Metabolisme Zat Gizi Makro dalam Keadaan Puasa

Metabolisme Zat Gizi Makro dalam Keadaan Puasa

M. Sadli Umasangaji, Rosi Rose Ina S, Viska Amalia Pradini

Pendahuluan

Kinerja manusia memerlukan energi.Energi tersebut berasal dari bahan makanan yang dimakan sehari-hari. Tujuan makan antara lain untuk pertumbuhan, mengganti sel-sel yang rusak dan untuk kontraksi otot. Semua energi yang dipergunakan dalam proses biologi bersumber dari matahari. Energi yang dihasilkan dari proses oksidasi bahan makanan tidak dapat secara langsung digunakan untuk proses kontraksi otot atau proses-proses yang lainnya. Energi ini terlebih dahulu diubah menjadi senyawa kimia berenergi tinggi, yaitu Adenosine Tri Phosphate (ATP). ATP yang terbentuk kemudian diangkut ke setiap bagian sel yang memerlukan energi. Adapun proses biologis yang menggunakan ATP sebagai sumber enereginya antara lain: proses biosintesis, transportasi ion-ion secara aktif melalui membran sel, kontraksi otot, konduksi saraf dan sekresi kelenjar. Apabila ATP pecah menjadi Adenosine Diposphate (ADP) dan Phosphate inorganic (Pi), maka sejumlah energi akan dilepaskan. Energi inilah yang akan gunakan untuk kontraksi otot dan proses-proses biologi lainnya.

Metabolisme merupakan keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam sel, meliputi proses penguraian dan sintesis molekul kimia yang menghasilkan dan membutuhkan enegi serta dikatalisis oleh enzim. Metabolisme meliputi pertama, jalur sintesis (anabolisme) menggabungkan molekul-molekul kecil menjadi makromolekul yang lebih kompleks dan juga memerlukan energi yang disuplai dari hidrolisis ATP.Kedua, jalur degradatif (katabolisme) memecah molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana dan melepaskan energi yang dibutuhkan untuk mensintesis ATP.

Salah satu fungsi terpenting dari traktus gastrointestinal adalah mencerna zat gizi berupa karbohidrat, lemak, mineral, vitamin dan air yang digunakan makhluk hidup untuk memproduksi energi, penyusunan protein kompleks dan lemak, serta maintenans elektrolit dan total cadangan cairan tubuh. Produksi energi melibatkan oksidasi zat gizi (karbohidrat, lemak, dan protein) yang menghasilkan ikatan fosfat berenergi tinggi dimana energi disimpan untuk proses kehidupan, serta karbon dioksida dan air dihasilkan sebagai produk sampingan. Ikatan fosfat berenergi tinggi yang paling penting adalah adenosin trifosfat (ATP). Molekul yang tersebar di seluruh tubuh ini adalah tempat penyimpanan energi bagi tubuh, menyediakan energi yang diperlukan untuk semua proses fisiologis dan reaksi kimiawi. Kemungkinan, proses intraseluler yang paling penting yang memerlukan energi dari hidrolisis ATP adalah pembentukan ikatan peptida antar asam amino selama sintesis protein. Selain itu, kontraksi otot skeletal juga tidak dapat terjadi tanpa adanya energi yang berasal dari hidrolisis ATP (Nada, IKW, 2017).

Puasa secara fisiologis berarti membatasi asupan makanan dan minuman antara terbit fajar sampai terbenam matahari.Lamanya bervariasi tergantung letak geografis suatu daerah di bumi, yang berpengaruh terhadap lama siang dan malam. Di Indonesia lama puasa kurang lebih 12-14 jam. Lama berpuasa akan berpengaruh terhadap adaptasi fisiologis tubuh selama puasa. Untuk mendukung aktivitas internal dan eksternal, tubuh membutuhkan energi.Sumber energi didapatkan dari metabolisme bahan makanan yang mengandung karbohidrat, lemak dan protein.Proporsi makanan yang normal biasanya mengandung karbohidrat 55-75%, lemak 15-30% dan protein 10-15% (Fauziyati, A, 2008).

Puasa dapat diartikan sebagai pembatasan konsumsi. Pembatasan konsumsi yang berbeda pengaruhnya terhadap kesehatan fisik dan kondisi gizi ada dua, yaitu pembatasan konsumsi zat-zat gizi dalam makanan dan pembatasan konsumsi air dan mineral. Perubahan konsumsi berpengaruh pada penurunan metabolisme basal, penurunan konsumsi energi total dan konsumsi air serta mineral tertentu (Na, K, dan Mg), penurunan tekanan darah dan denyut nadi, efisiensi penggunaan energi untuk melakukan kerja, dan lain-lain. Puasa juga berpengaruh terhadap metabolisme berbagai bahan di dalam tubuh. Metabolisme tersebut meliputi metabolisme lemak, karbohidrat, dan protein yang mengalami perubahan selama berpuasa walaupun tidak secara signifikan. Perubahan asupan kalori dan metabolisme tubuh secara umum tersebut mengakibatkan perubahan distribusi sirkadian dari suhu tubuh, kortisol, melatonin, dan glikemia, yang berpengaruh terhadap jumlah tidur di malam hari, kesiagaan pada siang hari, dan kemampuan psikomotor. Penurunan kemampuan psikomotor yang terlihat diantaranya adalah penurunan jumlah waktu kerja pada siang hari (Walakula, AS, 2019).

Metabolisme Energi dalam Kondisi Puasa

Semua bahan makanan seperti glukosa, asam amino, dan asam lemak dapat dimetabolisme menjadi sumber energi (ATP). Energi antara lain berguna untuk aktivitas otot, sekresi kelenjar, memelihara membran potensial sel saraf dan sel otot, sintesis substansi sel. Zat-zat lain yang berasal dari protein berguna untuk pertumbuhan dan reparasi jaringan tubuh.

Metabolisme berperan mengubah zat-zat makanan seperti: glukosa, asam amino, dan asam lemak menjadi senyawa-senyawa yang diperlukan untuk proses kehidupan seperti: sumber energi (ATP). Energi antara lain berguna untuk aktivitas otot, sekresi kelenjar, memelihara membran potensial sel saraf dan sel otot, sintesis substansi sel. Zat-zat lain yang berasal dari protein berguna untuk pertumbuhan dan reparasi jaringan tubuh. Hasil metabolisme tersebut kemudian dimanfaatkan oleh tubuh untuk berbagai keperluan antara lain: sumber energi, mengganti jaringan yang rusak, pertumbuhan, dan sebagainya.

Metabolisme adalah seluruh reaksi biokimiawi yang terjadi di dalam sel tubuh makhluk hidup. Metabolisme dapat dibedakan menjadi 2 (dua) macam proses yaitu anabolisme (penyusunan) dan katabolisme (penguraian). Anabolisme adalah sintesis makromolekul seperti protein, polisakarida, dan asam nukleat dari bahan-bahan yang kecil. Proses sintesis demikian tidak dapat berlangsung tanpa adanya. Makanan yang kita makan menentukan kesehatan masukan energi.Secara langsung atau tidak langsung, ATP merupakan sumber energi bagi semua aktifitas anabolik di dalam sel. Metabolisme memerlukan keberadaan enzim agar prosesnya berjalan cepat. Hasil proses metabolisme berupa energi dan zat-zat lain yang diperlukan oleh tubuh (Nugraheni, E, Erlinawati, ND, Nasution, AA, 2011).

Puasa secara teknis berlangsung selama 12 jam.Secara kimia, puasa tidak diakhiri ketika simpanan karbohidrat di tubuh mulai digunakan sebagai sumber energi.Ia akan terus berlanjut selama simpanan lemak dan karbohidrat digunakan untuk energi. Energi cadangan ini di simpan di dalam otot berupa glikogen otot, dalam hati berupa glikogen hati dan sebagian lagi sebagai lemak.Energi yang digunakan pertamakali bila sedang berpuasa adalah cadangan yang berasal dari glikogen otot.Cadangan energi tersebut dapat bertahan 24-28 jam di dalam tubuh. Pada keadaan puasa pendek maupun puasa panjang akan mempengaruhi kadar glukosa darah dan kadar glukosa jaringan otak. Tubuh akan berusaha menjaga atau mengimbangi kekurangan glukosa dengan perubahan metabolisme serta perubahan kerja enzim-enzim.

Tubuh manusia mempunyai mekanisme alamiah yang digunakan untuk mengatasi kondisi-kondisi yang tidak diinginkan agar tetap dalam kondisi normal.Mekanisme alamiah ini disebut sebagai homeostasis. Tubuh orang yang berpuasa tidak disuplai oleh makanan kurang lebih 14 jam (mulai dari setelah sahur sampai berbuka), akan tetapi tubuh tetap bertahan. Ini disebabkan tubuh masih memiliki cadangan energi dalam bentuk lemak yang berasal dari karbohidrat yang disimpan dalam bentuk glikogen.Cadangan energi ini mampu bertahan hingga 24-28 jam.Dengan demikian, mereka yang berpuasa masih memiliki mekanisme alamiah untuk mempertahankan suplai energi di dalam tubuhnya (Syafruddin, 2008).

Energi yang dihasilkan akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan pada kondisi basal (basal metabolic rate) dan pada saat beraktivitas. Apabila asupan makanan sumber energi seimbang dengan kebutuhan, maka berat badan tubuh akan relatif tetap. Namun apabila terjadi kelebihan asupan sumber energi, maka berat badan tubuh akan naik karena kelebihan energi akan disimpan dalam tubuh sebagai cadangan energi terutama dalam bentuk lemak. Pada saat terjadi kekurangan sumber energi dalam waktu yang cukup lama, maka cadangan lemak akan dibongkar dan diubah menjadi energi, sehingga dapat terjadi penurunan berat badan (Fauziyati, A, 2008).

Pada saat berpuasa, terdapat penurunan konsentrasi glukosa dalam darah.Hal ini berperan sebagai sinyal perubahan metabolisme selama berpuasa, salah satunya adalah peningkatan konsentrasi serum norepinefrin. Pada orang sehat dengan berat badan ideal, peningkatan konsentrasi serum norepinefrin secara progresif akan diikuti oleh peningkatan REE (Resting Energy Expenditure), lipogenesis, dan ketogenesis. Peningkatan REE jelas akan menambah kebutuhan energi total seseorang untuk beraktivitas selama berpuasa sehingga asupan kalori yang dibutuhkan juga akan meningkat. Asupan kalori yang tidak adekuat akan menyebabkan tubuh tidak dapat berfungsi secara optimal.

Pada saat berpuasa terdapat kecenderungan untuk terjadinya penurunan berat badan dan kehilangan lapisan lemak tubuh.Penurunan berat badan dan kehilangan lapisan lemak tubuh ini kemungkinan besar disebabkan oleh perubahan jenis aktivitas selama bulan Ramadhan.Hal lainnya adalah berkurangnya masukan makanan, yaitu sebesar 30% dari jumlah masukan energi sebelum Ramadhan.

Selama satu hari puasa, seseorang mungkin akan lapar selama 13 – 18 jam. Hal ini dapat menyebabkan hipoglikemia. Hipoglikemi yang berlangsung lama akan menyebabkan keletihan, sakit kepala, mudah lupa, iritabilitas, dan sulit konsentrasi. Menurut penelitian Karaagouglu, dkk, 34,3% subjek menunjukkan beberapa perubahan tingkah laku. Dari jumlah itu, 83, 7% menunjukkan keletihan.Selanjutnya ketidakinginan untuk bekerja, sering lupa, pikiran kosong, ceroboh, rasa kantuk dan mudah marah.Perubahan ini tampak jelas muncul pada pukul 10:00-12:00, memuncak pada pukul 12:00-14:00 dan menetap sampai waktu berbuka.Saat-saat ini adalah waktu dimana subjek diharapkan paling aktif.

Dalam waktu sekitar satu jam setelah makan, kadar glukosa darah mulai turun. Akibatnya, kadar insulin berkurang dan kadar glukagon meningkat. Perubahan kadar hormon mencetuskan pelepasan bahan bakar dari deposit dalam tubuh. Glikogen hati diuraikan oleh proses glikogenolisis yang menghasilkan glukosa untuk disalurkan ke dalam darah. Triasilgliserol adiposa dimobilisasi oleh proses lipolisis, yang membebaskan asam lemak dan gliserol ke dalam darah. Asam lemak ini berfungsi sebagai bahan bakar utama yang dioksidasi selama keadaan puasa, yaitu saat kadar glukosa kembali turun satu jam setelah makan sampai saat kadar glukosa darah mulai kembali setelah makan berikutnya.

Jika keadaan puasa berlanjut, hati menghasilkan glukosa tidak hanya dengan glikogenolisis (pembebasan glukosa dari glikogen), melainkan juga melalui suatu proses kedua yang dikenal sebagai glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari senyawa nonkarbohidrat). Sumber utama karbon untuk glukoneogenesis adalah laktat, gliserol, dan asam amino.Saat karbon asam amino diubah menjadi glukosa oleh hati, nitrogen yang terkandung di dalam asam amino tersebut diubah menjadi urea. Apabila seseorang berpuasa dua hari atau lebih, otot akan terus membakar asam lemak tetapi memperkecil penggunaan badan keton oleh otot, akibatnya konsentrasi badan keton meningkat dalam darah hingga mencapai kadar yang memaksa otak mulai mengoksidasinya untuk menghasilkan energi. Otak kemudian kurang memerlukan glukosa, sehingga hati menurunkan kecepatan glukoneogenesisnya, akibatnya protein otot, yang memasok asam amino untuk glukoneogenesis, tidak dikorbankan dan fungsi vitalnya dipertahankan selama mungkin (Nugraheni, E, Erlinawati, ND, Nasution, AA, 2011).

Perubahan metabolisme selama puasa berbeda tergantung dari lama puasa yang dikerjakan.Puasa Ramadhan yang dilaksanakan selama satu bulan penuh, termasuk ke dalam puasa jangka panjang. Puasa sunnah Senin-Kamis, termasuk ke dalam puasa jangka pendek. Otak memerlukan antara 400-500 kalori/ hari pada periode puasa yang pendek.Kalori tersebut diperoleh dari hasil pembakaran glukosa antara 100-145gr dan digunakan untuk memenuhi energi yang dibutuhkan dalam kondisi basal yaitu sebesar 20% dari suplai total energi. Kebutuhan glukosa otak yang begitu tinggi inilah yang mengakibatkan protein ataupun lemak yang penting bagi tubuh dikorbankan untuk menjaga kadar gula darah pada saat berpuasa. Akan tetapi, tambahan karbohidrat yang masuk pada periode puasa pendek (pada saat berbuka puasa, sahur, dan makan keesokan harinya), mengakibatkan dua hal, yaitu: mobilisasi protein otot tidak akan terjadi, dan hati tidak akan membuat glukosa lagi, sebab sedikit karbohidrat tadi sudah mencukupi kebutuhan otak (Walakula, AS, 2019).

Produk akhir dari pencernaan karbohidrat pada traktus gastrointestinal adalah glukosa, fruktosa, dan galaktosa.Setelah diabsorpsi ke sirkulasi, fruktosa dan galaktosa segera diubah menjadi glukosa.Sehingga, glukosa adalah molekul utama yang digunakan untuk memproduksi ATP.Glukosa ini harus ditranspor melewati membran sel ke dalam sitoplasma sel sebelum dapat digunakan oleh sel.

Glukosa dalam darah masuk lewat vena porta hepatica kemudian masuk ke sel hati.Selanjutnya glukosa diubah menjadi glikogen (glikogenesis). Sebaliknya, jika tubuh kekurangan glukosa, maka glikogen akan segera diubah lagi menjadi glukosa (glikogenolisis). Hati menyimpan glikogen untuk pelepasan glukosa saat puasa, dan otot, yang dapat menyimpan sebanyak 90% glukosa yang terkandung dalam satu kali makan, mengkatabolisme glikogen saat olahraga berat. Kemampuan untuk membentuk glikogen memungkinkan kita menyimpan glukosa dalam jumlah yang cukup besar tanpa mengganggu tekanan osmotik cairan intraseluler.Glukosa diambil dari glikogen diantara waktu makan, selama puasa, dan selama olahraga oleh glikogen fosforilase dan oleh enzim pencabang.

Glukoneogenesis adalah pembentukan glukosa dari asam amino dan gliserol dari lemak. Pertama-tama asam amino dideaminasi sebelum masuk ke siklus asam sitrat (Krebs) (lihat Gambar. 33-3). Proses ini terjadi ketika cadangan glikogen tubuh menurun dibawah nilai normal. Diperkirakan sekitar 60% dari asam amino dalam protein tubuh dapat dikonversi dengan mudah menjadi piruvat dan glukosa, sementara 40% sisanya memiliki konfigurasi kimiawi yang membuatnya sulit dikonversi. Glukoneogenesis distimulasi oleh hipoglikemia.Terutama di hati, pelepasan kortisol memobilisasi protein, sehingga dapat dipecahkan menjadi asam amino yang digunakan dalam glukoneogenesis. Tiroksin juga dapat meningkatkan laju glukoneogenesis.

Glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel sebagai sumber energi.Dalam keadaan normal sistem saraf pusat hanya dapat menggunakan glukosa sebagai sumber energi.Glukosa dalam bentuk bebas hanya terdapat dalam jumlah terbatas dalam bahan makanan.Dalam tubuh manusia, glukosa di dalam darah di atur oleh hormon insulin (Nada, IKW, 2017).

Pada saat seseorang berpuasa atau sedang melakukan aktivitas (latihan olahraga, bekerja) yang berlebihan akan menyebabkan turunnya kadar glukosa darah menjadi 60 mg/100ml darah. Keadaan ini (kadar gula darah turun) akan memacu hati untuk membebaskan glukosa dari pemecahan glikogen yang disebut proses glikogenolisis (Nugraheni, E, Erlinawati, ND, Nasution, AA, 2011).

Pada keadaan normal cadangan glikogen akan cukup untuk memenuhi kebutuhan energi dalam waktu 10-12 jam. Sesudah itu cadangan glikogen akan habis dan tubuh akan melakukan pembongkaran lemak (lipolisis) menjadi asam lemak dan gliserol untuk diubah menjadi asetil KoA sebagai bahan dalam siklus Krebs atau oksidasi seluler. Sehingga setelah puasa selama 1 bulan seseorang dapat mengalami penurunan berat badan sampai dengan ½-1 kilogram.Dengan demikian puasa diyakini bermanfaat dalam menjaga berat badan tubuh dan mengurangi kecenderungan obesitas dan penyakit-penyakit metabolik terkait dengan obesitas seperti diabetes mellitus dan hiperkholesterolemia (Fauziyati, A, 2008).

Metabolisme Karbohidrat

Glikogenolisis

Glikogenolisis adalah reaksi hidrolisis glikogen menjadi glukosa, perubahan glikogen menjadi sumber energi merupakan proses katabolisme cadangan sumber energi. Enzim utama yang berperan dalam glikogenolisis adalah glikogen fosforilase. Glikogen dalam hati akan di glikogenolisis setelah 12-18 jam puasa. Glikogen dalam otot hanya akan mengalami glikogenolisis setelah seseorang melakukan olahraga yang berat dan lama.

Glikogenolisis merupakan lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari Simtoma hipoglikemia. Pada glikogenolisis, glikogen digradasi berturut-turut dengan 3 enzim yaitu glikogen fosforilase, glucosidase, dan fosfoglukomutase menjadi glukosa. Hormone yang berperan dalam proses ini adalah glucagon dan adrenalin.

Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan glukosa 1-fosfat.Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak melibatkan UDP-glukosa, dan enzimnya adalah glikogen fosforilase. Selanjutnya, glukosa 1-fosfat diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim yang sama dengan reaksi kebalikannya (glikogenesis) yaitu fosfoglukomutase.

Tahap pereaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari glukosa 6-fosfat.Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan glucokinase, dalam reaksi ini enzim lain, glukosa 6-fosfatase melepaskan gugus fosfat sehingga terbentuk glukosa.Reaksi ini tidak menghasilkan ATP dari ADP dan fosfat.

Glukosa yang terbentuk inilah intinya akan digunakan oleh sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi ini tersimpan dalam bentuk ATP.

Gluconeogenesis

Gluconeogenesis merupakan sintesis glukosa dari senyawa bukan karbohidrat, misalnya asam laktat dan beberapa asam amino. Proses gluconeogenesis berlangsung terutama dalam hati. Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh darah ke hati. Disini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali melalui serangkaian reaksi dalam suatu proses yaitu gluconeogenesis.

Glukogeogenesis yang dilakukan oleh hati atau ginjal menyediakan suplai glukosa yang tepat.Kebanyakan karbon yang digunakan untuk sintesis glukosa akhirnya berasal dari katabolisme asam amino.Laktat yang dihasilkan dalam sel darah merah dan otot dalam keadaan anaerobic juga dapat berperan sebagai substrat gluconeogenesis.

Metabolisme Protein

Protein makanan adalah sumber utama nitrogen yang dimetabolisme oleh tubuh.Asam amino, yang dihasilkan dari pencernaan protein makanan, diserap melalui sel epitel usus dan masuk kedalam darah. Berbagai sel mengambil asam amino ini yang kemudian masuk menjadi simpanan di dalam sel. Asam amino tersebut digunakan untuk membentuk protein dan senyawa lain yang mengandung nitrogen, atau dioksidasi untuk menghasilkan energi.

Sebelum rangka karbon pada asam amino dioksidasi, nitrogen terlebih dahulu harus dikeluarkan.Nitrogen asam amino membentuk asam amino yang bersifat toksik bagi tubuh.Di hati, ammonia dan gugus amoni dari asam amino dirubah menjadi urea, yang bersifat nontoksik, larut air, dan mudah dikeluarkan melalui urin. Proses pembentukan urea dikenal sebagai siklus urea.

Setelah nitrogen dikeluarkan dari asam amino, rangka karbon mengalami oksidasi.Sebagian besar karbon dirubah menjadi piruvat, suatu zat-antara pada siklus asam trikarboksilat (ATK), atau menjadi asetil KoA.Di hati, terutama selama puasa, karbon-karbon ini dapat diubah menjadi glukosa atau badan keton, pada akhirnya, karbon-karbon pada asam amino diubah menjadi CO2 dan H2O.

Metabolisme Lemak

Lemak dan minyak merupakan zat makanan penting yang ada dalam tubuh manusia yang berperan dalam menjaga kesehatan tubuh. Lemak dan minyak juga berfungsi sebagai sumber dan pelarut bagi vitamin larut lemak dalam hal ini ialah A,D,E, dan K. Lemak dan minyak juga merupakan salah satu sumber energi terbesar selain karbohidrat dan protein. Idealnya satu gram lemak dapat menghasilkan 9 Kkal/gram.

Lemak terbagi atas 2 yaitu lemak hewani dan juga lemak nabati.Lemak atau minyak nabati mengandung asam-asam lemak esensial seperti asam linoleat, lenoenat dan arakidonat yang dapat mencegah terjadinya penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolesterol.Lemak hewani mengandung banyak sterol atau yang sering disebut kolesterol, sedangkan pada lemak nabati mengandung fitosterol dan lebih banyak mengandung asam lemak tak jenuh yang umumnya bersifat cair.

Lemak hewani ada yang berbentuk padat yang biasanya berasal dari hewan darat seperti lemak susu, lemak daging sapi, dll sedangkan lemak hewani yang berbentuk padat contohnya ialah minyak ikan cod, minyak ikan paus, dll. Lemak nabati yang berbentuk padat contohnya adalah minyak coklat dan bagian “stearin” dari minyak kelapa sawit. Ada pula lemak nabati yang berbentuk cair yang dibedakan atas 3 golongan yaitu:

· Drying oil, lemak nabati yang akan membentuk lapisan keras bila mengering di udara. Contoh : minyak yang digunakan untuk cat dan pernis

· Semi drying oil, seperti minyak jagung, minyak biji kepas, dan minyak biji bunga matahari

· Non drying oil, misalnya minyak kelapa dan minyak kacang tanah (F.G. Winarno, 2009)

Tubuh dalam menjalankan tugas dan fungsinya memerlukan asupan energi yang cukup.Asupan energi yang didapatkan tubuh berasal dari metabolisme zat gizi makro salah satunya ialah lemak.Lemak beredar dalam darah dalam bentuk asam lemak bebas dan disimpan dalam bentuk trigliserid di jaringan lemak.Cadangan lemak dalam tubuh dapat memenuhi kebutuhan energi sampai dengan 2 bulan.Lemak merupakan cadangan energi yang utama dan merupakan sumber energi utama selama berpuasa (Guyton&Hall, 2006).

Metabolisme lemak pada keadaan puasa berbeda dengan metabolisme lemak saat kondisi tubuh normal.Puasa secara fisiologis berarti berarti membatasi asupan makanan dan minuman antara terbit fajar sampai terbenam matahari.Lamanya bervariasi tergantung letak geografis suatu daerah di bumi, yang berpengaruh terhadap lama siang dan malam. Di Indonesia lama puasa kurang lebih 12-14 jam. Lama berpuasa akan berpengaruh terhadap adaptasi fisiologis tubuh selama puasa.

Terjadi 2 fase pada saat kita berpuasa yaitu fase absorbsi dan fase pasca absorbsi atau fase puasa.Pada fase absorbsi dimana tubuh mendapatkan asupan energi dari makanan yang kita konsumsi pada saat berbuka. Pada fase ini glukosa dalam darah sangat berlimpah dan dipergunakan sebagai sumber energi terbesar sedangkan protein dan lemak sangat sedikit digunakan karena pada saat fase ini hampir semua sel akan menggunakan glukosa sebagai sumber energi apabila tersedia dan jika glukosa masih berlebih akan disimpan dalam bentuk glikogen di dalam hati. Sedangkan fase pasca absorbsi merupakan fase dimana tubuh kembali menjalankan puasa yang berarti tidak adanya asupan makanan yang masuk ke dalam tubuh dan pada fase ini terjadilah beberapa proses pembentukan energi seperti glukogenesis (pemecahan glikogen), lipolisis (pemecahan lemak), dan glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari sumber non nutrien) (Guyton&Hall, 2007).

Pada saat berpuasa lemak yang disimpan di dalam sel adiposa akan digunakan untuk menjadi energi setelah glukosa. Pelepasan asam lemak membutuhkan tingkat insulin yang rendah, peningkatan anti-insulin hormon glukoagon, cortison, epinephrine dan hormon pertumbuhan.Hormon anti-insulin mengaktifkan hormon sensitive-lipase enzim pada membran sel adiposa. Enzim ini akan memecah simpanan trigliserida lalu melepaskan asam lemak dan gliserol dari sel lemak. Asam lemak akan di transfer ke hati kemudian diikat oleh serum albumin sehingga mudah untuk masuk ke dalam sel. Setelah masuk ke dalam sel maka asam lemak akan masuk ke dalam mitokondria. Di mitokondria, asetil CoA akan terbentuk dari asam lemak CoA melalui proses β-oksidasi.

Selama dalam keadaan puasa terjadi kelebihan asetil molekul CoA di liver karena liver memperoleh semua Energi yang diperlukan dari proses beta oksidasi dalam bentuk keton yang kemudian memasuki aliran darah dan mampu menyediakan sumber energi bagi otot untuk menghemat cadangan protein. Adaptasi selama puasa bergantung pada produksi keton sehingga pada saat puasa terjadi peningkatan kadar keton di dalam darah. Otak dan sistem saraf yang menggunakan glukosa sebagai sumber energi utama maka ketika puasa mereka memakai keton sebagai sumber energi. Pada keadaan puasa jumlah kadar insulin dalam darah menurun sementara glukagon akan meningkat pemakaian glukosa akan berkurang dan inhibisi insulin menurun terjadi mobilisasi asam lemak bebas dan gliserol asam lemak bebas diangkut ke jaringan di mana asam lemak bebas tersebut akan mengalami oksidasi atau esterifikasi (Mahan, 2012).

Liver berperan sebagai pengatur pengeluaran asam lemak bebas ke darah. karbohidrat akan di esterifikasi di hati menjadi VLDL lalu digunakan oleh jaringan lain jika pasokannya cukup ketogenesis merupakan jalur lain untuk mengatasi meningkatnya aliran asam lemak bebas hal ini digunakan Liver untuk pengangkutan asam lemak bebas ke jaringan ekstra hepatik ( syahputra, 2003).

Degradasi lemak setelah puasa terjadi di dalam usus halus dengan bantuan enzim lipase yang mencerna triasilgliserol dan fosfolipase yang mencerna fosfolipid.Triasilgliserol dan fosfolipid diperoleh dari makanan yang dikonsumsi ketika berbuka puasa.Ikatan ester antara asam lemak dan gliserol dihidrolisis oleh lipase.

Kerja enzim lipase yang dihasilkan pankreas pada triasilgliseol yang terdapat dalam makanan pada akhirnya akan menghasilkan 2-monoasilgliserol dan 2 macam asam lemak. Fosfolipase A2 menghidrolisis satu ikatan ester antara asam lemak dan gliserol, khususnya pada posisi 2 rantai karbon gliserol.Fosfolipase A1 menghidrolisis ikatan ester antara asam lemak dan gliserol pada posisi 1 rantai karbon fosfogliserida.Enzim-enzim ini harus bekerja pada daerah batas antara air dan lemak.

Reaksi β- oksidasi asam lemak yang terjadi di dalam mitokondria sel hati akan menghasilkan asetil-KoA yang dapat memasuki siklus Krebs. Reaksi β-oksidasi asam lemak terjadi dalam 3 tahap yaitu aktivasi, pengangkutan ke dalam sel mitokondria, dan oksidasi menjadi asetil CoA.ATP diperlukan untuk mengawali atau mengaktifkan asam lemak pada gugus karboksilnya oleh suatu reaksi enzimatis.

Secara umum, masuknya asam lemak ke dalam lintas metabolik didahului dengan perubahan asam lemak menjadi turunan koenzim A (CoASH).Turunan asil ini disebut alkanoil atau alkenoil-CoA, dan di dalam bentuk ini asam lemak dikatakan berada dalam keadaan teraktivasi. Aktivasi asam lemak akan memicu pembentukan tioester dari asam lemak dan CoA. Proses ini bersamaan dengan hidrolisis ATP menjadi AMP. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah asil-CoA sintetase.

DAFTAR PUSTAKA

Fauziyati, A, 2008.Adaptasi Fisiologis Selama Puasa. Departemen Fisiologi Fakultas Kedokteran Universitas Islam Indonesia

Nada, IKW, 2017. Metabolisme. Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, RSUP Sanglah Denpasar.

Nugraheni, E, Erlinawati, ND, Nasution, AA, 2011.Perbandingan Efek Peningkatan Kadar Gula Darah Antara Konsumsi Teh Manis dan Kurma Saat Puasa Pada Usia Dewasa Muda. Program Studi Pendidikan Dokter Universitas Bengkulu.

Syafruddin, 2008.Perbedaan Berpuasa dan Tidak Berpuasa Terhadap Hasil Belajar Pada Mata Kuliah Bedah Mulut. Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember.

Walakula, AS, 2019. Puasa Menurut Perspektif Biologi dalam Kajian Metabolisme Tubuh dan Hubungannya Dengan Kesehatan.Program Studi Pendidikan Biologi Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan IAIN Ambon.

Iga, A, M. Cahyono, T, W. Cendani, L. dkk.2014. Metabolisme Karbohidrat Pada keadaan Puasa.Akademi Analis Kesehatan Nasional Surakarta.

Syafruddin.2008. Perbedaan Berpuasa dan Tidak Berpuasa Terhadap Hasil Belajar pada Mata Kuliah Bedah Mulut. Fakultas Kedokteran Gigi. Universitas Jember

Mahan, L.K et al. 2012. Food and The Nutrition Care Process. Philadelphia: WB Saunders Company

Syahputra, MHD. 2003. Biokimia Starvasi, (http://library.usu.ac.id/download/fk/biokomiasyahputra1. Pdf), diakses pada Jumat, 17 Desember 2021

Winarno, FG. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta