PENDAHULUAN:
DEFINISI LIPID
L ipid menurut International Congress of Pure and Applied Chemistry adalah kelompok senyawa kimia yang sifatnya antara lain :
1. Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti eter, CHCl3, benzen, alkohol/aseton panas, xylen, dsb. Dapat diekstraksi dari sel hewan/tumbuhan dengan pelarut tersebut.
2. Secara kimia, penyusun utama adalah asam lemak (dalam 100 gram lipid terdapat 95% asam lemak)
3. Lipid mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh manusia seperti asam lemak essential (EFA contohnya asam linoleat) dari asam linoleat dapat dibuat asam linolenat dan asam arakidonat.
Dimana fungsi dari lipid sendiri adalah
2. Secara kimia, penyusun utama adalah asam lemak (dalam 100 gram lipid terdapat 95% asam lemak)
3. Lipid mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh manusia seperti asam lemak essential (EFA contohnya asam linoleat) dari asam linoleat dapat dibuat asam linolenat dan asam arakidonat.
Dimana fungsi dari lipid sendiri adalah
1. Sebagai sumber energi (memiliki kandungan 9 kkal/g)
2. Unsur pembangun membran sel dan bertanggung jawab untuk lewatnya berbagai bahan yang masuk dan keluar sel.
3. Sebagai pelindung organ-organ penting, penyekat jaringan tubuh.
4. Menjaga tubuh terhadap pengaruh luar. misalnya: suhu, luka (infeksi) dan lainnya.
5. Insulator listrik (agar impuls-impuls syaraf merambat dengan cepat)
6. Membantu melarutkan dan mentransport senyawa-senyawa tertentu (misal vitamin) dalam aliran darah untuk keperluan metabolisme.
4. Menjaga tubuh terhadap pengaruh luar. misalnya: suhu, luka (infeksi) dan lainnya.
5. Insulator listrik (agar impuls-impuls syaraf merambat dengan cepat)
6. Membantu melarutkan dan mentransport senyawa-senyawa tertentu (misal vitamin) dalam aliran darah untuk keperluan metabolisme.
Menurut sifat kimia (berdasarkan atas reaksinya dengan basa kuat)
1. Lipid tersabunkan (hidrolisis dengan basa)(latin: sapo, soap=sabun=garam asam lemak). Contohnya adalah TAG (triasil gliserol) dan fosfolipid.
2 . Lipid tak tersabunkan. contohnya: sterol (kolesterol), vitamin yang larut dalam lemak.
1. Lipid tersabunkan (hidrolisis dengan basa)(latin: sapo, soap=sabun=garam asam lemak). Contohnya adalah TAG (triasil gliserol) dan fosfolipid.
2 . Lipid tak tersabunkan. contohnya: sterol (kolesterol), vitamin yang larut dalam lemak.
Menurut Bloor :
1. Lipid sederhana. Contohnya: fat/minyak (TAG/trigliserida) jika dihidrolisis menghasilkan asam lemak dan gliserol.
2. Lipid kompleks. contohnya: fosfolipid dan glikolipid.
Fosfolipid + H2O menghasilkan asam lemak + alkohol + asam fosfat + senyawa nitrogen.
Glikolipid + H2O menghasilkan asam lemak + karbohidrat + sfingosin.
3. Lipid turunan adalah senyawa-senyawa yang dihasilkan bila lipid sederhana dan lipid kompleks mengalami hidrolisis. Contohnya: asam lemak, gliserol, alkohol padat, aldehid, keton bodies.
1. Lipid sederhana. Contohnya: fat/minyak (TAG/trigliserida) jika dihidrolisis menghasilkan asam lemak dan gliserol.
2. Lipid kompleks. contohnya: fosfolipid dan glikolipid.
Fosfolipid + H2O menghasilkan asam lemak + alkohol + asam fosfat + senyawa nitrogen.
Glikolipid + H2O menghasilkan asam lemak + karbohidrat + sfingosin.
3. Lipid turunan adalah senyawa-senyawa yang dihasilkan bila lipid sederhana dan lipid kompleks mengalami hidrolisis. Contohnya: asam lemak, gliserol, alkohol padat, aldehid, keton bodies.
| gambar 1.struktur lipid/ lemak |
DEFINISI KOLESTEROL
Kolesterol ialah molekul yang ditemukan di dalam sel. Merupakan senyawa yang termasuk ke dalam golongan lipid (merupakan molekul lemak) yaitu suatu kelompok senyawa yang larut di dalam pelarut organic seperti eter, kloroform dan benzene. Klasifikasi lipid sendiri terbagi atas 3 bagian yaitu simple lipids ( lipid sederhana), compound lipids (lipid majemuk), dan miscellaneous lipids( turunan lipid). Kolesterol termasuk dalam klasifikasi miscellaneous lipids yaitu sterol/ steroid. Steroid adalah lipid yang memiliki struktur kimia khusus yang terdiri atas 4 cincin atom karbon.
Gambar 2. Struktur Kolesterol
KEBERADAAN DI ALAM :
· Tergolong lipid, mempunyai inti siklopentanoperhidrofenantren
· terdapat di dalam jaringan asam lemak sebagai komponen structural membran
· terdapat di dalam plasma sebagai lipoprotein, dalam bentuk bebas atau berikatan dengan komponen asam lemak (kolesterol ester)
· terdapat di dalam bahan makanan hewani dalam bentuk
bebas & ester, yaitu berikatan dengan asam lemak terutama C18:2n-6
· tidak terdapat di dalam bahan makanan nabati
· bukan merupakan nutrient esensial, dapat disintesis di dalam tubuh terutama di hati & usus halus
· diet sehari-hari biasanya mengandung 300-500 mg kolesterol
· sintesis di dalam tubuh 600-1500 mg/hari
SIFAT FISIKA DAN KIMIA :
Karena termasuk dalam klasifikasi lemak/lipid, maka kolesterol memiliki sifat fisika dan kimia sama seperti lemak. Adapun sifat-sifat nya sebagai berikut:
A. Sifat Fisika Kolesterol :
1.Kolesterol memiliki bau amis (fish flavor) yang disebabkan oleh terbentuknya trimetil-amin dari lecitin.
2. Bobot jenis nya biasanya ditentukan pada temperatur kamar
3. Memiliki Indeks bias dipakai pada pengenalan unsur kimia dan untuk pengujian kemurnian minyak.
4. Kolesterol tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dan larut sempurna dalam dietil eter,karbon disulfida dan pelarut halogen.
5. Titik didih nya semakin meningkat dengan bertambahnya panjang rantai karbon
6. Titik kekeruhan ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran lemak atau minyak dengan pelarut lemak.
7. Titik lunak dari lemak/minyak ditetapkan untuk mengidentifikasikan minyak/lemak
8. Shot melting point adalah temperratur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak / lemak
9.Slipping point digunakan untuk pengenalan minyak atau lemak alam serta pengaruh kehadiran komponen-komponennya
2. Bobot jenis nya biasanya ditentukan pada temperatur kamar
3. Memiliki Indeks bias dipakai pada pengenalan unsur kimia dan untuk pengujian kemurnian minyak.
4. Kolesterol tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dan larut sempurna dalam dietil eter,karbon disulfida dan pelarut halogen.
5. Titik didih nya semakin meningkat dengan bertambahnya panjang rantai karbon
6. Titik kekeruhan ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran lemak atau minyak dengan pelarut lemak.
7. Titik lunak dari lemak/minyak ditetapkan untuk mengidentifikasikan minyak/lemak
8. Shot melting point adalah temperratur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak / lemak
9.Slipping point digunakan untuk pengenalan minyak atau lemak alam serta pengaruh kehadiran komponen-komponennya
B. Sifat Kimia pada lemak adalah sebagai berikut :
1. Esterifikasi
Proses ini bertujuan untuk asam-asam lemak bebas dari trigliserida, menjadi bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang disebut interifikasi atau penukaran ester yang didasarkan pada prinsip transesterifikasi Fiedel-Craft.
2. Hidrolisis
Dalam reaksi ini, lemak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi ini mengakibatkan kerusakan lemak. Ini terjadi karena terdapat sejumlah air dalam lemak tersebut.
PEMBUATAN KOLESTEROL :
Sintesis Kolesterol :
Sintesis Kolesterol di dalam tubuh
Kolesterol dalam tubuh dapat berasal dari makanan atau disintesis dari asetil-KoA.Pembentukan kolesterol terutama terjadi di hati dan di usus. Semua atom C-nya (27) berasal dari asetil-KoA yang dapat berasal dari oksidasi karbohidrat, lipid, asam lemak dan asam amino.
Ex: Proses terbentuknya asetil-KoA dari oksidasi-β Asam Lemak sbb:
Proses ini berlangsung di mitokondria. Sebelum di oksidasi,di sitosol asam lemak di aktifkan dahulu menjadi asil-KoA. Dengan proses sebagai berikut:
Asam lemak + KoA+ ATP → asil-KoA +AMP+ PPi
Kemudian asil-KoA di transport masuk ke matriks mitokondria dalam bentuk berikatan dengan karnitin (asil-karnitin), setelah itu di dalam matriks karnitin di lepaskan dan terbentuk asil-KoA lagi. Pada oksidasi, tiap kali 2 atom C dibebaskan dalam bentuk asetil-KoA, di mulai dari ujung karboksil sehingga di hasilkan NADH & FADH2. Oksidasi terjadi pada atom C-β (atom C ke-3 dari ujung karboksil). Proses ini disebut oksidasi-β. Dari proses inilah dihasilkan asetil-KoA, FADH2, dan NADH. Selanjutnya asetil-KoA digunakan pada sintesis kolesterol.
Pada proses sintesis kolesterol ini berlangsung di sitosol dalam 4 tahap, dengan enzim HMG-KoA redukase sebagai enzim regulator.
1. Sintesis mevalonat : dari asetil-KoA
2 mol asetil-KoA berkondensasi → asetoasetil-KoA → kondensasi dengan asetil-KoA ke 3 → membentuk β–OH-β-metilglutaril-KoA(HMG-KoA) dengan enzim HMG-KoA sintase → reduksi menjadi mevalonat, enzim HMG-KoA reduktase (enzim regulator)
2. Konversi mevalonat 2 isopren aktif (5 atom C)
3. Kondensasi 6 isoprene aktif skualen (30 atom C)
4. Perubahan skualen →lanosterol, inti steroid yang mengandung 4 cincin segi-6
Transport kolesterol:
Dalam bentuk lipoprotein :
· Kilomikron (lipoprotein terbesar dan teringan) : mengangkut kolesterol yang diadsorpsi dari usus ( berasal dari makanan) ke hati
· VLDL (pre-β ipoprotein), LDL (β ipoprotein) : mengangkut kolesterol dari hati ke jaringan
· Kolesterol diekskresi ke dalam empedu dalam bentuk kolesterol atau asam/garam empedu → feses. Sebagian asam/garam empedu dapat mengalami sirkulasi enterohepatik.
· Sel jaringan mendapat kolesterol baik dengan mensintesis sendiri ( endogen ) atau dari LDL (eksogen)
· Hiperkolesterolemia (peningkatan kolesterol LDL) merupakan factor resiko terjasinya aterosklerosis dan komplikasinya yaitu penyakit jantung koroner (CHD), infark miokard akut, stroke, dan lain-lain.
(Aterosklerosis koroner berkaitan dengan rasi kolesterol LDL ; HDL plasma yang tinggi)
Penentuan Kadar Kolesterol
1. Uji Kuantitatif Lipid
Firestone dalam Schmidl dan Labuza (2000) dalam Fachri (2008) menyebutkan bahwa untuk menganalisa kandungan lemak dalam makanan dapat dilakukan dengan cara volumetris, gravimetris, dan kromatografi. Kromatografi yang dapat dipakai seperti kromatografi gas (CG), kromatografi lapisan tipis (TLC), kromatografi ekslusi (SEC), kromatografi cairan (LC) dan kromatografi yang memiliki unjuk kerja baik seperti HP-SEC dan HPLC.
Kromatografi gas digunakan untuk melarutkan dan menghitung lipida seperti triasilgliserol dan turunan-turunan FAME. TLC sangat sesuai untuk memisahkan ester kolestrol, mono, di, triacylglycerols, asam lemak bebas, kolestrol, dan fospolipid. SEC dan HP-SEC digunakan untuk memisahkan produk hidrolitik, oksidasi dan pemanasan lemak. Sedangkan HPLC digunakan untuk memisahkan lipida non-volatil yang memiliki berat molekul tinggi.
Untuk menentukan kadar lemak total dalam makanan, the Nutrition and Labeling Education membutuhkan tahapan sebagai berikut, yaitu
(1) hidrolisis dengan asam atau basa;
(2) ekstraksi dengan eter ; dan
(3) konversi asam lemak ke metil ester asam lemak (FAME) kemudian menghitung kadar FAME dengan kromatografi gas. Artiss dkk (1988) menentukan kandungan lipida dengan menggunakan TLC dan metode enzimatis. Enzim yang digunakan adalah enzim hidrolase, oxidase dan peroxidase dalam precursor chromogen. Metode ini sesuai untuk menentukan fospolipida hewan, jaringan tissue manusia dan fluida (Fachri 2008)
2. Metoda Biosensor Kolesterol
Dalam upaya untuk mengembangkan metode penentuan kadar kolesterol Biosensor Kolesterol dengan teknik immobilisasi adsorpsi fisik mengoksidasi kolesterol pada membran polianilin. Kadar kolesterol ditentukan berdasarkan perubahan warna polianilin dan yang diukur dengan spektrofotometer UV-Vis. Sebelumnya ditentukan parameter validasi biosensor seperti rentang linier, batas deteksi, batas jumlah, waktu respon, sensitivitas, presisi, akurasi dan stabilitas biosensor, pH optimal dan panjang gelombang maksimum larutan standar kolesterol ditentukan. Hasil optimasi, biosensor memiliki panjang gelombang maksimum 650 nm dan pH optimum adalah 7. Imobilisasi waktu selama 24 jam. Respon biosensor waktu 6 menit, dan biosensor dapat digunakan hanya dua kali selama periode dua minggu. rentang linier biosensor dari 0,01 mg / ml 2,50 mg / ml, dengan koefisien korelasi 0,9987. Precision biosensor dari 0.482%, sensitivitas 0,0823 ml / mg, batas deteksi 0,0558 mg / ml dan batas quantition dari 0,1863 mg / ml. akurasi diperoleh 91,54%.
3. Uji Salkowski untuk kolesterol
Uji Salkowski merupakan uji kualitatif yang dilakukan untuk mengidentifikasi keberadaan kolesterol. Kolesterol dilarutkan dengan kloroform anhidrat lalu dengan volume yang sama ditambahkan asam sulfat. Asam sulfat berfungsi sebagai pemutus ikatan ester lipid. Apabila dalam sampel tersebut terdapat kolesterol, maka lapisan kolesterol di bagian atas menjadi berwarna merah dan asam sulfat terlihat berubah menjadi kuning dengan warna fluoresens hijau (Pramarsh 2008).
4. Uji Lieberman Buchard
Uji Lieberman Buchard merupakan uji kuantitatif untuk kolesterol. Prinsip uji ini adalah mengidentifikasi adanya kolesterol dengan penambahan asam sulfat ke dalam campuran. Sebanyak 10 tetes asam asetat dilarutkan ke dalam larutan kolesterol dan kloroform (dari percobaan Salkowski). Setelah itu, asam sulfat pekat ditambahkan. Tabung dikocok perlahan dan dibiarkan beberapa menit. Mekanisme yang terjadi dalam uji ini adalah ketika asam sulfat ditambahkan ke dalam campuran yang berisi kolesterol, maka molekul air berpindah dari gugus C3 kolesterol, kolesterol kemudian teroksidasi membentuk 3,5-kolestadiena. Produk ini dikonversi menjadi polimer yang mengandung kromofor yang menghasilkan warna hijau. Warna hijau ini menandakan hasil yang positif (WikiAnswers 2008). Reaksi positif uji ini ditandai dengan adanya perubahan warna dari terbentuknya warna pink kemudian menjadi biru-ungu dan akhirnya menjadi hijau tua.
KEBERADAAN DI ALAM DAN KEGUNAAN
KEBERADAAN DI ALAM
Hiperkolesterolemia berarti bahwa kadar kolesterol terlalu tinggi dalam tubuh. Tingginya kadar kolestrol dalam tubuh menjadi pemicu munculnya berbagai penyakit. Akan tetapi, tidak semua kolestrol berdampak buruk bagi tubuh. Hanya kolestrol yang termasuk kategori LDL (Low Density Lipoprotein) saja yang berakibat buruk sedangkan jenis kolestrol HDL (High Density Lipoprotein) merupakan kolestrol yang dapat melarutkan kolestrol jahat dalam tubuh. Kategori kolesterol yang dimaksud adalah kelompok lipoprotein berdasarkan densitasnya ( banyaknya kandungan protein) yaitu sebagai berikut :
1. HDL ( High Density Lipoprotein)/ -lipoprotein
Fungsi utamanya adalah mengangkut kelebihan kolesterol dari jaringan perifer ke hati. Proses ini disebut reverse cholesterol transport. Merupakan kolesterol bebas yang diperoleh dari jaringan perifer/ lipoprotein lain kemudian diubah menjadi kolesterol ester ( enzim lesitin-kolesterol asil transferase, LCAT) lalu di transport ke hati dan diekskresikan ke empedu dalam bentuk kolesterol maupun sebagai asam/ garam empedu. Kolesterol HDL disebut sebagai lemak baik, karena dapat membersihkan dan mengangkut timbunan lemak dari dinding pembuluh darah ke hati seperti yang telah disebutkan. Kolesterol HDL yang ideal harus lebih tinggi dari 40 mg/dl untuk pria, atau di atas 50 mg/dl untuk wanita.
Penyebab kolesterol HDL yang rendah adalah kurang gerak badan, terlalu gemuk, serta kebiasaan merokok. Selain itu hormon testosteron pada pria; steroid anabolik,; dan progesteron bisa menurunkan kolesterol HDL, sedangkan hormon estrogen wanita menaikkan HDL.
Penyebab kolesterol HDL yang rendah adalah kurang gerak badan, terlalu gemuk, serta kebiasaan merokok. Selain itu hormon testosteron pada pria; steroid anabolik,; dan progesteron bisa menurunkan kolesterol HDL, sedangkan hormon estrogen wanita menaikkan HDL.
2. LDL (Low Density Lipoprotein)/ β-ipoprotein
Berasal dari katabolisme VLDL (Very Low-Density Lipoprotein) /pre-β ipoproteilemak, kolesterol dan sebagian kecil protein. Merupakan sumber kolesterol untuk jaringan ekstrahepatik, yang kaya akan kolesterol bebas & ester. Fungsi utamanya mengangkut kolesterol dari hati ke jaringan. Kolesterol LDL serind disebut lemak jahat, karena bisa menimbun pada dinding dalam dari pembuluh darah, terutama pembuluh darah kecil yang mensuplai makanan ke jantung dan otak. Timbunan lemak itu semakin lama semakin tebal dan makin keras, yang dinamakan arteriosklerosis, dan akhirnya menyumbat aliran darah. Kolesterol LDL yang optimal adalah bila kadarnya dalam darah di bawah 100 mg/dl. Kolesterol LDL 100 – 129 mg/dl dimasukkan kategori perbatasan (borderline), apabila di atas 130 dan disertai faktor risiko lain seperti merokok; gemuk; diabetes; dan tidak olahraga, ataupun telah mencapai 160 atau lebih, maka segera perlu diberi obat.
Kolesterol Lp(a) adalah suatu variasi dari kolesterol LDL. Lp(a) yang tinggi berbahaya bagi jantung. Penyebab peningkatan Lp(a) belum jelas ditemukan tetapi diyakini berkaitan dengan faktor genetik.
FUNGSI ATAU KEGUNAAN KOLESTEROL :
Banyak orang awam menganggap bahwa kolesterol hanya membawa penyakit pada tubuh kita, tetapi sebanarnya banyak sekali manfaat kolesterol itu dalam tubuh yang akan dijelaskan sebagai berikut :
· Berperan dalam pathogenesis aterosklerosis arteri sehingga menyebabkan penyakit serebrovaskuler, koroner, dan pembuluh perifer.
· Prekursor dari :
1. Hormone steroid adrenal (kortikosteroid, hidrokortison, aldosteron)
2. Asam/ garam empedu. Asam empedu penting dalam proses emulsifikasi absorpsi lemak dalam usus.
3. Hormone seks (estrogen, progesterone, androgen)
4. Vitamin D hasil turunan kolesterol yaitu 7-dehidrokolesterol.
· Untuk mencegah osteoporosis. Hormon seks dan Vitamin D penting untuk menjaga keseimbangan pembentukan dan perusakan tulang untuk mencegah terjadinya osteoporosis (pengeroposan tulang).
· Sebagai bahan dasar/ komponen esensial untuk menyusun empedu darah, jaringan otak, serat saraf, hati, ginjal dan kelenjar adrenalin.
· ………….
· Sebagai bahan dasar pembentukan hormon steroid yaitu progesteron, estrogen, testoteron dan kortison. Hormon ini berfungsi untuk mengatur fungsi dan aktivitas tubuh. Bila kadarnya rendah di tubuh akan mengganggu proses menstruasi dan kesuburan, bahkan dapat menyebabkan kemandulan baik bagi pria maupun wanita.
· Sebagai salah satu senyawa penyusun membran sel otak.
· Kekurangan kolesterol akan berakibat buruk bagi perkembangan otak, terutama bagi bayi dan anak-anak (bawah lima tahun)
· Membawa serotonin ke otak. Jika kadar kolesterol rendah, serotonin ke otak juga sedikit. Menurut penelitian, kadar serotonin rendah memicu munculnya depresi, ingin bunuh diri dan perilaku kasar atau bengis.
Sebenarnya batas normal kolesterol dalam tubuh adalah 160-200 mg [2].Kolesterol 20% dihasilkan secara alami oleh tubuh kita, 80% lagi dipengaruhi oleh makanan kita. kolesterol seperti disebutkan sebelumnya begitu banyak manfaatnya dalam menunjang fisiologi tubuh kita. dan salah satu cara mengaktivasi atau mengimbangi manfaat-manfaat tersebut adalah dengan berolahraga.
KASUS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Phytosterol Ester & Penyakit Jantung
Penyakit Jantung (cardiovascular) penyebab kematian nomor satu di dunia.
Data WHO (Oktober, 2002) menunjukkan bahwa lebih dari 12 juta penduduk dunia per tahun meninggal karena penyakit jantung. Lebih dari 4 juta diantaranya disebabkan karena tingginya kadar kolesteroli. Di USA sendiri biaya yang dikeluarkan untuk penyakit jantung dan stroke cukup besar, diestimasi mencapai $ 351.8 milyar pada tahun 2003. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mencegah penyakit jantung seperti mengatur diet yang rendah lemak dan rendah kolesterol, meningkatkan konsumsi sayuran dan buah, menjaga berat badan, dan mengkonsumsi food supplement yang mengandung phytosterol.
Data WHO (Oktober, 2002) menunjukkan bahwa lebih dari 12 juta penduduk dunia per tahun meninggal karena penyakit jantung. Lebih dari 4 juta diantaranya disebabkan karena tingginya kadar kolesteroli. Di USA sendiri biaya yang dikeluarkan untuk penyakit jantung dan stroke cukup besar, diestimasi mencapai $ 351.8 milyar pada tahun 2003. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mencegah penyakit jantung seperti mengatur diet yang rendah lemak dan rendah kolesterol, meningkatkan konsumsi sayuran dan buah, menjaga berat badan, dan mengkonsumsi food supplement yang mengandung phytosterol.
Sejarah
Phytosterol pertama kali ditemukan dapat menurunkan kadar kolesterol darah pada tahun 1953ii. Sejak itu banyak bukti-bukti klinis mulai dikumpulkan dan pada bulan September (2000), US Food & Drug Administration (FDA) mengesahkan health claim sterol ester dalam menurunkan resiko penyakit jantungiii. Penggunaan phytosterol dalam makanan tergolong kategori GRAS (Generally Regarded as Safe).
Apa itu phytosterol?
Phytosterol ini mencakup plant sterol dan plant stanol. Secara alami ada di alam sebagai komponen minor dalam minyak nabati (corn oil, safflower oil), buah, kacang-kacangan dan biji-bijian. Sterol memiliki struktur yang mirip dengan kolesterol (Gambar 1). Yang termasuk plant sterol adalah sitosterol, campesterol, dan stigmasterol.
Phytosterol pertama kali ditemukan dapat menurunkan kadar kolesterol darah pada tahun 1953ii. Sejak itu banyak bukti-bukti klinis mulai dikumpulkan dan pada bulan September (2000), US Food & Drug Administration (FDA) mengesahkan health claim sterol ester dalam menurunkan resiko penyakit jantungiii. Penggunaan phytosterol dalam makanan tergolong kategori GRAS (Generally Regarded as Safe).
Apa itu phytosterol?
Phytosterol ini mencakup plant sterol dan plant stanol. Secara alami ada di alam sebagai komponen minor dalam minyak nabati (corn oil, safflower oil), buah, kacang-kacangan dan biji-bijian. Sterol memiliki struktur yang mirip dengan kolesterol (Gambar 1). Yang termasuk plant sterol adalah sitosterol, campesterol, dan stigmasterol.
Gambar 1. Struktur dari Sterol
Plant stanol adalah komponen hasil hidrogenasi dari plant sterol , ada di alam dalam jumlah yang relatif kecil. Contoh campestanol/ campesterol dan sitostanol /sitosterol. Dari hasil penelitian diketahui plant sterol lebih bermanfaat dalam bentuk ester daripada bentuk sterol bebas sehingga plant sterol perlu diesterifikasi dengan fatty acid menjadi plant sterol ester. Esterifikasi menyebabkan sterol lebih mudah larut dalam lemak/minyak (sterol ester memiliki kelarutan 10 kali lebih besar dibandingkan sterol bebasiv) dan memudahkan untuk perjalanannya menuju ke usus halus. Di dalam tubuh, sterol ester ini akan dipecah menjadi sterol. 1 gram sterol ini ekuivalen kira-kira 1.6 gram sterol ester.
Sumber Phytosterol
| | ||
| Sterol of Content | ||
| Food Source | (mg)per 100 g of | |
| | Food Source | |
| | ||
| Rice Bran Oil | 1.190 | |
| Corn Oil | 968 | |
| Sesame seeds | 714 | |
| Salfflower Oil | 444 | |
| Soybean Oil | 250 | |
| Olive Oil | 221 | |
| Peanuts | 220 | |
| Italian salad dressing | 121 | |
| Garbanzo beans | 35 | |
| Bananas | 16 | |
| Carrots | 12 | |
| Tomatoes | 7 | |
| | ||
| Moreau, RA et al. Inform 1999;10:572. | ||
Phytosterol secara alami ditemukan dalam sayuran, buah, kacang, biji-bijian, dan polong-polonganv dengan komposisi 50% sitosterol, 30% campesterol, 12% stigmasterol, dan 8% brassicasterol.
Sumber lain dari tall oil atau kayu, sebagai produk samping dari pabrik kertas. Kandungan tall oil: 78% sitosterol, 10% sitostanol, 7% campesterol.
Karakteristik dari Plant Sterol
• Plant Sterols
- Bentuk powder
- Oil soluble
- Melting point 135 – 142°C
• Plant Sterol Esters
- Bentuk Pasta
- Oil soluble
- Melting point 38 – 45°C (clear oil)
• Spray-dried Plant Sterol Esters
- Bentuk powder , kandungan sterol ester tergantung spesifikasi
- Water dispersible
Kebutuhan minimum dari sterol dibandingkan stanol
Berdasarkan US FDA, stanol dan sterol efektif untuk menghambat absorpsi kolesterol dalam tubuh manusia. Namun dosis yang dibutuhkan oleh sterol ester lebih kecil dibandingkan dengan stanol ester untuk mendapatkan benefit kesehatan yang samav (Tabel 1).
Berdasarkan US FDA, stanol dan sterol efektif untuk menghambat absorpsi kolesterol dalam tubuh manusia. Namun dosis yang dibutuhkan oleh sterol ester lebih kecil dibandingkan dengan stanol ester untuk mendapatkan benefit kesehatan yang samav (Tabel 1).
| Table 1. U.S. FDA health Claim Intake Levels* | | |||
| | Min. Daily intake (mg) | |||
| | In Unesterified | as Ester | as Ester | |
| Sterols | 812 | 1300 | - | |
| Stanols | 1889 | - | 3400 | |
| | ||||
| *Health claim is written to the esterified compounds, | ||||
| but the FDA recognizes sterols are the active molety | ||||
Berdasarkan ketentuan dari Europe - EC Directive 608/2004, konsumsi maksimal dari plant sterol adalah 3 gr/hari = 5 gr sterol ester. Plant sterol dapat dikonsumsi sebagai bagian dari balance diet untuk menurunkan kadar kolesterol darah. Plant sterol tidak boleh dikonsumsi oleh ibu hamil dan menyusui, serta anak dibawah usia 5 tahun.
Penyerapan Kolesterol dan Sterol.
Meskipun struktur sterol mirip dengan kolesterol, namun hanya beberapa jenis sterol yang dapat diserap dan penyerapannya hanya 5-16%. Sedangkan kira-kira 50% dari kolesterol dalam makanan dapat diserap oleh tubuh (Gambar 2)vi.
Meskipun struktur sterol mirip dengan kolesterol, namun hanya beberapa jenis sterol yang dapat diserap dan penyerapannya hanya 5-16%. Sedangkan kira-kira 50% dari kolesterol dalam makanan dapat diserap oleh tubuh (Gambar 2)vi.
Gambar 2. Penyerapan berbagai macam sterol dalam tubuh manusia
Pencernaan dan Penyerapan Kolesterol dalam Tubuh
- Tanpa konsumsi sterol ester
Kolesterol adalah komponen essensial yang dapat diproduksi oleh hati dan merupakan bagian dari membran sel. Ketersedian kolesterol bisa berasal dari makanan, hati dan turn over usus. Proses pembentukan kolesterol dari makanan menjadi VLDL (kolesterol jahat) dapat dilihat di Gambar 3.
Gambar 3. (Human Cholesterol Digestion without Sterol Esters)
Konsumsi makanan yang mengandung lemak (kolesterol dan trigliserida) memicu pelepasan asam empedu dari kantung empedu (yang diproduksi hati) menuju usus. Asam empedu dibutuhkan untuk membentuk “micelles” atau droplet lemak yang teremulsi. Mengingat sebagian besar tubuh manusia mengandung air, maka kolesterol dan nutrisi lemak lainnya harus dalam bentuk teremulsi (perlu emulsifier) supaya mudah diabsorpsi oleh usus. Di dalam usus, “mixed micelles” (kolesterol, trigliserida, asam empedu, protein) ada yang diserap dan ada yang dibuang. “Mixed micelles” yang diserap (chylomicrons) akan disekresi di hati menjadi VLDL (very low-density lipoprotein). VLDL mengandung sebagian besar lemak, kolesterol dan sejumlah kecil protein. VLDL ini dikenal sebagai kolesterol jahat yang kemudian masuk ke aliran darah. - Dengan konsumsi sterol ester
Gambar 4. Human Cholesterol Digestion with Sterol ester
Jika kita mengkonsumsi sterol ester, maka absorbsi dari kolesterol (dari diet maupun hasil produksi endogen dari hati ) akan terhambat. Sterol ester dalam usus akan dipecah menjadi sterol bebas. Sterol ini akan berkompetisi dan menggantikan posisi kolesterol dalam micelle. Dalam beberapa kondisi, sterol memiliki affinitas yang lebih tinggi terhadap micelle daripada kolesterol sehingga kolesterol lebih sulit untuk bergabung dalam micelles (Gambar 6). Dengan mekanisme demikian maka kolesterol yang terserap oleh usus juga sedikit sehingga pembentukan chylomicron juga terganggu dan terakhir adalah pembentukan VLDL (kolesterol jahat) juga terhambat.
Gambar 5. Mekanisme kerja plant sterol
Tubuh sendiri memiliki mekanisme untuk memproduksi kolesterol secara endogen (yang diproduksi di hati) jika kolesterol yang diserap kurang. Namun produksi kolesterol secara endogen masih lebih rendah dibandingkan dengan efek penurunan kolesterol dari konsumsi sterol. Dengan demikian tetap terjadi penurunan kolesterol dalam darah
Efek dari penggunaan Sterol Ester
Sterol ester hanya mempunyai efek menurunkan LDL (kolesterol jahat) sekitar 10-15%, tidak menurunkan HDL (kolesterol baik), tidak mempunyai efek terhadap level trigliserida. Rasio LDL/HDL dapat diperbaiki sekitar 25% dengan mengkonsumsi sterol ester.
Sterol ester hanya mempunyai efek menurunkan LDL (kolesterol jahat) sekitar 10-15%, tidak menurunkan HDL (kolesterol baik), tidak mempunyai efek terhadap level trigliserida. Rasio LDL/HDL dapat diperbaiki sekitar 25% dengan mengkonsumsi sterol ester.
Mekanisme kerja sterol ester berbeda dengan obat penurun kolesterol seperti statinsvii, dimana obat ini bekerja dengan menghambat sintesis kolesterol, sedangkan sterol ester dengan mekanisme kompetisi, seperti yang dijelaskan di atas. Namun keduanya dapat bekerja sinergi untuk menurunkan kadar kolesterol.
(Dikutip dari Makalah Kolesterol yang saya buat di kelas 11)
