Bagaimana lemak dan protein dicerna oleh usus?

LEMAK

Pencernaan

Dimulai di mulut oleh enzim lipase lidah yang kerjanya menghidrolisis triasilgliserol (TAG) pada posisi 3, menghasilkan 1,2-diasilgliserol (1,2-DAG) dan asam lemak. Kemudian, Lipase lidah menghidrolisis TAG yang mengandung asam lemak rantai pendek (SCT) atau rantai sedang (MCT). Di lambung, lipase tersebut masih tetap dapat bekerja walau pH sangat asam. Namun, yang bekerja bukanlah lipase lambung, tapi masih lipase lidah. Suhu lambung yang hangat membuat lemak lebih cair. Gerak peristaltik lambung berfungsi untuk emulsifikasi lemak

Enzim utama yang mencerna triasilgliserol adalah lipase yang dihasilkan oleh pankreas. Aktivitas ini terjadi di dalam lumen usus halus. Namun, sebelumnya, lemak-lemak tersebut mengalami emulsifikasi (tersuspensi dalam partikel-partikel halus dalam lingkungan air) oleh garam empedu karena lipase akan sulit untuk mencerna lemak yang belum teremulsifikasi. Garam-garam empedu adalah senyawa amfifatik. Lipase pankreas disekresi bersama dengan protein lain, kolipase. Kolipase mengikat lemak makanan dan lipase tersebut, sehingga enzim ini lebih aktif. Lipase pankreas menghidrolisis asam lemak dari semua panjang rantai dari posisi 1 dan 3 gugus gliserol pada triasilgliserol dan menghasilkan asam lemak bebas dan 2-monoasilgliserol. Selain lipase, pankreas juga menghasilkan esterase yang memutus asam lemak dari berbagai senyawa (misalnya ester kolesterol) dan fosfolipase yang mencerna fosfolipid menjadi komponen-komponennya.

Penyerapan

Asam lemak dan 2-monoasilgliserol yang dihasilkan oleh proses pencernaan dikemas ke dalam misel, suatu butiran halus yang mengalamai emulsifikasi oleh garam empedu. Lemak makanan lainnya, misalnya kolesterol dan vitamin larut lemak, juga dikemas dalam misel ini. Misel kemudian berpindah menembus lapisan air ke mikrovili pada permukaan sel epitel usus tempat penyerapan asam lemak, 2-monoasilgliserol, dan lemak makanan lainnya. Untuk dapat diserap, asam lemak rantai pendek dan sedang (C4 sampai C12) tidak memerlukan garam empedu. Asam lemak ini langsung diserap ke dalam sel epitel usus. Karena tidak perlu dikemas ke dalam kilomikron, maka asam lemak tersebut dalam masuk ke dalam vena portal (bukan limfe) dan diangkut ke hati yang kemudian berikatan dengan albumin.

Di dalam sel epitel usus, asam lemak dan 2-MAG digabung kembali di dalam RE halus menjadi TAG. Reaksi pembentukan TAG di sel usus berbeda dengan yang terjadi di hati dan sel adiposa, yaitu zat-antara dalam sel usus adalah 2-MAG, bukan fosfotidat. TAG diangkut dalam bentuk partikel lipoprotein karena tidak larut dalam air. Sel usus mengemas TAG bersama dengan protein dan fosfolipid ke dalam kilomikron, yang tidak mudah menggumpal dalam lingkungan air.

PROTEIN

Pencernaan

Pencernaan protein berawal di lambung dan selesai di usus halus. Enzim yang mencernakan protein dibentuk sebagai prekursor inaktif (zimogen) yang berukuran lebih besar daripada enzim aktifnya. Zimogen inaktif tersebut diekskresikan dari sel pembentuknya dan masuk ke dalam lumen saluran cerna. Di dalam lumen tersebut, zimogen mengalami pemutusan untuk menghasilkan bentuk yan lebih kecil dan memiliki aktivitas proteolitik.

Lambung. Pepsinogen disekresikan oleh chief cell lambung dan HCL disekresikan sel parietal. Asam di dalam lumen lambung mengubah konformasi pepsinogen sehingga enzim dapat melakukan pemutusan atas dirinya sendiri dan menghasilkan protease pepsin yan aktif. Dengan demikian, pengaktifan pepsinogen bersifat otokatalitik. Protein makanan mengalami denaturasi oleh asam di lambung. Namun, pada pH rendah, pepsin tidak mengalami denaturasi dan bekerja sebagai endopeptidase, yang memutuskan ikatan peptida di berbagai titik di dalam rantai protein. Pepsin menghidrolisis ikatan peptida yang terdapat di dalam molekul protein, dekat ujung COOH asam amino aromatik atau asam amino bersifat asam. Hasil pencernaan protein oleh pepsin belum ada asam amino bebas

Pankreas. Tiga enzim proteolitik utama pankreas adalah tripsinogen, kimotripsinogen, dan prokarboksipeptidase, yang masing-masing berada pada bentuk inaktifnya. Ada juga enzim lainnya, proelastase. Ketika tripsinogen disekresikan ke lumen usus, ia diubah menjadi bentuk aktif oleh enzim enterokinase yang berada di brush borders mukosa usus. Tripsin meng-otokatalis tripsinogen lainnya. Sedangkan kimotripsinogen, proelastase dan prokarboksipeptidase diubah menjadi bentuk aktif di lumen usus oleh tripsin.

Fungsi masing-masing enzim:

• Tripsin – memutus ikatan peptida dekat gugus karboksil residu lys atau arg

• Kimotripsin – memutus ikatan peptida dari residu hidrofobik atau asam

• Elastase – memutus ikatan peptida residu ala, gly, ser

• Karboksipeptidase – memutus ikaran peptida pada ujung karboksil bebas à menghasilkan asam amino bebas

Usus halus. Eksopeptidase yang dihasilkan oleh sel usus bekerja di dalam brush border dan juga di dalam sel. Aminopeptidase, yang terletak di brush border, memutus asam amino satu persatu dari ujung amino suatu peptida. Tripeptida, dipeptida, di dalam mukosa usus diuraikan oleh tripeptidase, dipeptidase menjadi asam amino

Enzim pencernaan juga mencernakan sel epitel yang secara teratur terlepas ke dalam lumen. Sel in diganti oleh sel yang matang dari sel prekursor di kriptus duodenum. Jumlah protein yang dicerna dan diserap setiap hari dari getah pencernaan dan sel yang dibebaskan ke dalam lumen usus mungkin setara dengan atau lebih besar daripada jumlah protein yang dikomsumsi dalam makanan.

Penyerapan

Asam amino diserap dari lumen usus melalui transpor aktif sekunder yang dependen Na⁺, melalui difusi dengan fasilitasi, dan melalui transpor yang dikaitkan dengan siklus y-glutamil. Asam amino diserap dari lumen usus halus terutama oleh transpor protein semispesifik yang dependen-Na+ di membran luminal brush border sel usus. Kotranspor Na⁺ dan asam amino dari bagian luar membran apikal ke bagian dalam sel didorong oleh konsentrasi Na+ intrasel yang rendah. Na+ intrasel yang rendah timbul akibat pemompaan Na+ keluar sel oleh Na⁺, K⁺-ATPase di membran serosa. Proses ini memungkinkan sel mengkonsentrasikan asam amino dari lumen usus.

Berikutnya, silus y-glutamil berperan dalam transpor asam amino ke dalam sel usus dan ginjal. Dalam hal ini, asam amino ekstrasel bereaksi dengan glutation oleh enzim transpeptidase di membran sel. Kemudian, terbentuklah asam amoni y-glutamil, yang melintasi membran sel dan melepaskan asam aminonya di dalam sel.

Pembusukan Lemak dan Protein

Makanan yang tidak dicerna dan tidak diserap didorong gerak peristaltik masuk usus besar. Dalam usus besar terjadi penyerapan air sehingga isi usus menjadi lebih padat. Bersamaan dengan itu terjadi pembusukan dan fermentasi oleh bakteri usus besar. Bakteri usus, sekitar ± 25 % berat feses, berperan dalam sintesis vitamin K & vitamin B12. Melalui fermentasi dan putrefaksi, bakteri menghasilkan berbagai macam gas, seperti CO₂, metana, hidrogen, mitrogen, dan hidrogen sulfida.

• Fosfatidilkolin à kolin + neurin (amina toksik)
• Asam amino menjalani dekarbolaksilasi menghasilkan amina yang toksik (ptomain)
• Asam amino Triptofan à indol + metilindol (skatol) – substansi penyebab bau pada feses
• Asam amino yang mengandung sulfur, yaitu sistein à merkaptan (etil dan metil) + H₂S
• Usus besar merupakan sumber amonia dengan jumlah besar, yaitu produk aktivitas bakteri terhadap substrat nitrogenus.
  

Daftar Pustaka

1. Murray RK. Biokimia Harper. Edisi 25. Jakarta: EGC; 2003. h. 663-4

2. Marks DB. Biokimia Kedokteran Dasar: sebuah pendekatan klinis. Jakarta: EGC; 2000. h. 482-6, 560-3

3. Sherwood L. Human Physiology: from cells to system. Ed 6^th. USA: Thomson Brooks/Cole; 2006. h. 616-20

4. Sri Widia A Jusman. Pencernaa Penyerapan Pembusukan. Kuliah Biokimia Modul Gastrointestinal tahun 2007. FKUI