4. B. Pembagian Mineral
Mineral dibagi menjadi 3 kelompok
berdasarkan jumlah yang diperlukan oleh
tubuh, antara lain:
1. Makromineral (Kalsium, Fosfor,
Magnesium, Natrium, Potassium, Klorida
dan Sulfur).
2. Mikromineral (Zat besi, Seng, Tembaga
dan Florida).
3. Ultrace mineral diperlukan dalam jumlah
yang sangat kecil (Yodium, Selenium,
Mangan, Kronium, Molibdenim, Baron dan
Kobalt).
5. C. Fungsi Mineral Dalam Proses Biokimia Pada BahanMakanan
1. Komponen penting senyawa dalam tubuh seperti Kalsium dan Fosfor sebagai penyusun struktur
tulang dan gigi.
2. Kofaktor/metaloenzim dalam reaksi biologis. Mineral akan berikatan dengan enzim tertentu dan
mengaktifkan enzim yang bersangkutan, sehingga berbagai reaksi biologis dalam tubuh dapat
terus berlangsung. Selain itu, mineral berikatan dengan komponen protein dan mempengaruhi
aktivitas protein yang bersangkutan, yakni peran besi sebagai bagian dari hemoglobin pada sel
darah merah.
3. Fasilitator penyerapan dan transport zat gizi. Penyerapan dan transport beberapa zat gizi
sangat bergantung pada beberapa mineral, seperti sodium yang berperan penting dalam
penyerapankarbohidratdan kalsium yang memfasilitasi penyerapanvitamin B12.
4. Menjaga keseimbangan asam-basa tubuh. Sebagian besar reaksi kimia di tubuh dapat
berlangsung bila keasaman cairan tubuh sedikit di atas netral. Keasaman cairan tubuh sangat
ditentukan oleh konsentrasi relative dari ion H+ dan OH- . Beberapa mineral memiliki tendensi
untuk berikatan dengan ion lainnya.
6. 5. Menjaga keseimbangan asam-basa tubuh. Sebagian besar reaksi kimia di tubuh dapat
berlangsung bila keasaman cairan tubuh sedikit di atas netral. Keasaman cairan tubuh sangat
ditentukan oleh konsentrasi relative dari ion H+ dan OH- . Beberapa mineral memiliki tendensi
untuk berikatan dengan ion lainnya.
6. Menjaga keseimbangan cairan tubuh. Mineral dalam bentuk ion mempunyai pengaruh besar
terhadap perpindahan cairan tubuh baik dari luar sel maupun inter sel ke pembuluh darah.
Mekanisme ini secara keseluruhan turut serta mengontrol keseimbangan cairan diseluruh tubuh
sehingga proses metabolisme dapat terus berlangsung.
7. Penghantar impuls saraf. Prinsip mekanisme ini adalah perpindahan ion mineral antar sel saraf di
sepanjang serabut saraf. Mineral yang berperan terutama adalah Natrium dan Potassium yang
bekerja menghantarkan impuls antar membran sel serta kalsium yang akan merangsang
keseluruh saraf untuk mengeluarkan molekul Neuro transmitter, mengikatnya dan
menghantarkanke sel saraf lain.
8. Regulasi kontraksi otot, yakni mineral yang terdapat di antara sel yang berperan dalam aktifitas
otot. Kontraksi otot memerlukan ion kalsium dalam jumlah cukup. Sedangkan relaksasi otot dapat
berlangsungnormal berkat aktivitas ion Natrium, Potassium dan Magnesium.
7. D. Metabolisme
Mineral
1. Transport Aktif
Transpor aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang
menggunakan energy untuk mengeluarkan dan memasukan ion
- ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat parmeabel
dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di
dalam sel.
Mineral di dalam tubuh akan mengalami reaksi desosiasi
menjadi ion-ion dan molekul kecil untuk melalui memberan sel.
Pada transport aktif mineral akan melalui memberan sel
seperti halnya ion Natrium (Na+ ), ion kalium (K+ ), dan ion
Clorium (Cl- ) melalui pompa Natrium - kalium pada membrane
sel. Transpor aktif dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan
di luar sel, dimana muatan listrik ini ditentukan oleh ion natrium
(Na+ ), ion kalium (K+ ), dan ion klorin (Cl- ). Keluar masuknya
ion Na+ dan K+ diatur oleh pompa natrium - kalium. Transpor
aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami keracunan,
atau kehabisan energi.
8. Transpor aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran,
dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Proses transport aktif dimulai
dengan pengambilan tiga ion Na+ dari dalam sel dan menempati situs pengikatan pada
protein integral. Energi diperlukan untuk mengubah bentuk protein integral pada
membran yang sebelumnya membuka kearah dalam sel menjadi membuka kebagian luar
sel. Selanjutnya, ion Na+ terlepas dari situs pengikatan dan keluar dari protein integral
menuju keluar sel. Kemudian dari luar sel, dua ion K+ menempati situs pengikatan di
protein integral. Bentuk protein integral berubah, dari sebelumnya membuka kearah luar
menjadi membuka kearah dalam sel dan ion kalium dilepaskan kedalam sel.
Gambar : Pompa Natrium (Na+ )-Kalium (K+ )
9. 2. Transport pasif
Transpor pasif adalah perpindahan molekul atau ion tanpa menggunakan energi sel.
Perpindahan molekul tersebut terjadi secara spontan, dari konsentrasi tinggi ke rendah.
Jadi, pejalan itu terjadi secara spontan. Contoh transpor pasif adalah difusi, osmosis, dan
difusi terfasilitasi.
Difusi adalah penyebaran molekul zat dari konsentrasi (kerapatan) tinggi ke
konsentrasi rendah tanpa menggunakan energi. Secara spontan, molekul zat dapat
berdifusi hingga mencapai kerapatan molekul yang sama dalam satu ruangan. Sebagai
contoh, setetes parfum akan menyebar ke seluruh ruangan (difusi gas di dalam medium
udara). Molekul dari sesendok gula akan menyebar ke seluruh volume air di gelas
meskipun tanpa diaduk (difusi zat padat di dalam medium air), hingga kerapatan zat
tersebut merata.
Osmosis adalah perpindahan ion atau molekul air (dari kerapatan tinggi ke kerapatan
rendah dengan melewati satu membran. Osmosis dapat didefinisikan sebagai difusi lewat
membran.
Pada transport pasif osmosis, di dalam tubuh mineral akan terionisasi menjadi zat-zat
elektrolit yang dapat diserap dalam tubuh. Zat-zat yang memiliki sifat elektrolit lemah
lebih cepat melewati membran daripada elektrolit kuat. Contoh zatzat yang dapat melewati
10. Pada transport pasif difusi mineral melewati membrane melalui saluran yang disebut
CHANNEL MEDIATED. CHANNEL-dimediasi DIFUSI difasilitasi dalam saluran dimediasi
difasilitasi difusi, zat terlarut bergerak menuruni konsentrasi gradien melintasi bilayer
lipid melalui membran channel. Sebagian besar saluran membran saluran ion, protein
trans membran integral yang memungkinkan zat atau molekul kecil, anorganik ion yang
terlalu hidrofilik untuk menembus nonpolar yang interior dari lapisan ganda lipid. Setiap
ion dapat menyebar di seluruh membran hanya pada situs tertentu.
Gambar : Transport Pasif Difusi Mineral
11. Dalam membran plasma ion yang paling banyak yaitu K+ (ion kalium) atau Cl- (ion
klorida) dan ion yang sedikit yaitu Na+ (ion natrium) atau Ca2+ (ion kalsium). Difusi ion
melalui saluran umumnya lebih lambat dari difusi gratis melalui lapisan ganda lipid
karena saluran menempati sebagian kecil dari total luas permukaan membran
daripada lipid. Namun, difasilitasi difusi melalui saluran adalah proses yang sangat
cepat yaitu lebih dari juta ion kalium dapat mengalir melalui channel ini. Sebuah channel
dikatakan terjaga keteraturannya ketika bagian dari protein saluran bertindak sebagai
gerbang, berubah bentuk dalam satu cara untuk membuka pori dan cara lain untuk
menutupnya. Ion-ion akan keluar masuk dengan seiringnya terbuka dan tertutupnya
gerbang tersebut, ini diatur oleh perubahan kimia atau listrik di dalam dan di luar sel.
Ketika gerbang saluran terbuka, ion berdifusi ke dalam atau keluar dari sel, menuruni
gradien elektrokimia.
12. Kalsium (Ca)
Ca diabrospsi duodenum dan jejunum proksimal oleh protein pengikat Ca
yang disintesis sebagagi respon terhadap kerja 1,25-dihidroksikolekalsiferol
(1,25- dihidroksi vitamin D). Abrospsi dihambat oleh senyawa yang
membentuk garam Ca yang tidak larut. Kalsium diekskresi melalui ginjal
bila kadarnya diatas 7 mg/100 ml. Sejumlah besar diekskresi melalui usus
dan hampir semuanya hilang dalam feses.
Pengaturan keseimbangan kalsium Untuk mempertahankan kadar kalsium
dalam keadaan normal, diperlukan interaksi beberapa proses antara lain :
1. Pemasukan yang berasal dari makanan dan absorpsi saluran cerna
2. Pengeluaran melalui ekskresi urin dan feses
3. Keseimabnan formasi dan resorpsi tulang yang disebut sebagai
dinamika tulang (bone turnover) Untuk menjamin keseimbangan
proses-proses diatas dengan baik diperlukan pengaturan secara
hormonal yaitu Hormon paratiroid, Vitamin D dan Kalsitonin
13. Fosfat
Fosfat bebas diabsorpsi dalam jejunum bagian tengah dan masuk aliran
darah melalui sirkulasi portal. Pengaturan absorpsi fosfat diatur oleh 1 ,
25–dihidroksi kolekalsiferol (1,25-dihidroksivitamin D). Fosfat ikut dalam
pengaturan derivat aktif vitamin D. Bila kadar fosfat serum rendah,
pembentukan 1,25-dihidroksi vitamin D dalam tubulus renalis dirangsang,
sehingga terjadi penambahanabsorpsi fosfat dari usus.
Deposisi fosfat sebagai hidroksiapatit dalam tulang diatur oleh kadar
hormon paratiroid. 1,25-dihidroksi vitamin D, memegang peranan yang
memungkinkan hormon paratiroid melakukan mobilisasi kalsium dan
fosfat dari tulang.
Ekskresi fosfat terjadi terutama dalam ginjal. 80 persen – 90 persen
fosfat plasma difiltrasi pada glomerulus ginjal. Jumlah fosfat yang
diekskresi dalam urin menunjukkan perbedaan antara jumlah yang
difiltrasi dan yang direabsorpsi oleh tubulus proximal dan tubulus distal
ginjal. 1,25-Dihidroksivitamin D merangsang reabsorpsi fosfat bersama
kalsium dalam tubulus proksimal. Hormon paratiroid mengurangi
reabsorpsi fosfat oleh tubulus renalis sehingga mengurangi efek 1,25-
Dihidroksivitamin D pada ekskresi fosfat. Bila tidak ada efek kuat hormon
paratiroid, ginjal mampu memberi respon terhadap 1,25-dihidroksi
vitamin D dengan pengambilansemua fosfat yang difiltrasi.
14. Natrium
Natrium diabsorpsi di usus halus secara aktif (membutuhkan energi),
lalu dibawa oleh aliran darah ke ginjal untuk disaring kemudian dikembalikan ke
aliran darah dalam jumlah cukup untuk mempertahankan taraf natrium dalam
darah. Kelebihan natrium akan dikeluarkan melalui urin yang diatur oleh hormon
aldosteron yang dikeluarkan oleh kelenjar adrenal jika kadar natrium darah
menurun. Ekskresi natrium terutama dilakukan oleh ginjal. Pengaturan eksresi ini
dilakukan untuk mempertahankan homeostasis natrium, yang sangat diperlukan
untuk mempertahankan volume cairan tubuh. Pengeluaran natrium juga terjadi
lewat pengeluaran keringat dan tinja dalam jumlah kecil. Kekuran natrium dari
rute-rute ini dapat mengakibatkan kematian pada kasus berkeringat dan diare
yang berlebihan. Ingesti natrium dipengaruhi oleh rasa dan dorongan homeostatis
(selera terhadap garam) untuk mempertahankan keseimbangan natrium. Hewan
mempunyai dorongan untuk memakan garam yang di picu oleh natrium plasma
yang rendah.
15. Magnesium
Kejadian metabolik dalam rumen kebanyakan ditentukan dari
jumlah konsumsi magnesium. Magnesium diabsorpsi melalui
kombinasi transfor aktif dan transfor pasif. Proses utama
normalnya adalah transport pasif dan dimulai pada membran
apikal mukosa rumen, dimana uptake magnesium diarahkan oleh
perbedaan potensial negatif yang berbeda. Dan dihambat oleh
konsentrasi tinggi potassium dalam rumen. Proses carrier-
mediated memungkinkan terjadinya pertukaran ion magnesium
dan hidrogen dan tidak sensitif terhadap potassium, menjadi
proses dominan pada konsentrasi magnesium luminal yang
tinggi. Absorpsi magnesium diselesaikan oleh proses sekunder
melalui transport aktif, terletak dalam membran basolateral yang
dapat disaturasi dan kontrol kealiran darah. Dalam spesies
tertentu, pengaruh utama pada absorpsi magnesium adalah
faktor yang dapat berpengaruh pada kelarutan konsentrasi
magnesium dalam rumen dan perbedaan potensial negatif
diseluruh mukosa rumen. Magnesium sulit difiltrasi di
gromerulus dibanding kebanyakan makromineral, tetapi dalam
jumlah yang cukup difiltrasi dan lolos dari reabsorpsi tubuler
16. Potassium
potassium terutama terjadi di usus halus non ruminansia oleh
proses yang tidak teratur. Pada ruminansia penyerapan potassium
diabsorpsi secara pasif saat memasuki rumen, selama proses ini
terjadi penurunan perbedaan potensial apikal pada permukaan
mukosa. Potassium memasuki aliran darah sebagian besar melalui
membran basolateral dari mukosa usus.
a. Membran Transport
Ada mekanisme yang lebih baik untuk mengPenyerapanangkut
potassium melintasi membran dibandingkan unsur lainnya, tetapi
pada dsarnya mempertahankan konsentrasi intraseluler
potassium tetap tianggi. Selain itu, potassium juga sebagai pompa
ATPase dan co-transporter, terdapat ATPase dari
hidrogen/potassium dan enam jenis saluran potassium, masing-
masing mempunyai ciri khasnya masing-masing
17. Besi (Fe)
Ketika besi diabsorbsi dari usus halus menuju ke
plasma darah, besi tersebut bergabung dengan
apotransferin membentuk transferin, yang
selanjutnya diangkut dalam plasma darah. Besi dan
apotransferin berikatan secara longgar, sehingga
memungkinkan untuk melepaskan partikel besi ke
sel jaringan dalam tubuh yang membutuhkan.
Absorbsi besi diatur melalui besarnya cadangan
besi dalam tubuh. Absorbsi besi rendah jika
cadangan besi tinggi, sebaliknya jika cadangan besi
rendah absorbsi besi ditingkatkan.
18. Tembaga
Unsur tembaga yang terdapat dalam makanan melalui
saluran pencernaan diserap dan diangkut melalui darah.
Segera setelah masuk peredaran darah, unsur tembaga
akan berikatan dengan protein albumin. Kemudian
diantarkan dan dilepaskan kepada jaringan-jaringan hati
dan ginjal lalu berikatan dengan protein membentuk
enzim-enzim, terutama enzim seruloplasmin yang
mengandung 90 – 94% tembaga dari total kandungan
tembaga dalam tubuh. Ekskresi utama unsur ini ialah
melalui empedu, sedikit bersama air seni dan dalam
jumlah yang relatif kecil bersama keringat dan air susu.
Jika terjadi gangguan-gangguan pada rute pembuangan
empedu, unsur ini akan diekskresi bersama air seni
19. Selenium
a. Metabolisme selenium
Pemecahan antara absorbsi selenium dan ketersediaan selenium
mengakibatkan perbedaan besar dalam post-absorbsi metabolism
antara selenomethionin dan sumber lain. Hal ini menimbulkan efek
pada retensi selenium, ekskresi dan transfer pada plasenta dan
mammary.
b. Jalur terpisah
Selenomethionin memeasuki penyimpanan methionine dan
proporsi variable menjadi dimana methionine lebih dibutuhkan
dibanding selenium, tetapi konversi parsial menjadi selenocystine
(seCys) melalui lyase dan adenosilmethionine mungkin terjadi.
