KARBOHIDRAT
Karbohidrat atau dikenal juga sebagai sakarida merupakan senyawa yang jiak ndihidrolisis akan menghasilkan senyawa aldehid (mengandung gugus keton) dan senyawa ketosa (mengandung gugus keton).Secara umum, rumus molekul dari karbohidrat yaitu (CH2O)n.
Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Tiap 1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan energi hasil proses oksidasi (pembakaran) karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti bernafas, kontraksi jantung dan otot serta juga untuk menjalankan berbagai aktivitas fisik seperti berolahraga atau bekerja.
Berdasarkan gugus fungsinya KH dikelompokkan menjadi:
• Aldosa, adalah KH yang memiliki gugus fungsi aldehid pada atom C terminal CH=O
• Ketosa adalah KH yang memiliki gugus fungsi keton pada
atom C kedua =O
Berikut adalah struktur dari kedua gugus fungsi tersebut:
Didalam organisme, karbohidrat memiliki berbagai peranan, diantaranya:
· Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antarametabolisme Pati, glikogen; dgn cepat dpt diubah mjd glukosa
· Bagian dr kerangka struktural pembentuk RNA danDNA; gula ribosa dan deoksiribosa
· Elemen struktural pd dinding sel tanaman, bakteri & eksoskleleton Arthropoda; polisakarida
· Identitas sel; berikatan dgn protein atau lipid
· Berfunsi dlm proses pengenalan antar sel (cell-cell recognition); oligosakarida.
Stereoisomer
Steroeisomer yaitu pengaturan 3D atom-atom dalam molekul yang merupakan bayangan kaca antara satu dengan yang lain.
Senyawa yang memiliki atom C asimetris atau atom C yang mengikat 4 gugus yang berbeda akan memiliki isomer optik / stereoisomer/ enantiomer.
Secara umum, hubungan antara isomer optik dengan C asimetris dapat dirumuskan: 2. dengan n (banyaknya jumlah atomC asimetris). Contoh; gliseral dehid memilki satu atom C asimetris, maka isomer optiknya yaitu 2 = 2.
Isomer optik ini bisa dinyatakan dengan konfigurasi D dan konfigurasi L, Jika memutar bidang polarisasi ke kanan = dextrorotatory (D) dan Jika memutar bidang polarisasi ke kiri = levorotatory (L). Aturan mengenai D dan L ini yaitu:
· Atom karbon diberi nomor 1 dari ujung rantai karbon dekat gugus fungsi
· Simbol D atau L ditentukan dari posisi atom C asimetris yang terjauh dari gugus fungsi terserbut (aldehid atau keton)
Bentuk D – gliseraldehid merupakan bentuk yang memiliki peranan penting dalam biologi.
Kabohidrat yang memilki konfigurasi D, dan berbeda hanya pada salah satu atom C asimetris nya saja dinamakan epimer. Contohnya yaitu D – Glukosa dan D – Galaktosa
D – Glukosa
Stereoisomer yang bukan merupakan bayangan cerminnya disebut diastereoisomer, contohnya D-triosa dan D-eritrosa.
Klasifikasi Karbohidrat
Berdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu
- Monosakarida; karbohidrat tunggal
- Oligosakarida; karbohidrat yg tersusun dr beberapa(6 - 8) monosakarida
- Polisakarida; karbohidrat yang tersusun dari lebih dari 10 monosakarida
1. Monosaka
rida
Monosakarida merupakan jenis karbohidrat sederhana yang terdiri dari 1 gugus cincin. Contoh dari monosakarida yang banyak terdapat di dalam sel tubuh manusia adalah glukosa, fruktosa dan galaktosa.
Glukosa di dalam industri pangan lebih dikenal sebagai dekstrosa atau
juga gula anggur. Di alam, glukosa banyak terkandung di dalam buah-buahan,
sayuran dan juga sirup jagung.
Fruktosa dikenal juga sebagai gula buah dan merupakan gula dengan rasa yang paling manis. Di alam fruktosa banyak terkandung di dalam madu (bersama dengan glukosa), dan juga terkandung diberbagai macam buah-buahan.
Sedangkan galaktosa merupakan karbohidrat hasil proses pencernaan laktosa sehingga tidak terdapat di alam secara bebas.
Selain sebagai molekul tunggal, monosakarida juga akan berfungsi sebagai molekul dasar bagi pembentukan senyawa karbohidrat kompleks pati (starch).atau selulosa.
2. Oligosakarida
Olisakarida adalah KH yang jika dihidrolisis menghasilkan 2 -8 gugus monosakarida. Contoh:
Maltotriose glukosa + glukosa + glukosa
Kelompok oligosakarida ini diantaranya juga termasuk disakarida.
Disakarida merupakan jenis karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh manusia di dalam kehidupan sehari-hari. Setiap molekul disakarida akan terbentuk dari gabungan 2 molekul monosakarida. Contoh disakarida yang umum digunakan dalam konsumsi sehari-hari adalah sukrosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan fruktosa dan juga laktosa yang terbentuk dari gabungan 1 moleku glukosa & galaktosa. Di dalam produk pangan, sukrosa merupakan pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula meja (table sugar) yang biasa digunakan dalam konsumsi sehari-hari sedangkan laktosa merupakan karbohidrat yang banyak terdapat di dalam susu sapi dengan konsentrasi 6.8 gr / 100 ml.
3. P
olysakarida
Berdasarkan fungsinya polisakarida dibagi menjadi polisakarida sebagai bahan bakar (glikogen dan amilim) dan polisdakarida sebagai struktural (dextran, kitin dan selulosa).
· Glikogen
Glikogen merupakan salah satu bentuk simpanan energi di dalam tubuh yang dapat dihasilkan melalui konsumsi karbohidrat dalam sehari-hari dan merupakan salah satu sumber energi utama yang digunakan oleh tubuh pada saat berolahraga.
Di dalam tubuh glikogen akan tersimpan di dalam hati dan otot. Kapasitas penyimpanan glikogen di dalam tubuh sangat terbatas yaitu hanya sekitar 350-500
gram atau dapat menyediakan energi sebesar 1.200-2.000 kkal. Namun kapasitas penyimpanannya ini dapat ditingkatkan dengan cara memperbesar konsumsi
karbohidrat dan mengurangi konsumsi lemak atau dikenal dengan istilah carbohydrate loading dan penting dilakukan bagi atlet terutama yang menekuni cabang olahraga bersifat endurans (endurance) seperti maraton atau juga sepakbola.
Sekitar 67% dari simpanan glikogen yang terdapat di dalam tubuh akan tersimpan di dalam otot dan sisanya akan tersimpan di dalam hati. Di dalam otot, glikogen merupakan simpanan energi utama yang mampu membentuk hampir 2% dari total massa otot.
· Amilum (pati)
Pati merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan berbentuk butiran-butiran
kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm. Struktur pati terdiri dari α- amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan polimer glukosa rantai panjang
yang tidak bercabang sedangkan amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabang-cabang. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna.
Di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi.
· Kitin
Kitin merupakan polimer dari N-asetil – D- glukosamin yang digabungkan oleh ikatan β. Kitin terdapat [pada cangkang kulit luar insekta.
· Dextran
Dextran merupakan polimer dari glukosa, dimana masing-masing residu glukosa dihibun gkan dengan ikatan α 1-6. dextan juga memilki rantai cabang yang dibentuk khusus dengan ikatan α 1-2, α 1-3 atau α 1-4 tergantung pada spesies bakteri yang menggunakan dextran sebagai sumber casdangan makanannya.
· Selulosa
Seulosa merupakan suatu senyawa homopolisakarida yang linier, berbentuk seperti rambut, dan tidak larit dalam air. Selain itu, merupakan polosakarida ekstraseluler pada dinding sel tumbuhan tinggi, mikroorganisme dan permukaan luar membran sel hewan.
Unit pembentuk selulosa adalah D- glukosa dengan ikatan β 1-4.
Identifikasi Karbihidrat
Pemisahan dan identifikasi karbohidrat dapat dilakukan dengan teknik kromatografi, akan tetapi terdapat sejumlah test-test kualitatif yang dapat dilakukan diantaranya :
- Uji Molish
Uji ini merupakan uji yang paling umum untuk pengetesan adanya karbohidrat dan senyawa organik lainnya. Pada uji ini asam sulfat pekat berfungsi untuk menghidrolisis ikatan glikosidik, menghasilkan monosakarida yang akan didehidrasi menjadi furfural dan turunanya. Furfural mengalami sulfonasi dengan alpha naftol yang akan menghasilkan cincin warna ungu kompleks (merah-ungu), yang menunjukan adanya karbohidrat.
- Uji Benedict
Uji ini digunakan untuk pengetesan adanya gula pereduksi. Hasil tes ini memberikan endapan warna hijau, kuning, atau merah jingga yang memberikan perkiraaan semikualitatif adanya sejumlah gula yang mereduksi.
- Uji Barfoed
Uji ini digunakan untuk membedakan monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Barfoed merupakan pereaksi yang bersifat asam lemah dan hanya direduksi oleh monosakarida. Disakarida akan dapat dihidrolisis sehingga bereaksi positif dengan pemanasan yang lebih lama. Dengan kata lain untuk membedakan monosakarida, disakarida, polisakarida tergantung berapa lama pemanasan sampai terbentuk endapan tembaga oksida yang berwarna merah bata.
- Uji Bial
Uji ini digunakan untuk menguji adanya gula pentosa. Pemanasan pentosa dengan HCL pekat akan menghasilkan furfural yang berkondensasi dengan orcinol dan ion feri . Hasil pemanasan akan menghasilkan warna biru-hijau yang menunjukan adanya gula pentosa.
- Uji Selliwanof
Uji ini digunakan untuk menguji adanya gugus keton. Ketosa akan didehidrasi lebih cepat dari aldosa. Furfural akan berkondensasi dengan recorcinol (1,3- dihidroksi benzena) yang akan memberikan warna merah kompleks (merah-cherry).
- Uji Iodium
Uji ini digunakan untuk menguji adanya polisakarida. Pembentukan warna biru menunjukan adanya pati, warna merah menunjukan adanya glikogen atau eritrodekstrin.
Referensi
Suhara, 2009. Dasar – Dasar Biokomia. Prima Press : Bandung.
http://qforq.multiply.com/journal/item/2
