1. Kalsium, fosfor, magnesium, dan ion anorganik lainnya memiliki peran penting dalam berbagai fungsi fisiologis tubuh seperti pembentukan tulang dan kerangka, transmisi neuromuskular, aktivitas enzim, dan regulasi tekanan darah. 2. Defisiensi mineral anorganik dapat menyebabkan gangguan pada tulang, otot, dan sistem saraf pusat dan meningkatkan risiko penyakit tertentu. 3. Homeostasis ion anorganik dip

1. Defisiensi Garam dan Ion Anorganik
Pada Tubuh
Garam mineral bertanggung jawab untuk berbagai fungsi struktural yang melibatkan kerangka dan
jaringan serta fungsi regulasi termasuk transmisi neuromuskular, pembekuan darah, transportasi
oksigen, dan aktivitas enzimatik. Mineral seperti kalsium, fosfor, dan magnesium dibutuhkan dalam
jumlah yang relatif besar dan ditetapkan sebagai makromineral.
Gambar 1. Ilustrasi molekul kimia yang telah dikomputerisasi.
Berikut unsur garam dan ion-ion anorganik yang memiliki peran penting untuk berbagai fungsi
fisiologis tubuh manusia:
1. Kalsium
Kalsium adalah mineral yang paling melimpah dalam tubuh manusia yaitu sebesar 1,5-2% (1.200 g)
dari total berat badan. Lebih dari 99% kalsium ditemukan pada tulang. Semua hewan memiliki
mekanisme untuk mempertahankan konsentrasi kalsium seluler dan ekstraseluler konstan. Mekanisme
ini sangat penting untuk kelangsungan hidup selama defisiensi kalsium atau kehilangan kalsium
dengan mendemineralisasi tulang untuk mencegah hipokalsemia, Tulang berperan sebagai jaringan
fisiologis vital yang menyediakan sumber kalsium yang tersedia untuk pemeliharaan kadar kalsium
plasma normal, 50% di antaranya terionisasi dan aktif secara fisiologis.

2. Saat pembentukan tulang, kalsium dalam makanan atau minuman dibutuhkan dalam jumlah besar.
Jika diet kalsium tidak mencukupi selama pembentukan tulang, pertumbuhan linier akan terhambat
dan massa tulang optimal mungkin tidak tercapai. Ketika penyerapan usus terganggu atau kehilangan
berlebihan terjadi, konsentrasi serum ion kalsium (Ca2+) dapat dipertahankan pada tingkat normal
dengan mengorbankan kalsium tulang melalui demineralisasi.
Tulang adalah jaringan yang aktif secara metabolik yang terus mengalami turning over. Proses ini
diatur oleh aktivitas seluler tulang yang berfungsi menyerap (osteoklastik) dan membentuk
(osteoblastik). Pada proses seluler di tulang, kalsium, fosfor, dan magnesium berperan lebih pasif
dalam setiap perubahan massa yang terjadi di tulang. Unsur-unsur berada pada konsentrasi fisiologis
dalam cairan ekstraseluler agar mineralisasi tulang terjadi secara normal. Mineral pada makanan
berkontribusi pada keadaan fisiologis ini dengan membantu menggantikan mineral yang telah hilang
melalui proses ekskresi. Peningkatan akut kalsium serum meningkatkan risiko tekanan darah.
Hiperkalsemia kronis akibat hiperparatiroidisme primer sering disertai dengan hipertensi yang bersifat
reversibel, misalnya dengan mengeliminasi jaringan paratiroid yang abnormal.
Gangguan penyerapan kalsium usus dan kemampuan untuk beradaptasi dengan diet rendah kalsium
sering terjadi pada wanita pascamenopause dan orang lanjut usia. Meskipun patogenesis kelainan ini
masih kontroversial, tetapi bukti menunjukkan bahwa kelainan ini mungkin disebabkan oleh
penurunan fungsional kemampuan ginjal untuk memproduksi metabolit aktif biologis utama vitamin
D-1,25-dihidroksi (vitamin D). Temuan terbaru bahwa kadar hormon paratiroid imunoreaktif serum
dan hormon paratiroid bioaktif meningkat seiring bertambahnya usia menyiratkan bahwa gangguan
dalam penyerapan kalsium ini menghasilkan tingkat hipokalsemia yang cukup untuk menginduksi
hiperparatiroidisme kronis (hiperparatiroidisme sekunder). Hiperparatiroidisme mampu meningkatkan
laju remodeling tulang yang tinggi sehingga risiko percepatan pengeroposan tulang setiap kali
ketidakseimbangan intrinsik terjadi yang mendukung proses resorpsi daripada pembentukan tulang.
Penurunan kadar estrogen merupakan faktor risiko osteoporosis. Terapi penggantian estrogen mampu
membantu mengurangi hilangnya massa tulang yang berhubungan dengan ooforektomi dan secara
nyata mengurangi risiko patah tulang pinggul dan tulang belakang. Masih belum jelas apakah
penambahan suplemen kalsium pada terapi penggantian hormon menghasilkan manfaat tambahan.
2. Fosfor
Fosfor juga merupakan mineral yang sangat penting untuk kalsifikasi tulang (85% fosfor tubuh
terletak di kerangka). Sisa fosfor tubuh dibutuhkan dalam jaringan lain sebagai kofaktor dalam
berbagai sistem enzim yang penting dalam metabolisme karbohidrat, lipid, dan protein. Dalam bentuk
senyawa fosfat berenergi tinggi, fosfor berkontribusi pada potensi metabolisme. Ion fosfat juga
memainkan peran penting dalam keseimbangan asam/basa.

3. Dalam cairan biologis, fosfat berbentuk sebagai ion fosfat. Pada sel, fosfat merupakan bagian penting
dari banyak senyawa pendukung kehidupan, seperti fosfolipid, fosfoprotein, dan asam nukleat; utusan
kedua hormonal, siklik adenosin monofosfat, siklik guanin monofosfat, dan polifosfat inositol; dan
2,3-difosfogliserat, yang merupakan regulator pelepasan oksigen oleh hemoglobin. Fosfor juga
merupakan gudang energi metabolik dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi, pengatur alosterik
banyak enzim, dan komponen aktif dalam banyak sistem buffer fisiologis. Konsentrasi serum fosfat
berfungsi sebagai salah satu pengatur laju produksi vitamin D atau 1,25(OH)2D3 pada ginjal.
Hipofosfatemia adalah komplikasi serius akibat banyak gangguan medis (misalnya, alkoholisme akut)
namun hanya terjadi di bawah kondisi nutrisi yang buruk. Manifestasi klinis utama dari
hipofosfatemia sedang kronis adalah mineralisasi tulang cacat yang menyerupai osteomalacia.
Hipofosfatemia berat dapat menyebabkan sindrom yang mengancam nyawa penderita yang mencakup
disfungsi sel darah, otot, hati, dan sistem saraf pusat dan perifer.
3. Magnesium
Dari total magnesium tubuh, 60-65% ditemukan di tulang dan 27% terletak di otot. Magnesium
merupakan kation kedua setelah kalium sebagai kation yang paling dominan di dalam sel. Magnesium
berperan penting dalam pemeliharaan tekanan osmotik, aktivasi enzim, aktivitas otot, metabolisme
energi, stabilisasi fungsi saraf, dan pemeliharaan struktur tulang.
Hipomagnesemia terjadi akibat penurunan absorpsi magnesium di usus atau karena peningkatan
ekskresi ginjal. Penyakit ini jarang terjadi sebagai defisiensi diet dan lebih sering dikaitkan dengan
defisiensi nutrisi umum yang parah. Defisiensi nutrisi tersebut antara lain akibat sindrom malabsorpsi
usus, muntah berlebihan, diare parah, cacat genetik pada ginjal, diabetes, dan penggunaan terapi
diuretik berkepanjangan. Hipomagnesemia berat (kadar Mg serum <1,0 mg/dL) dapat menyebabkan
aritmia jantung, spasme koroner, hipokalsemia, kalium darah rendah, perubahan status mental, kejang,
anoreksia, dan kelemahan. Magnesium adalah inhibitor kontraksi otot polos pembuluh darah dengan
menurunkan resistensi pembuluh darah perifer dan sebagai vasodilator dapat berperan dalam regulasi
tekanan darah.
4. Natrium
Natrium adalah kation utama cairan ekstraseluler tubuh manusia dan hewan. Kandungan natrium
tubuh rata-rata pada pria dewasa berkisar 92 g dan 50% beradapa pada cairan ekstraseluler pada
konsentrasi 135–145 mmol/L. Sebanyak 11 g natrium tubuh berada dalam cairan intraseluler dengan
konsentrasi 10 mmol/L.Kerangka tubuh menempati urutan kedua dengan jumlah natrium terbesar
yaitu sebesar 35 g. Gradien konsentrasi antara cairan ekstraseluler dan intraseluler dipertahankan oleh
aktivitas pompa natrium-kalium melawan gradien konsentrasi dengan energi dari ATP.

4. Natrium adalah mineral makro yang diketahui penting saat ini, namun ternyata jarang dikonsumsi dan
didistribusikan di kehidupan manusia masa lalu. Defisiensi natrium dapat memicu aktivasi sistem
hormonal dan sistem saraf untuk menimbulkan keinginan untuk zat asin atau makanan asin untuk
dikonsumsi. Natrium diserap di usus halus melintasi membran brush border enterosit melalui
sodium-glucose cotransporter 1 (SGLT1). Natrium kemudian diangkut keluar dari enterosit ke dalam
aliran darah melintasi membran basolateral melalui pompa natrium-kalium atau ATPase.
Keseimbangan natrium dan air berhubungan erat dan dipertahankan oleh ginjal.
Natrium adalah nutrien penting yang terlibat dalam pemeliharaan homeostasis seluler normal dan
dalam pengaturan keseimbangan cairan tubuh, elektrolit dan tekanan darah. Unsur ini memiliki peran
sangat penting untuk mempertahankan volume cairan ekstraseluler melalui aksi osmosis.
Tubuh mempertahankan homeostasis cairan tubuh dengan mengatur distribusi dan konsentrasi air dan
natrium. Setiap hewan menghadapi tantangan yang berbeda untuk kebutuhan air dan kandungan
natrium tergantung pada lingkungan tempat mereka hidup. Pada hewan yang hidup di lingkungan
berair, distribusi dan jenis ion pada ruang intraseluler dan ekstraseluler bergantung pada apakah di
lingkungan air tersebut tawar atau asin. Hewan air dapat bersifat osmokonformer dan/atau
osmoregulator bergantung osmolalitas lingkungan air tersebut. Pada umumnya, hewan darat adalah
osmoregulator yang terus-menerus kehilangan air tubuh dan natrium melalui proses fisiologis normal
dan kondisi lingkungan, termasuk manusia. Untuk mengisi kembali air dan natrium yang hilang,
hewan darat mengembangkan perilaku fisiologi yang disebut haus dan nafsu makanan asin
(mengandung natrium). Defisiensi natrium mampu menggeser nilai hedonis garam dari stimulus
negatif (permusuhan) menjadi positif (penghargaan).
Berbeda dengan hewan yang konsumsi garam natrium bersifat remedial, kondisi ini tidak ditemukan
pada manusia. Bukan kebetulan rasa asin pada lidah adalah perasa unik di antara reseptor rasa karena
hanya didedikasikan untuk satu ion natrium (Na). Natrium merupakan satu-satunya molekul rasa atau
ion berasa yang terdapat pada manusia atau hewan. Reseptor rasa garam dan beberapa reseptor lain
juga memediasi beberapa efek pada rasa lain melalui aktivitas saraf perifer (oral) atau otak, sehingga
defisiensi natrium dapat mengganggu sensasi rasa lainnya.
Defisiensi Na pada makanan merupakan peristiwa yang cukup jarang terjadi. Kondisi hiponatremia
atau defisiensi Na sering terjadi pada orang-orang yang diinstitusikan atau dirawat yang mengalami
masalah pada cairan tubuh dan elektrolit. Hiponatremia juga sering terjadi apabila beraktivitas fisik
secara berlebihan yang disebabkan oleh ekskresi keringat atau overhidrasi.

5. Gejala hiponatremia berhubungan dengan tingkat keparahan dan seberapa cepat deplesi konsentrasi
natrium plasma terjadi. Penurunan konsentrasi natrium plasma menciptakan gradien osmotik antara
cairan ekstraseluler dan intraseluler di sel otak. Hal ini menyebabkan pergerakan air masuk ke dalam
sel sehingga yang meningkatkan volume intraseluler dan mengakibatkan edema jaringan. Peristiwa
seperti ini menyebabkan peningkatan tekanan intrakranial dan munculnya gangguan neurologis.
Orang dengan hiponatremia ringan (natrium plasma 130-135 mmol/L) biasanya tidak menunjukkan
gejala. Mual dan rasa tidak enak tampak ketika konsentrasi natrium plasma turun di bawah 125-130
mmol/L. Selain itu, gejala seperti sakit kepala, lesu, gelisah, dan disorientasi juga dapat muncul ketika
konsentrasi natrium turun di bawah 115-120 mmol/L. Pada kondisi tubuh normal, otak akan berusaha
meregulasi fisiologi sendiri untuk mencegah pembengkakan selama berjam-jam hingga berhari-hari.
Hiponatremia yang parah bahkan dapat mengancam nyawa penderita.
5. Kalium
Sebagian besar kalium makanan diserap di usus kecil melalui transpor pasif. Ginjal mempertahankan
homeostasis kalium. Sekitar 90% dari kalium yang dikonsumsi diekskresikan dalam urin, dengan
jumlah kecil yang tersisa diekskresikan dalam tinja dan keringat. Sebagian besar kandungan kalium
dalam tubuh ditemukan di ruang intraseluler otot rangka.
Homeostasis kalium melibatkan distribusi kalium antara cairan ekstraseluler dan intraseluler. Kontrol
pergerakan kalium dari ruang intraseluler ke ekstraseluler adalah salah satu cara agar keseimbangan
kalium tubuh tetap terjaga. Tubuh memiliki cara untuk menjaga keseimbangan ini misalnya, ketika
kalium hilang melalui sistem ginjal, tubuh mendorong keluar kalium sel untuk mencegah penurunan
kadar kalium plasma. Asupan kalium, ekskresi ginjal, kehilangan melalui saluran pencernaan sangat
penting dalam homeostasis kalium. Homeostasis kalium tersebut sangat dipengaruhi oleh aktivitas
pompa natrium dan kalium (Na+-K+-ATPase) yang memfasilitasi transpor aktif ion natrium dan
kalium melintasi membran sel melawan gradien konsentrasinya.
Sebanding dengan natrium, kalium juga berperan mengatur keseimbangan air dan keseimbangan
asam-basa dalam darah dan jaringan. Selain itu, kalium berperan penting dalam transmisi impuls
listrik di jantung. Transpor aktif kalium ke dalam dan ke luar sel sangat penting untuk fungsi
kardiovaskuler dan saraf.
6. Klorida
Klorida (Cl−) adalah anion dominan dalam cairan intraseluler dan salah satu anion ekstraseluler yang
paling penting. Klorida berkontribusi pada banyak fungsi tubuh termasuk pemeliharaan keseimbangan
osmotik dan asam-basa, aktivitas otot dan saraf, dan pergerakan air dan zat terlarut diantara
kompartemen cairan. Defisiensi klorida diet jarang terjadi. Sebagai komponen garam umum
bersamaan dengan natrium, klorida ditambahkan selama pengolahan makanan industri, penggunaan
diskresioner atau pengawetan makanan.

6. Pada orang sehat, klorida diserap secara efisien di usus. Setelah penyerapan, anion klorida diangkut
secara bebas dalam darah, dimana konsentrasinya dipertahankan dalam kisaran yang sempit.
Penyerapan klorida terjadi di lumen usus halus melalui tiga mekanisme berbeda: secara paraseluler
melalui transpor pasif, penggabungan penukar Na+/H+ dan Cl−/HCO3−, dan absorpsi Cl− yang
bergantung pada HCO3. Ginjal berperan dalam mengatur konsentrasi klorida. Sekitar 99% klorida
direabsorbsi di tubulus proksimal ginjal baik secara paraseluler maupun trans-seluler melalui
pertukaran Cl−/HCO3−. Ekskresi klorida melalui ginjal digabungkan dengan natrium dan kalium.
Pengaturan keseluruhan keseimbangan klorida terkait dengan natrium melalui kontrol hormonal oleh
sistem renin-angiotensin-aldosteron dan kortisol.
7. Besi
Zat besi yang dikonsumsi dari makanan dapat hadir dalam dua bentuk: zat besi heme dan nonheme.
Sekitar 90% zat besi makanan yang dikonsumsi terdiri dari zat besi nonheme, kecuali makanan
hewani berdaging. Besi diserap di usus kecil di duodenum. Mengingat besi nonheme sering hadir
dalam bentuk besi ferric, molekul tersebut harus direduksi menjadi bentuk ferrous sebelum diserap
oleh enterosit dengan enzim reduktase besi DCYTB.
Besi yang diserap kemudian disimpan di hati yang berikatan dengan feritin, di mana ia dapat
dipindahkan ke sumsum tulang untuk proses eritropoiesis atau pembentukan sel darah merah.
Makrofag dalam sistem retikuloendotelial hati, limpa, dan sumsum tulang dapat menelan sel darah
merah tua untuk mendaur ulang zat besi untuk disimpan di hati. Tidak ada sistem ekskresi khusus
untuk besi oleh tubuh manusia. Kehilangan zat besi hanya dapat terjadi akibat pengelupasan sel-sel
epitel kulit dan saluran pencernaan, kehilangan darah, atau gangguan saluran pencernaan.
Berikut merupakan Assay kit dari Elabscience yang dapat digunakan untuk mengukur kadar ion
anorganik pada tubuh manusia:
Tabel 1. Assay Kit untuk pengujian ion-ion anorganik.
Cat. No. Product name Experimental instrument Size
E-BC-K071-M Total Iron Binding Capacity (TIBC)
Colorimetric Assay Kit
Microplate reader(510-530 nm,optimum
wavelength: 520 nm)
96T / 48T
E-BC-K071-S Total Iron Binding Capacity (TIBC)
Colorimetric Assay Kit
Spectrophotometer(520 nm) 50A
E-BC-K103-M Calcium (Ca) Colorimetric Assay Kit Microplate reader(600-620 nm,optimum
wavelength: 610 nm)
96T / 48T

7. E-BC-K137-M Zinc (Zn) Colorimetric Assay Kit Microplate reader(545-575 nm) 96T / 48T
E-BC-K139-M Iron Colorimetric Assay Kit Microplate reader(510-530 nm,optimum
wavelength: 520 nm)
96T / 48T
E-BC-K139-S Iron Colorimetric Assay Kit Spectrophotometer(520 nm) 100A / 50A
E-BC-K162-M Magnesium (Mg) Colorimetric Assay Kit Microplate reader(520-550 nm,optimum
wavelength: 540 nm)
96T / 48T
E-BC-K162-S Magnesium (Mg) Colorimetric Assay Kit Spectrophotometer(540 nm) 100A / 50A
E-BC-K189-M Chlorine (Cl) Colorimetric Assay Kit Microplate reader(440 nm-480 nm,optimum
wavelength: 460 nm)
96T
E-BC-K207-S Sodium (Na) Colorimetric Assay Kit Spectrophotometer(405 nm), Microplate
reader(405 nm), Biochemistry analyzer(405 nm)
200A
E-BC-K245-M Phosphorus (Pi) Colorimetric Assay Kit
(Phospho Molybdate Method)
Microplate reader(620 nm-690 nm,optimum
wavelength: 660 nm)
96T / 48T
E-BC-K245-S Phosphorus (Pi) Colorimetric Assay Kit
(Phospho Molybdate Method)
Spectrophotometer(660 nm) 100A / 50A
E-BC-K279-M Potassium (K) turbidimetric Assay Kit Microplate reader(450 nm-600 nm,optimum
wavelength: 450 nm)
96T / 48T
E-BC-K300-M Copper (Cu) Colorimetric Assay Kit Microplate reader(575-585 nm) 96T / 48T
E-BC-K304-S Ferrous Ion Colorimetric Assay Kit Spectrophotometer(520 nm) 100A / 50A
Reference:
1. Morris AL, Mohiuddin SS. 2021. Biochemistry, Nutrients. In: StatPearls [Internet]. Treasure
Island (FL). [link]
2. National Research Council (US) Subcommittee on the Tenth Edition of the Recommended
Dietary Allowances. 1989. Water and Electrolytes. In: Recommended Dietary Allowances:
10th Edition. Washington (DC): National Academies Press (US). [link]
3. Hurley SW, Johnson AK. 2015. The biopsychology of salt hunger and sodium deficiency.
Pflugers Archiv : European journal of physiology. 467(3):445-456. [link]
4. Leshem M.2020. Salt need needs investigation. The British Journal of Nutrition. 123(11):
1312-1320. [link]

8. 5. Reynolds RM, Padfield PL, Seckl JR. 2006. Disorders of sodium balance. BMJ. 332(7543):
702-5. [link]
6. Strazzullo P, Leclercq C. 2014. Sodium. Advances in nutrition. 5(2): 188–190. [link]
7. National Research Council (US) Committee on Diet and Health. 1989. Minerals. In: Diet and
Health: Implications for Reducing Chronic Disease Risk. Washington (DC): National
Academies Press (US). [link]
Artikel Terkait:
1. Pemeriksaan Biomarker Hati Dengan Microplate Reader dan Spektrofotometer [link]
2. Uji Biokimia Untuk Penelitian Fungsi Ginjal [link]
3. Marker ELISA kit Untuk Penyakit Hepatitis dan Retrovirus [link]
PT. INDOGEN INTERTAMA
Jl. Raya Cilangkap No. 111 RT 004/001
Cilangkap Cipayung Jakarta Timur 13870
Telp/Fax : 021-84310148
Mobile : +6281387927402
Email : marketing.indogen@gmail.com
Website : www.indogen.id