PROTEIN

Pengertian

Protein (asal kata proteos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer- monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar sesudah air. Protein mempunyai fungsi khas yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh.

Susunan kimia

Protein seperti halnya karbohidrat dan lemak dibangun oleh unsur karbon (C), hydrogen (H), dan oksigen (O), tetapi juga mengandung Nitrogen (N). protein mengandung 16% Nitrogen. Beberapa elemen lain yang terkandung dalam protein selain nitrogen ialah sulfur, fosfor, besi, dalam jumlah yang kecil dan yodium. Terdapat 3 gugus yang penting dalam struktur protein, yaitu:

1.      Gugus basa yaitu amine (-NH₂)

2.      Gugus asam yaitu gugus karboksil (-COOH)

3.      Rantai samping (R = radikal) pada asam amino

Gugus basa dalam bentuk ionik bermuatan positif sedangkan gugus asam bermuatan negatif. Asam amino yang paling sederhana dan tidak memiliki rantai samping (R) adalah glisin dan alanin.

Beberapa pengertian asam amino

1.      Essensial Asam Amino (EAA): leusin, isoleusin, metionin, phenil, alanin, treonin, tryptophan, lysine dan valin.

2.      Non-Essensial Asam Amino (NAA): alanin, asparagin, asam aspartat, cistine, asam glutamate, glutamine, glisin, hidroksi prolin, prolin, serin, dan tirosin.

3.      Semi-Essensial Asam Amino: arginin dan histidin.

4.      BCAA ( Branched-chain amino acid) asam amino mempunyai rantai cabang. Termasuk golongan ini: valin, leusin, isoleusin, yang penting digunakan pada pengobatan penyakit lever atau gagal ginjal, pada penderita sakit berat dan terluka.

Klasifikasi  Asam Amino

Beberapa  asam amino dalam protein dibutuhkan untuk hidup serta tumbuh dan harus terdapat dalam diet. Asam amino tersebut adalah asam amino esensial yang tidak dapat disintesis oleh tubuh. Asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh adalah asam amino tidak essensial. Terdapat 9 asam amino essensial yang dibutuhkan oleh manusia yaitu; histidin, metionin, treonin, tryptophan, isoleusin, leusin, lysine, valin, dan phenil alanin. Protein yang mengandung semua asam amino essensial disebut protein lengkap . Berdasarkan status gizi protein lengkap,  sangat penting,  tentu saja sumber  asam amino non-essensial juga diperlukan. Protein hewani sangat baik karena mengandung protein lengkap, kecuali gelatin.

Menurut macam asam amino yang membetuknya, protein dapat digolongkan dan dapat diberi nilai sebagai berikut;

1.   Potein sempurna, yaitu yang mengandung asam-asam amino essensial yang lengkap macam dan  jumlahnya. Protein yang termasuk dalam golongan ini dapat menjamin pertumbuhan di samping untuk mempertahankan jaringa yang sudah ada.

2.   Protein tak sempurna, yaitu protein yang tidak mengandung atau sangat sedikit berisi salah satu atau lebih asam amino essensial. Protein yang termasuk golongan ini tidak dapat menjamin pertumbuhan dan juga tidak dapat digunakan untuk mempertahankan jaringan, jika protein yang demikian merupakan satu-satunya sumber protein dalam hidangan.

3.      Protein kurang sempurna. Protein yang tergolong di sini nilainya terletak di antara nilai kedua protein yang di atas. Protein golongan ini mengandung asam-asam amino essensial yang lengkap, tetapi di antaranya terdapat satu atau lebih dalam jumlah yang sedikit. Protein yang demikian itu jika merupakan satu-satunya sumber protein hidangan, tidak dapat menjamin pertumbuhan, akan tetapi cukup untuk mempertahankan jaringan yang ada. Protein yang terdiri atas asam-asam amino lengkap dan dalam jumlah yang seimbang sesuai untuk pembentukan jaringan dikatakan juga protein yang bernilai tinggi.

Sumber protein

Berbagai bahan makanan yang dapat digunakan sebagai sumber protein baik berasal dari bahan hewani maupun bahan nabati, seperti:

1.      Daging berwarna merah, termasuk daging sapi, kambing, dan babi.

2.      Daging ayam, telur ikan, susu, keju, dianggap mengandung kompleks protein yang efisien dalam tubuh.

3.      Golongan kacang-kacangan: legume, kacang kedelai, kacang hijau, khusus untuk kedelai yang dapat dibuat sebagai tahu dan tempe.

4.      Legume mengandung  20% protein tetapi sereal kurang protein disbanding legume. Walaupun demikian masih dapat dipakai sebagai sumber protein (sereal seperti beras mengandung 7% protein sedangkan gandum mengandung 12%) 

Fungsi Protein

1.      Protein sebagai zat pembangun

Protein sebagai zat pembangun. Yang dimaksud dengan zat pembangun dalam hal ini ialah, bahwa protein itu merupakan bahan pembentuk berbagai jaringan tubuh baru. Pembentukan jaringan baru selalu terjadi didalam tubuh.

a)      Pada masa pertumbuhan. Proses ini terjadi mulai lahir sampai menjadi dewasa muda. Dalam masa ini proses pembentukan jaringan tejadi secara besar-besaran.

b)      Pada  masa hamil. Di dalam tubuh wanita yang sedang hamil terjadi pembentukan jaringan-jaringan baru janin yag sedang  dikandungnya dan jaringan uri. Pembentukan jaringan baru pada waktu hamil terjadi lebih cepat mulai pertengahan kehamilan.

c)      Penggantian jaringan-jaringan yang rusak da dirombak. Pada waktu  orang sakit keras atau pada berbagai penyakit menahun terlihat orang menjadi kurus, disebabkan banyak jaringannya rusak. Setelah orang ini sembuh dari penyakitnya,pembentukan jaringan baru terjadiuntuk mengganti jaringan yang rusak itu. Pada orang dewasa tidak ada lagi pertumbuhan, akan tetapi setiap saat selalu ada jaringan-jaringan yang dirombak dan ini harus diganti guna mempertahankan jaringan tubuh.

d)     Waktu latihan-latihan olah raga terjadi pula pembentukan jaringan baru, terutama jaringan otot-otot.

Perlu ditekankan bahwa guna utam protein bagi tubuh adalah untuk pembentukan jaringan baru dan mempertahankan jaringan yang telah ada.

1.      Protein sebagai bahan bakar

Oleh Karena protein mengandung karbon, maka ia dapat pula digunakan oleh tubuh sebagai bahan bakar. Protein juga akan dibakar manakala kebutuhan tubuh akan energi tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak. Dalam hal yang terakhir ini, keperluan tubuh akan energi akan didahulukan, sehingga sebagian protein tidaklah digunakan untuk pembentukan jaringan. Demikian juga halnya jika protein makanan tidak memenuhi syarat untuk pembentukan jaringan karena misalnya kekurangan akan asam-asam amino essensial. Sebagian dari protein yang tidak sempurna itu akan dibakar pula untuk menghasilkan energi.  Sekalipun protein dapat digunakan untuk tubuh sebagai bahan bakar, akan tetapi tidaklah menguntungkan jika makan protein dalam jumlah berlebihan, selama kita dapat memenuhi keperluan akan energi dengan karbohidrat dan lemak. Pada  umumnya makanan sumber protein adalah bahan makanan yang mahal.

2.      Protein sebagai zat pengatur

Protein termasuk pula dalam golongan zat pe ikut pula pengatur, karena ia ikut pula mengatur berbagai proses tubuh, baik secara langsung maupun tak langsung sebagai bahan pembentuk zat=zat yang mengatur berbagai proses tubuh. Adanya protein di dalam saluran darah memberikan tekanan osmosa koloid yang berkemampuan menarik cairan dari jaringan ke dalam saluran darah. Dengan demikian maka protein darah bekerja sebagai pengatur keseimbangan cairan dalam jaringan dan saluran darah. Protein dikenal pula sebagai zat yang atmosfer, yaitu dapat bersenyawa dengan asam maupun basa.  Karena sifatnya ini, protein membantu pula dalam pengaturan keseimbangan asam-basa dalam tubuh. Berbagai proses kimia dalam tubuh terjadi dengan adanya enzim dan hormone yang bekerja sebagai pengatur. Bahan utama pembentuk zat-zat ini adalah protein pula. Selain dri itu protein merupakan bahan pembentuk hemoglobin dalam sel-sel darah merah yang memegang peranan penting dalam pengangkutan oksigen ke jaringan dan karbondioksida dari jaringan. Juga zat-zat penangkis yang berguna untuk menjaga tubuh dari zat-zat yang membahayakan dibuat dari protein. 

Metabolisme Protein

A.    Protein dalam makanan

Protein dalam makanan nabati terlindung oleh dinding sel yang terdiri atas selulosa, yang tidak dapat dicerna oleh cairan pencernaan kita, sehingga daya cerna sumber protein nabati pada umumnya lebih rendah dibandingkan dengan sumber protein hewani. Memasak makanan dengan memanaskan dengan memanaskannya akan merusak dan memecahkan dinding sel tersebut, sehingga protein yang terdapat di dalam sel menjadi terbuka dan dapat dicapai oleh cairan pencernaan saluran. Protein hewani pada umumnya mempunyai kualitas (nilai gizi ) lebih tinggi dibandingkan dengan protein nabati. Nmun demikian campuran beberapa bahan makanibanding dengan sumber an sumber protein nabati dapat menghasilkan komposisi asam amuino yang secara keseluruhannya mempunyai kualitas cukup tinggi. Bahan makanan sumber protein hewani pada umumnya lebih mahal dibanding dengan protein nabati.

B.     Pencernaan Protein Makanan

Didalam rongga mulut, protein makanan belum mengalami proses pencernaan. Baru didalam  lambung terdapat enzim pepsin dan HCL yang bekerjasama memecah protein maakanan menjadi metabolite intermediate tingkat polypeptida , yaitu peptone, albumosa dan proteosa. Didalam duodenum protein makanan yang sudah mengalami pencernaan parsial itu dicerna lebih lanjut oleh enzim yang berasal dari cairan pankreas dan dari dinding usus halus. Pankreas menghasilakn enzim – enzim proteolitik trypsinedan chemotrypsine, sedangkan sekresi dinding  usus mula mula – mula disangka hanya terdiri atas satu enzim yang diberi nama erepsine, tetapi kemudian ternyata bahwa erepsine tersebut merupakan campuran dari sejumlah enzim – enzim oligopeptida. Oleh erepsine, oligopeptida dipecah lebih lanjut menjadi asam asam amino. Cairan empedu tidak mengandung enzim yang memecah protein.

C.     Absorpsi dan Transpor

Didalam usus halus protein makanan dicerna total menjadi asam asam amino, yang kemudian diserap melalui sel sel epitelium dinding usus. Semua asam amino larut didalam air sehingga dapat beerdifusi secara pasif melalui membran sel. Ternyata bahwa kecepatan dan mudahnya asam amino menembus membran sel melebihi hasil difusi pasif, dan untuk berbagai asam amino tidak sama, ada yang lebih mudah dan cepat, tetapi ada yang lebih lambat penyerapannya. Bahkan asam – asam amino tersebut dapat diserang menentang suatu gradient konsentrasi (concetration gradient), yang tidak mungkin terjadi pada difusi pasif. Pada gangguan pencernaan dan penyerapan, protein makanan dapat terbawa ke dalam colon  dipecah oleh mikroflora usus. Pemecahan protein oleh miclofora usus menimbulkan proses pembusukan (putrefaction) ; hasil pemecahan protein dan asam amino di antaranya gas H2S, indol dan skato, yang berbau busuk dekarboksilasi asam asam amino menghasilkan berbagai ikatan aminio yang toksik. Kumpulkan ikatan – ikatan ini diberi nama ptomaine; dua anggota ptomaine ialah putrescine dan cadaverine. Zat – zat toksik ini dapat diserap oleh tubuh dan memberikan keluhan – keluhan, seperti deman dan gatal – gatal .  Dalam aliran darah, asam amino ditransport bersama albumin, tetapi ikatannya sangat longgar, sehingga dianggap sebagai asam amino bebas. Dengan menambahkan alkohol kepada sampel plasma , ikatan asam amino dengan albumin ini terputus dan terdapatlah asam amino bebas  didalam plasma tersebut, yang dapat ditentukan kuantitasnya. Plasma amino acid pattern dapat ditentukaan dengan metode khromatographi keras atau TLC. Khromatogram yang terdapat demikian disebut fingerprinting dari asam amino bebas di dalam plasma .

D.    Pool Asam Amino

Dalam perpustakaan lama dinyatakan bahwa didalam tubuh tidak ada timbunan cadangan (reserve) protein, sehingga protein harus selalu dikonsumsi setiap hari secukupnya . kemudian ternyata bahwa didalam tubuh terdapat sejumlah asam amino yang setiap saat siap untuk dipergunakan sebagai cadangan gawat . cadangan ini terdiri atas asam asam amino didalam darah maupun didalam jaringan (hati, otot), yang cukup labil dan mudah dimobilisasikan untuk penggunaan yang lebih urgen dan lebih penting.

E.     Keseimbangan Asam – Asam Amino

Kualitas sesuatu protein ditentukan terutama oleh adanya semua asam amino esensial dalam jumlah masing masing sesuai dengan kebutuhan tubuh. Jadi harus terdapat suatu perbandingan kwantum tertentu diantara asam amino esensial tersebut.

F.      Utilisasi protein

Didalam tubuh, fungsi protein makan ialah menyediakan asam – asam amino yang diperlukan untuk berbagai kebutuhan :

a)      sintesa protein tubuh,

b)      salah satu penghasil utama energi ,

c)      sintesa zat – zat organik lain yang mengandung nitrogen

Jadi inti penggunaan protein makan dapat dikembalikan sebagai penggunaan asam amino yang dihasilkan pada pemecahaan protein makan tersebut.

G.    Ekskresi Protein

Pada umumnya oraang sehat tidak mengekskresikan protein, melainkan sebagai metaboliknya atau sisa metabolisme (metabolicwaste product). Selain CO2 dan H2O sebagai hasil sisa metabolisme protein, terjadi pula berbagai ikatan organik yang mengandung nitrogen seperti urea dan ikatan lain yang tidak mengandung nitrogen.

Bahan-bahan makanan sumber protein

Bahan makanan yang mengandung protein dapat digolongkan dalam 2 golongan, yaitu:

1.      Bahan makanan sumber protein hewani

2.      Bahan makanan sumber protein nabati

Pada umumnya protein yang berasal dari hewan lebih tinggi nilainya daripada yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, karena protein jenis pertama ini mengandung lebih lengkap asam-asam amino essensial dan susunannya lebih mendekati susunan tubuh manusia. Akan tetapi beberapa diantara protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan ada juga yang mempunyai nilai protein yang sangat tinggi. Bahan-bahan makanan yang tergolong sumber protein pada umumnya berisi 16-33% protein, misalnya daing, kacang-kacangan dan berbagai macam biji-bijian. Kacang-kacangan, beras dan berbagai biji-bijian  adalah sumber protein yang baik serta tinggi nilainya. Sayur-sayuran umumnya mengandung 4-10% protein sedang  buah-buahan hanya 0-2% dan proteinnya pun bernilai rendah.

Tabel 1 Kadar Protein Beberapa Bulan Makanan

Bahan Makanan	Prot. g  %	Bahan Makanan	Prot. g %
Sumber  Protein Hewani Daging Hati Babat Jeroan, iso Daging kelinci Ikan segar Kerang Udang segar Ayam Telur Susu sapi	18,8 19,7 17,6 14,0 17,0 17,0 16,4 21,0 18,2 12,8 3,2	Sumber Protein Nabati Kacang kedelai, kering Kacang ijo Kacang tanah Beras Jagung , panen lama Terigus, Lepung Jampang Kenari Kelapa Daun singkong Singkong, tapioca	34,9 22,2 25,3 7,4 9,2 8,9 6,2 15.0 3,4 6,8 1,1

Sumber : Achmad Djaeni Sediaoetama, Ilmu Gizi, 1987

Akibat Kelebihan dan Kekurangan Protein

1.      Kekurangan Protein

Kekurangan protein banyak terdapat pada masyarakat social ekonomi rendah. Kekurangan protein murni pada stadium berat menyebabkan kwashiorkor pada anak-anak dibawah lima tahun (balita). Dalam bahasa Ghana kwashiorkor artinya penyakit yang diperoleh anak pertama, bila anak kedua sedang ditunggu kelahirannya. Keurangan protein sring ditemukan secara bersamaan dengan kekurangan energy yang menyebabkan kondisi yang dinamakan marasmus. Sindroma gabungan antara dua jenis kekurangan ini dinamakan Energy_Protein Malnutrition/EPM atau Kurang Energi protein/KEP atau Kurang Kalori Protein/KKP. Sindroma ini merupakan salah satu masalah gizi di Indonesia.

a.      Kwashiorkor

Kwashiorkor lebih banyak terdapat pada usia hingga tiga tahun yang sering terjadi pada anak yang terlambat menyapih sehingga komposisi gizi makanan tidak seimbang terutama dalam hal protein. Gejalanya adalah pertumbuhan terhambat, otot-otot berkurang dan melemah, edema, muka bulat  seperti bulan (moonface) dan gangguan psikomotor. Edema terutama pada perut, kaki, dan tangan merupakan cirri khas kwashiorkor dan kehadirannya erat berkaitan dengan albumin serum. Kwashiorkor pada orang dewasa jarang ditemukan.

b.      Marasmus

Marasmus berasal dari kata yunani yang berarti wasting/merusak. Marasmus pada umumnya merupakan penyakit pada bayi (dua belas bulan pertama), karena terlambat diberi makanan tambahan. Penyakit ini dapat terjadi karena penyapihan mendadak, formula pengganti ASI terlalu encer dan tidak higienis atau sering kena infeksi terutama gastroenteritis. Marasmus adalah penyakit kelaparan dan terdapat banyak diantara kelompok social ekonomi rendah disebagian besar Negara sedang berkembang dan lebih bayak daripada kwashiorkor. Gejalanya adalah pertumbuhan terhambat, lemak dibawah kulit berkurang serta otot-otot berkurang dan melemah. Berat badan lebih banyak terpengaruh daripada ukuran kerangka, seperti panjang, lingkar kepala dan lingkar dada. Marasmus sering disertai defisiensi vitamin terutama vitamin D dan vitamin A.

2.      Kelebihan protein

Protein secara berlebihan tidak menguntungkan tubuh. Makanan yang tinggi protein biasanya tinggi lemak sehingga dapat menyebabkan obesitas. Kelebihan protein dapat menimbulkan amsalah lain, terutama ada bayi. Kelebihan asam amino memberatkan ginjal dan hati yang harus memetabolisme dan mengeluarkan kelebihan nitrogen. Kelebihan protein akan menimbulkan asidosis, dehidrasi, diare, kenikan amoniak darah, kenaikan ureum darah, dan demam. Ini dapat dilihatn pada bayi yang diberi susu skim atau formula dengan konsentrasi tinggi, sehingga konsumsi protein mencapai 6g/kg berat badan.