Dokumen tersebut membahas tentang metabolisme zat besi dalam tubuh manusia, termasuk distribusi, penyerapan, transportasi, penyimpanan, dan eksresi zat besi. Juga dibahas mengenai protein-protein yang mengandung zat besi seperti hemoglobin, mioglobin, sitokrom, dan enzim-enzim tertentu. Defisiensi zat besi dapat menyebabkan anemia, yang dapat dicegah dengan suplementasi zat besi.

1. Leily Amalia
Dept Gizi Masyarakat
Fakultas Ekologi Manusia
Institut Pertanian Bogor
METABOLISME
ZAT BESI

2. Fe dalam Tubuh Manusia
 Hampir seluruh Fe dlm tubuh terikat dalam protein :
 Protein hem : Hb, myoglobin, sitokrom
 Protein cadangan : ferritin, hemosiderin
 Protein transport : transferin
 Enzim mgd Fe : katalase, peroksidase
 Kandungan zat besi dalam tubuh:
 Pria : 50 mg/kg berat badan
 Wanita : 40 mg/kg berat badan

3. Distribusi Zat Besi dalam Tubuh Orang Dewasa
(mg/kg BB)
Pria Wanita
Functional Fe
 Hemoglobin 32 28
 Myoglobin 5 4
 Enzim mgd Fe 1-2 1-2
Cadangan Fe
 Ferritin (&
Hemosiderin)
~11 ~6
Transport Fe
 Transferin 0.04 0.04

5. Iron Metabolism

6. Penyerapan Zat Besi
 Penyerapan zat besi sangat tergantung pada :
 Kandungan Fe dalam diet
 Western diet : 6 mg/1000kkal
 Bioavailabilitas Fe dalam diet
 Kemampuan sel usus untuk menyerap Fe

7. Penyerapan Zat Besi Heme
 Besi Heme terutama didapatkan dari protein
hemoglobin & mioglobin  pangan hewani
 Daging hewan sebagai sumber besi heme, memiliki
keunggulan :
 bioavailabilitas tinggi
 Dpt meningkatkan bioavailabilitas besi non-heme dalam diet
 Di negara maju, Fe heme dalam diet mcp 10-15% dari total
besi diet  Fe yg diserap : 35%

8. Penyerapan Zat Besi Non-Heme
 Besi non-heme : bnyk ditemukan dalam bahan pangan, baik
nabati maupun hewani
 Penyerapannya sangat dipengaruhi oleh keberadaan zat yg
dapat meningkatkan (enhancher) dan yg dpt menghambat
(inhibitor) penyerapan
  dalam penyusunan diet, perlu diperhatikan
 pangan sb Fe
 Inhibitor Fe
 Enhancer Fe

9. Penyerapan Zat Besi Non-Heme
 Fe non-heme dlm pangan nabati, tdd 3 btk:
 Metalloprotein, cth plant ferritin
 Fe terlarut dlm getah xylem/phloem
 Kompleks Fe-non fungsional : komponen
struktural atau cadangan, terutama bentuk fitat:
inositol hexa- atau pentafosfat
 Fe non-heme dlm pangan hewani
 Ferritin & hemosiderin pd daging
 Fosfoprotein fosfovitin pd kuning telur
 Laktoferin pd susu

11. Penyerapan Zat Besi Non-Heme
 Dalam lumen usus, Fe non-heme berinteraksi dengan
berbagai jenis ligand yg berasal dari makanan 
mempengaruhi penyerapan
 Ligan utama yg bersifat enhancher: asam organik :
asam askorbat, asam sitrat, asam malat, asam laktat
 terutama pada makanan dg bioavailabilitas rendah
 Ligan yg bersifat inhibitor: fitat, polifenol, kalsium,
serat

12. Pengaturan Penyerapan Fe
 Absorpsi Fe non-heme: diatur pada membran brush
border usus
 Absorpsi Fe-heme : diatur pada transfer trans-
membran basolateral
 Absorpsi sel mukosa tergantung pada :
 Jumlah zat besi dalam makanan
 Kondisi defisiensi zat besi
 Eritropoesis  kondisi cadangan Fe

13. apical basolateral
Intestinal iron uptake
Fe2+
Fe3+
e-
DcytB
Dmt1
Fe2+
Hcp1
Heme Heme
Ferritin
Ferroportin
Hephaestin
Fe2+
Fe3+ Transferrin

14. Macrophage iron metabolism
Ferroportin Cerulo-
plasmin
Fe2+
Fe3+ Tf
Fe Ferritin
Fe
Heme

15. Transferin
 Fe diangkut mll pembuluh darah dlm bentuk terikat pada
transferin = protein transport
 Sisi ikatan transferin terletak pd bagian permukaan
protein  dpt mengikat 2 atom Fe
 Fe yg telah diserap  disimpan dlm hati  diangkut
melalui transferin menuju sumsum tulang dan sel2 yang
membentuk protein mengandung Fe
 Fe yang terdapat pd transferin kmd ditangkap oleh
transferin reseptor (TfR) yg terdapat dlm membran
plasma  menuju sel melalui endositosis

17. pH 5.5
A) Uptake
(TfR cycle)
C) Storage
B) Metabolic
Utilization
Extracellular
Space
Cy toplasm
D) Export
Heme Iron Containing
Proteins
Ferritin
Protoporphyrin IX
5-Aminolev ulinate
Succinyl-CoA + Gly cine
Mitochondrion
The transferrin cycle
Dmt1

18. Transferin Resepton (TfR)
 Transferin reseptor (TfR) yg terdapat dlm membran sel
(bagian luar)
 Terdapat korelasi kuat antara Transferin serum dg TfR
pd permukaan sel  indikator Fe defisiensi
 Dlm kondisi sel defisien Fe  jumlah TfR yg berada pd
permukaan sel meningkat
 Dlm kondisi cadangan Fe tinggi  jml TfR menurun

19. INTRACELLULAR IRON TRANSPORT
H+ H+
H+
H+
Lysosome
Fe+2
Fe+2
Transferrin
Transferrin receptor

20. Iron Stores
 Major tissue sites are liver & bone
marrow/spleen
 Storage varies w/gender, age, diet, disease
 Storage form: ferritin
 Reversible storage form

21. Ferritin
x 24

22.  Masing-masing molekul Hb tdd: 4
gugus hem
 Masing-masing gugus hem mengikat
1 atom Fe2+
 Fe berada di bagian tengah gugus
hem
 Hb mengikat O2  mengangkut O2
dari paru-paru menuju sel (melalui
erythrocytes)
 Terdapat 250.000 Hb per eritrosit
  masing-masing eritrosit akan
mengangkut 1juta Fe dlm pembuluh
darah ke seluruh tubuh
Hemoglobin

23. Hemoglobin
 Hb terdapat dlm eritrosit
 Kadar Hb pria > wanita
 Pria : 144-154 g/liter darah
 Wanita : 132-135 g/L darah
  oksigen dlm darah pria
>> wanita

24.  Masing-masing molekul
Mioglobin mengandung : 1
gugus hem
 Masing-masing gugus hem
mengikat 1 atom Fe2+.
 Mioglobin dapat mengikat
oksigen.
Myoglobin

25.  Berada dalam jaringan otot
 Berfungsi untuk mengangkut
oksigen menuju mitokondria
  Stores O2 in tissues
 Increases O2 solubility in tissues
(muscle)
 Facilitates O2 diffusion
Myoglobin

26. Figure 7-12
Roles of Hemoglobin and Myoglobin
in O2 and CO2 Transport

27. Oxygen Transport
O2
O2 O2
deoxyHb
deoxyMb
MbO2
O2
+ 4e-+ 4
H+
2H2O
Hb(O2)n Hb(O2)n
deoxyHb
deoxyHb
LUNGS MUSCLE CELL
pO2 = ~20-30 torr
pO2=100 torr
RED BLOOD CELL

28. Sitokrom
 Sitokrom adalah protein
yang mengandung gugus
hem
 Protein sitokrom berperan
dlm transfer elektron 
fosforilasi oksidatif dalam
resintesis molekul ATP &
pembentukan H2O

29. Enzim mengandung Fe
 Tdp sekitar 3% dari seluruh Fe tubuh
 Tdd :
 Akonitase, NADH dehidrogenase, suksinat dehidrogenase  dlm
mitokondria
 Lesitin kolesterol asil transferase
 Katalase  mencegah peroksidasi
 Peroksidase  mempercepat peroksidasi

30. Eksresi Fe
 Ekskresi Fe terjadi dengan 4 tempat :
 Saluran pencernaan : sel usus, pd orang dewasa : 0.51 – 0.65 mg/h
 Saluran kencing; 0.1 mg/hari
 Melalui sel jaringan epitel organ dan keringat (0.3 mg/hari)
 Menstruasi pada wanita : 0.6 – 1.4 mg/hari
 Dalam kondisi normal, kehilangan Fe : 14g/kg/hari
 Pria 70 kg : 0.98 mg/hari
 Wanita 55 kg : 0.77 mg/hari
 Dalam kondisi tidak normal :
 Defisien  kehilangan bisa berkurang 50%;
 Berlebih  kehilangan Fe meningkat

31. Pengukuran Status Besi
 Pengukuran status besi bisa dilakukan dengan
beberapa biomarker dalam darah
 Ferritin
 Transferin
 Transferin recepton (TfR)
 Hb  FEP (free erythrocyte protoporphyrin)

32. Kejadian Iron Deficiency Anemia
 Tiga tahapan Fe defisiensi :
 Kekurangan cadangan Fe
 Menurunnya eritropoesis
 Iron defisiensi anemia (IDA)
 Pd saat cadangan Fe berkurang (Kadar Feritin < 12 g/L).  Fe dlm
sumsum tulang menurun/ tidak ada
 Fe dlm sumsum tulang berkurang  perlu eritropoesis/pembentukan Hb
 diambil dari Fe diet dan recycle retikulum endoplasma absorpsi Fe
meningkat, tapi bisa jadi tidak mencukupi
  Fe diambil dari protoporfirin yg dilepaskan ke pembuluh darah  kadar
free erythrocyte protoporphyrin (FEP) dlm darah meningkat  indikator
defisiensi Fe
 Protoporphyrin = prekursor heme

33. Kejadian Iron Deficiency Anemia
 FEP meningkat  tetapi transferin menurun
 Pada saat Fe sel menurun  transferin reseptor akan
meningkat
 Kriteria iron defisiensi eritropoesis :
 kadar transferin < 16%,
 FEP > 70 g/dL eritrosit
 TfR > 8.5 mg/L
  Hb menurun/di bawah normal = anemia
 Pria : < 130 g/L
 Wanita : < 120 g/L
 Wanita hamil : < 110 g/L

34. Iron Deficiency Anemia
Stores
0 mg
Tissue
170 mg
Red Cells
1500 mg
3 mg
Absorption 2-10 mg/day
Excretion Dependent on Cause

36. Suplementasi Fe
 Biasa dilakukan untuk mengatasi anemia gizi besi
 Jml zat besi dlm suplemen biasanya tinggi, yaitu 325 mg
fero sulfat
 Dianjurkan untuk dikonsumsi sampai kadar Hb normal
 Di AS, sktr 24% wanita dan 16% pria 18-44 th
mengkonsumsi suplemen besi

37. Suplementasi Fe
 Suplementasi Fe terbukti secara ilmiah:
 Meningkatkan kadar feritin serum
 Meningkatkan kadar Hb pd kasus anemia ringan
 Menurunkan kadr TfR (diberikan 3X/hari, selama 8 minggu:
kdr TfR menurun dari 6.4  1.93 mg/l pd sbl suplementasi 
menjadi 4.51  1.5 mg/L stlah suplementasi

38. Resiko Kelebihan Fe
 Konsumsi maksimum Fe yang dinilai masih aman tanpa efek
samping: 45 mg/hari
 Konsumsi > 45 mg/hari akan berdampak :
 Menurunkan penyerapan Zn
 Konstipasi
 Gangguan pencernaan
 Krn ekskresi Fe terbatas, kelebihan Fe akan disimpan sbg
cadangan dlm hati  meningkatkan resiko infarksi miokardial
 Jk kadar Fe bebas meningkat dlm darah  sbg katalis bg
peroksidasi lemak
 Dlm tingkat tinggi: diare, muntah, dan kematian