga berubah menjadi senyawa yang tidak aktif, atau mengalami pelarutan seperti pada kasus vitamin larut air yang hilang pada proses blansing atau pemasakanVitamin yang dibutuhkan tubuh dipenuhi dari asupan yang cukup dalam diitDefisiensi vitamin menyebabkan hipovitaminosis, sebaliknya kelebihan vitamin menyebabkan hipervitaminosis

3Kebutuhan vitamin4

4Defisiensi vitamin5Yang menyebabkan pandeminiacin deficiency (pellagra)vitamin C deficiency (scurvy, sariawan)thiamin deficiency (beriberi)vitamin D deficiency (rickets, riketsia)vitamin A deficiency

5 KLASIFIKASI6Vitamin larut lemak (fat soluble vitamin): vitamin A, D, E, dan K1Vitamin larut air (water soluble vitamin): vitamin B1, B2, B6, nikotinamida (nicotinamide), asam pantotenat (panthotenic acid), biotin, asam folat (folic acid), B12, dan C67VITAMIN LARUT LEMAK7VITAMIN A8Vitamin A berasal dari sumber hewani seperti daging, kuning telur, susu, minyak ikanTanaman tidak mengandung vitamin A, tetapi mengandung karotenoid yang akan menghasilkan vitamin A (provitamin A) Karotenoid terdapat dalam semua sayuran, terutama sayuran hijau, kuning, and sayuran berdaunSumber karotenoid dalam buah-buahan yang utama adalah labu kuning, aprikot, jeruk dan sawitKarotenoid dalam produk hewani berasal dari bahan makanannya

8Retinol (I) dan Retinal (II)9

9Karotenoid10

10Peran11Retinol berperan pada metabolisme protein dalam selKekurangan karotenoid menyebabkan efek negatif pada jaringan epitelial seperti pengerasan kulit dan rabun senja

11Kebutuhan12Kebutuhan harian vitamin A dipenuhi dari 75% dari retinol (sebagai ester asam lemak, terutama retinil palmitat) dan 25% karotenoid dan karotenoid provitamin A lainnyaBerhubung pemutusan karotenoid sangat terbatas , paling sedikit dibutuhkan 6 g -karoten untuk menghasilkan 1 g retinolAbsorpsi vitamin A dan penyimpanan dalam hati terjadi dalam bentuk ester asam lemak

12Konversi131 mg retinol = 1 mg retinol equivalent (RE)= 6 mg all-trans--carotene = 12 mg other pro-vitamin A carotenoids = 1.15 mg all-trans-retinyl acetate = 1.83 mg all-trans-retinyl palmitate (IU = 0.34 g retinol)

13Stabilitas14Pengolahan menyebabkan kerusakan vitamin A 5-40%Penyebab utama pada kondisi tanpa oksigen seperti sterilisasi adalah isomerisasi dan fragmentasiAdanya oksigen menyebabkan oksidasi menghasilkan sejumlah produkProses oksidasi biasanya bersamaan dengan oksidasi lemak

14VITAMIN D (Kalsiferol/Calciferol)15Kolekalsiferol (vitamin D3) merupakan bentuk kolesterol dalam kulit yang terbentuk dari 7-dehydrocholesterol (provitamin D3) oleh sinar uvVitamin D2 (ergokalsiferol) terbentuk dari ergosterolErgokalsiferol (D2) atau kholekalsiferol (D3) (1IU= 0.025 g)IU = international unit = satuan internasional

15

Vitamin D3 (I) dan D2 (II)1616Sumber17Produk pangan alami biasanya kekurangan vitamin D3 kecuali hati ikan merupakan sumber vitamin D2Provitamin D, ergosterol dan 7dehidrokolesterol tersebar luas dalam tanaman dan hewanVitamin D3 terdapat dalam kuning telur, mentega, hati, lemak hewani.Sumber vitamin D yang paling utama dalah minyak ikan terutama minyak hati ikanKebutuhan vitamin D pada manusia dipenuhi oleh 7-dehidrokalsiferol

17Stabilitas18Vitamin D peka terhadap cahaya dan oksigenStabilitasnya dalam produk pangan tidak masalah karena manusia biasanya mendapatkan kecukupan vitamin D dari makanan

18VITAMIN E192 jenis vitamin ETokoferol: , , , Tokotrienol: , , , 19Struktur kimia20Vitamin E terdiri dari cincin kromanol (chromanol ring) dan rantai samping fitil (phytyl) untuk tokoferol dan farnesyl untuk tokotrienol, , , tokoferol atau tokotrienol dibedakan berdasarkan posisi gugus metil pada rantai sampingnya tokoferol mempunyak 3 pusat asimetris pada posisi 2, 4, dan 8 dan mempunyai aktivitas biologis tertinggi20Struktur kimia21

21Peran22Vitamin E mempunyai aktivitgas antioksidan yang dapat menghambat oksidasi lemakBerperan menstabilkan senyawa aktif yang lain seperti vitamin A, hormon, dan enzim terhadap oksidasiDefisiensi vitamin E menyebabkan ketidaksuburan, anemia, dan kelainan ototMencegah penyakit kardiovaskular, kanker, katarak, dan memperbaiki sistem imun

22Stabilitas23Rusak pada proses pengolahan minyak nabati menjadi margarin atau shorteningRusak akibat autooksidasi yang intensif seperti pada pengeringan dan penggorengan

23Kebutuhan24RDA (Recommended Daily Allowance) vitamin E dinyatakan dalam miligram (mg)Kebutuhan vitamin E dinyatakan dalam IU sebagai parameter yang menunjukkan aktivitas biologis, bukan kuantitas1 mg alfa tokoferol ekuivalen dengan 1.49 IU untuk yang alami dan 2.22 IU untuk sintetisUntuk mengubah dari IU ke mg, 1 IU alfa tokoferol ekuivalen dengan 0.67 mg yang alami dan 0.45 mg yang sintetis244. Vitamin K25Kelompok vitamin K merupakan turunan dari naftokuinon (naphthoquinone) yang mempunyai rantai samping yang berbeda-bedaVitamin K1 atau phylloquinone atau phytomenadione (juga disebut phytonadione)Vitamin K2 (menaquinone, menatetrenone) dihasilkan oleh bakteri dalam usus besar dan kekurangan vitamin ini jarang terjadi kecuali jika usus mengalami gangguan, tidak mampu menyerap, atau terjadi penurunan mikrobia usus karena penggunaan antibiotikAda tiga jenis vitamin K sintetik yaitu K3, K4, dan K5 yang terutama digunakan untuk pakan hewan peliharaan (K3) dan antikapang (K5)25Phylloquinone (Vitamin K1)26

Vitamin K1 (phylloquinone). Kedua jenis vitamin K mengandung cincin naphtoquinone dan rantai samping alifatik . Phylloquinone mempunyai rantai samping phytyl.26Menaquinone (Vitamin K2)27

Vitamin K2 (menaquinone). Pada vitamian K2, rantai samping terdiri dari sejumlah residu isoprenoid tidak jenuh dengan jumlah residu yang berbeda-beda27Struktur Kimia28Semua kelompok vitamin K mempunyai cincin naftokuinon (naphtoquinone) yang mengandung gugus metil, serta berbagai variasi rantai samping alifatik yang terikat pada posisi 3Phylloquinone (vitamin K1) mempunyai beberapa rantai samping isoprenoid, dan satu bersifat tidak jenuhMenaquinones mempunyai sejumlah rantai samping sioprenoid yang bersifat tidak jenuh Naftokuinon merupakan gugus fungsional sehingga peran vitamin K semuanya sama

28Peran29Vitamin K berperan pada proses karboksilasi residu glutamat dalam protein menjadi gamma karboksiglutamat (Gla)Residu Gla berperan pada proses pengikatan kalsiumResidu Gla penting bagi aktivitas biologis Gla-proteinGla-protein berperan pada koagulasi darah, metabolisme tulang, dan fisiologi pembuluh darahBerperan dalam me biosintesis faktor pembekuan darah (protrombin), faktor VII, IX dan Xdef: vit K: hipoprotombinemia dan bbrp faktor pembekuan darah PTT/APTT meVitamin K disimpan dalam jaringan adiposa29Kebutuhan dan Sumber30Aktivitas vitamin dinyatakan dalam vitamin ekuivalen (VE)1 VE = 1 g phylloquinone. Bakteri dalam usus esar mensintesis sejumlah besar vitamin K2Vitamin K1 terdapat dalam sayuran berdaun (bayam, kol, bunga kol), dan hati

30Stabilitas31Hanya sedikit diketahuiVitamin K rusak karena cahaya dan kondisi alkaliRelatif stabil terhadap suhu dan oksigenPada proses hidrogenasi, ikatan rangkap pada rantai samping dapat diserang oleh oksigen sehingga terjadi penurunan aktivitas

3132Vitamin Larut Air32Vitamin B33Vitamin B terdiri dari 8 vitamin larut air yang berperan penting dalam metabolisme selStruktur kimia vitamin-vitamin B berbeda-bedaBiasa disebut vitamin B kompleks

33Jenis-jenis vitamin B34Vitamin B1 (thiamine, tiamin)Vitamin B2 (riboflavin)Vitamin B3 (niacin, niacinamide, niasin, niasinamida)Vitamin B5 (pantothenic acid, asam pantotenat)Vitamin B6 (pyridoxine, pyridoxal, or pyridoxamine, or pyridoxine hydrchloride, piridoksin)Vitamin B7 (biotin)Vitamin B9 (folic acid, asam folat)Vitamin B12 (berbagai jenis kobalamin (cobalamins); yang paling umum sianokobalamin (cyanocobalamin))

34Peran35Vitamin B diperlukan untuk:Menunjang dan meningkatkan laju metabolismeMempertahankan kesehatan kulit dan tulangMeningkatkan sistem imun dan fungsi syarafMeningkatkan pertumbuhan dan pembelahan termasuk sel darah merah sehingga dapat mencegah anemiaMenurunkan resiko kanker pankreasSemua vitamin B larut air sehingga ekskresi yang berlebihan harus diganti

35Vitamin B1 (Thiamin)36Bentuk fosfat dari tiamin berperan dalam berbagai proses dalam selYang paling terkenal adalah tiamin pirofosfat (TPP, thiamine pyrophosphate), koenzim pada katabolisme gula dan asam aminoStruktur thiamin mengandung cincin pyrimidine dan cincin thiazole yang dihubungkan dengan jembatan metilenTidak stabil terhadap panas, tapi stabil selama pembekuanTidak stabil terhadap uv, iradiasi gammaBerperan pada reaksi Maillard36Struktur thiamin37

pyrimidinethiazole37Vitamin B2 (Riboflavin)38Riboflavin mudah diserap tubuh dan berperan terutama sebagai kofaktor pada FAD dan FMNBerperan pada berbagai proses dalam sel dan metabolisme energi dari karbohidrat, lemak, dan proteinSumber: susu, keju, sayuran berdaun, hati, kacang-kacangan, tomat, janur, khamirRiboflavin rusak oleh cahaya

38Riboflavin Powder and Solution39

39Struktur Kimia40

40Vitamin B3 (Niasin)41Merupakan turunan dari pyridine dengan gugus karboksil pada posisi 3Bentuk lain vitamin B3 adalah amida (nikotinamida) dengan gugus karboksil diganti dengan gugus karboksimidaIstilah niasin dan nikotinamida seringkali dipertukarkan karena mempunyai aktivitas vitamin yang sama tetapi tidak mempunyai efek fisiologis yang samaNiasin bersifat stabil. Proses blansing dapat menurunkan niasin sampai dengan 15%

41Struktur kimia niasin42

42Struktur kimia nikotinamida43

43Vitamin B5 (Asam Pantotenat)44Asam pantotenat diperlukan untuk membentuk koenzim A (CoA) dan berperan pada metabolisme protein, karbohidrat, dan lemak.Merupakan amida dari D-pantoate dan neta-alanineDitemukan pada setiap jenis makananBersifat stabil. Pada pengolahan susu mengalami perunan sekitar 10%. Pemasakan sayuran hilang 10-30% karena larutSumber utama adalah daging, ikan, royal jeli, serealia, sayuran seperti brokoli, dan alpukat

44Struktur kimia asam pantotenat45

45Vitamin B6 (piridoksin)46Berperan sebagai koenzim untuk metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein yang nantinya akan menghasilkan energiBerperan pada metabolisme asam amino dan sistem imun tubuhTerdapat 6 bentuk umum yang sering dijumpai, yaitu piridoksal (PL), piridoksin (PN), piridoksamine (PM), piridoksal 5-fosfat (PLP), piridoksin 5-fosfat (PNP), dan piridoksamin 5-fosfat (PNP)Sumber utama vitamin ini adalah sayur-sayuran46Piridoksin47

47Bentuk-bentuk piridoksin48

48Stabilitas49Yang paling stabil adalah piridoksal yang digunakan untuk fortifikasiHilang 45% pada pemasakan daging, dan 20-30% pada pemasakan sayuranSelama sterilisasi, mengalami reaksi dengan sistein membentuk vitamin yang inaktif yang terjadi karena adanya panas

49Vitamin B7 (Biotin)50Juga disebut vitamin HTerdiri dari cincin tetrahydrothiophene dengan asam valerat terikat pada cincin tersebutBiotin merupakan koenzim metabolisme asam lemak dan leusin serta berperan pada glukoneogenesis Defisiensi biotin jarang terjadi karena dapat disintesis oleh bakteri dalam ususBiotin dapat berikatan dengan avidin dalam putih telur sehingga inaktifBiotin bersifat stabil. Kerusakan selama penyimpanan sekitar 10-15%

50Struktur kimia biotin51

51Vitamin B9 (Asam Folat)52Asam folat (pteroylmonoglutamic acid) secara biologi tidak aktif, tetapi aktivitas biologis dimiliki oleh tetrahydrofolate dan turunannya setelah dikonversi menjadi dihydrofobic acid dalam hatiBerperan pada proses penting seperti sintesis nukleotida, perbaikan DNA, berperan sebagai kofaktor, berperan pada pembelahan sel yang cepat dan pertumbuhan, dan mencegah anemiaSumber: sayuran dan serealiaKekurangan folat menyebabkan masalah pada saat perkembangan embrio

52Struktur kimia asam folat (I) dan dihydrofolic acid (II) 53

53Vitamin B12 (Sianokobalamin)54Vitamin B12 terdiri dari berbagai jenis dan sianokobalamin hanya salah satunyaSianokobalamin merupakan vitamin yang paling umum dari kelompok vitamin B12Sianokobalamin paling stabil.Vitamin B12 yang lain yaitu hydroxocobalamin dihasilkan oleh bakteri dan berubah menjadi sianokobalamin pada saat pemurnian dengan menggunakan karbon aktif yang secara alami mengandung sianida sehingga terbentuk sianokobalamin Berperan dalam proses pertumbuhanSumber utama: hewaniStabil pada pH 4-6 dan suhu tinggi. Kondisi alkali dan pereduksi menyebabkan tidak stabil54Sianokobalamin55

55VITAMIN C56Vitamin C adalah salah satu jenis vitamin yang larut dalam air dan memiliki peranan penting dalam menangkal berbagai penyakitVitamin ini juga dikenal dengan nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat.Vitamin C termasuk golongan vitamin antioksidan yang mampu menangkal berbagai radikal bebas.Sifat vitamin C sangat mudah teroksidasi oleh panas, cahaya, dan logam.Sumber utama: buah-buahan.56Stabilitas 57Asam askorbat (I) mempunyai gugus hidroksil asam (pK1 = 4.04, pK2 = 11.4 at 25C). Asam askorbat dengan mudah teroksidasi menjadi asam dehidroaskorbat (II) yang dalam media air ada dalam bentuk hemiketal terhidrasi (IV) Aktivitas biologi II lebih rendah dibandingkan IAktivitasnya hilang sama sekali ketika cincin lakton dehidroaskorbat terbuka secara irreversibel, berubah dari II menjadi asam 2,3 diketogulonat (III)

5758

58Oksidasi asam askorbat59Oksidasi asam askorbat menjadi asam dehidroaskorbat dan produk degradasi lanjutannya, tergantung dari keberadaan oksigen, pH, suhu, dan adanya logam beratLogam seperti, Cu2+ dan Fe3+, menyebabkan destruksi lebih cepat

5960Pada kondisi pH rendah tanpa oksigen, terbentuk asam diketogulonat yang terdegradasi lebih lanjut menjadi furfural, redukton, asam furankarboksilat yang menyebabkan warna coklat

Vitamin C dapat mengalami reaksi seperti reaksi Maillard dengan asam amino membentuk warna coklat yang tidak diinginkan60HIPERVITAMINOSIS61Hypervitaminosis AHighest occurence in cats fed mostly on liverProduces bone hypertrophy (bone growths) and ankylosing spondylosis (bone fusion) of cervical vertebrae Also effects foetal brain and eye development

Hypervitaminosis B-1B-1 symptom curare like i.e. paralysisBlocks nerve transmissionRestlessness, convulsions and labored respirationDeath results from respiratory paralysis and cardiac failureHypervitaminosis B-2B-2 symptom - Bright yellow urineItchingNumbnessBurning or prickling sensationsSensitivity to light

Hypervitaminosis B-3B-3 symptom low blood pressure and lightheadednessLiver damagePeptic ulcersSkin rashes

Hypervitaminosis B-5B-5 symptom diarrhea

Hypervitaminosis B-6B-6 symptom neurological disordersNerve damage in limbsEffects balance & co-ordinationDecrease sensation to touch and temperature

Hypervitaminosis B-12B-12 reduction in size of vascular controlled reflexes

Hypervitaminosis BiotinBiotin Scurfy skin, due to hyperkeratosis of the superficial follicular epithelia

Hypervitaminosis Cmay acidify the urine, cause nausea and diarrhoea, interferes with the healthy antioxidant-prooxidant balance in the bodyin patients with thalassemia or haemochromatosis, promote iron overloadHypervitaminosis DCauses high levels of calcium and phosphorus in blood, arteries and organsVia re-absorption of bone and deposits of calcium in soft tissue

i.e. calcification in ox heart dissected in class

Hypervitaminosis EVitamin E inhibits vitamin K and therefore reduces platelet productionIncreased bleedingImpaired immune system causing necrotizing enterocolitis Diarrhoea and intestinal crampsinclude fatigue, muscle weakness, delayed wound healing, and headachesHypervitaminosis KCauses excess clotting of the blood

leading to thrombosis and potential sudden death should clots form in brain or heart

73Homeopathic remedies to enhance blood clotting - Sabina, derived from Wild Liquorice (sarsaparilla), Arnica derived from leopards bain (doronica)Hypervitaminosis Folic AcidInhibition of hepatic alcohol dehydrogenaseStomach problemsSleep problemsSkin reactions