Tuesday, February 1, 2011

Pencernaan dan Absorpsi Protein

Pencernaan dan Absorpsi Protein
Protein merupakan suatu bahan yang penting dalam tubuh karena fungsinya yang beragam, terutama sebagai struktural tubuh, katalitik, dan sinyal dalam jaras tubuh. Sumber C dan N dari protein dapat digunakan untuk sintesis protein dan asam amino baru serta rangka karbonnya sebagai senyawa antara dalam metabolisme karbohidrat dan lipid. Gugus NH2 dari asam amino akan masuk ke dalam sintesis urea (ureotelik). Enzim yang digunakan untuk memecah protein (protease/peptidase) disintesis dan disekresi dalam bentuk inaktif yang disebut proenzim atau zimogen.

1. Lambung
Getah lambung merupakan cairan jernih berwarna kuning pucat yang mengandung HCl 0,2-0,5% dengan pH sekitar 1,0. Getah lambung terdiri atas sekitar 97-99% air. Sisanya terdiri atas musin (lendir) serta garam anorganik, enzim pencernaan (pepsin serta renin), dan lipase. Getah lambung berfungsi untuk membunuh mikroorganisme, denaturasi protein makanan, dan memberi lingkungan pH yang sesuai untuk pepsin bekerja (pH optimal 1,0-2,0).
Enzim getah lambung untuk protein  pepsin dan renin. Pepsin dihasilkan oleh chief cell atau sel zimogen sebagai zimogen yang inaktif, pepsinogen. Pepsinogen ini diaktifkan oleh H+ menjadi pepsin, yang memecah suatu polipeptida pelindung untuk memajan oleh pepsin aktif; dan oleh pepsin itu sendiri, yang secara cepat mengaktifkan molekul pepsinogen (autokatalisis). Pepsin memecah protein yang terdenaturasi menjadi derivat polipeptida berukuran besar. Pepsin merupakan enzim endopeptidase karena menghidrolisis ikatan peptida yang terletak di struktur polipeptida utama.
Alkalisasi urin terjadi setelah ingesti makanan (alkaline tide), akibat pembentukan bikarbonat dalam proses sekresi asam hidroklorida. Sekresi H+ ke dalam lumen lambung merupakan proses aktif yang digerakkan oleh enzim H+-K+ ATPase pada membran, yang berbeda dengan Na+-K+ ATPase, tidak peka terhadap ouabain. Penyekresian H+ terjadi melalui pembentukan H2CO3 dari H2O dan CO2 melalui katalisis karbonat anhidrase. Sel-sel parietal (oksintik) yang merupakan sumber HCl asam lambung mengandung banyak mitokondria yang diperlukan bagi pembentukan ATP untuk menggerakkan H+-K+ ATPase. HCO3- melintas ke dalam plasma melalui pertukaran dengan Cl-, yang dirangkaikan pada sekresi H+ ke dalam lumen. Sel-sel parietal juga menyekresikan faktor intrinsik, suatu glikoprotein untuk memfasilitasi absorpsi vitamin B12 dari ileum. Berikut gambar mekanisme produksi asam hidroklorida lambung.
Renin memiliki peran penting pada proses pencernaan oleh bayi karena mencegah susu melintas cepat dari dalam lambung. Dengan adanya kalsium, renin mengubah kasein di dalam susu secara ireversibel menjadi parakasein. Pepsin kemudian bekerja pada parakasein ini setelah parakasein membentuk kompleks dengan ion kalsium dari susu membentuk Ca-parakaseinat untuk dipecah menjadi peptida. Renin tidak ditemukan pada orang dewasa.

2. Duodenum
Kimus akan cepat dinetralisir oleh getah pankreas karena mengandung bikarbonat (HCO3-). Dalam getah pankreas terdapat beberapa enzim (khusus untuk protein) yang dilepaskan sebagai zimogen. Kerja pankreolitik yang dimiliki getah pankreas disebabkan oleh tiga buah enzim endopeptidase: tripsin, kimotripsin, dan elastase yang menyerang protein serta polipeptida yang dilepas dari lambung untuk membentuk senyawa-senyawa polipeptida, peptida, atau keduanya. Tripsin bersifat spesifik untuk ikatan peptida asam amino dasar dan kimotripsin bekerja spesifik untuk ikatan peptida yang mengandung residu asam amino tak bermuatan, seperti asam amino aromatik. Elastase mempunyai spesifisitas yang agak luas dalam menyerang ikatan di sebelah residu asam amino kecil, seperti glisin, alanin, serat serin. Ketiga enzim ini disekresikan sebagai zimogen. Pengaktifan tripsinogen terjadi akibat enzim proteolitik lain, enteropeptidase (enterokinase), yang disekresikan oleh mukosa usus. Enzim enteropeptidase menghidrolisis ikatan peptida lisin di dalam zimogen, membebaskan sebuah polipeptida kecil yang memungkinkan molekul membuka lipatannya menjadi tripsin aktif. Begitu tripsin terbentuk, enzim ini bukan saja menyerang molekul tambahan tripsinogen, tetapi juga zimogen lain dalam getah pankreas yaitu kimotripsinogen, proelastase, dan prokarboksipeptidase, yang masing-masing secara berurutan membebaskan kimotripsin, elastase, dan karboksipeptidase. Karboksipeptidase merupakan eksopeptidase yang menyerang terminal ikatan peptida, membebaskan asam amino tunggal.

3. Usus halus (getah usus)
Getah usus memiliki (1) aminopeptidase yang merupakan eksopeptidase yang menyerang ikatan peptida di dekat terminal amino asam amino polipeptida serta oligopeptida dan (2) dipeptidase dengan beragam spesifisitas, yang sebagian diantaranya berada di sel epitel usus. Dipeptidase membentuk dipeptida menjadi asam amino bebas.

Absorpsi asam amino  bentuk isomer L alami diangkut secara aktif melintasi usus dari tunika mukosa ke tunika serosa; vitamin B6 (piridoksal fosfat) terlibat dalam proses pemindahan ini. Asam amino diangkut melalui brush border oleh beragam unsur transporter yang banyak diantaranya mempunyai mekanisme bergantung-Na+ serupa dengan sistem transporter glukosa (transpor aktif). Di antara berbagai unsur pembawa yang bergantung Na+ tersebut, terdapat unsur pembawa asam amino netral, unsur pembawa fenilalanin dan metionin, serta sebuah unsur pembawa yang spesifik untuk asam amino, misalnya prolin dan hidroksiprolin. Mekanisme transpor pasif juga ada dalam transpor asam amino melalui difusi fasilitasi dengan berbagai protein transpor yang sudah disebutkan sebelumnya. Dalam transpor asam amino ada yang membutuhkan siklus γ-glutamat untuk asam amino tertentu yang menandakan dibutuhkannya glutation (gabungan 3 asam amino: γ-glutamil, sisteinil, dan glisin). Dalam siklus ini dapat terjadi pada sel usus dan ginjal, asam amino dapat ditranspor melalui membran sel dengan mereaksikannya terhadap glutation dan bantuan enzim γ-glutamil transpeptidase sehingga membentuk sisteinilglisin (kompleks sisteinil dan glisin) dan asam amino γ-glutamil. Asam amino γ-glutamil dipecah oleh enzim 5-oxoprolinase menjadi asam amino dan 5-oxoprolin yang diubah menjadi glutamat dengan bantuan hidrolisis ATP. Asam amino dapat dilepaskan dalam sel dan glutation disintesis kembali.

Absorpsi peptida dalam jumlah besar dapat menyebabkan reaksi imunologik. Hal ini diakibatkan polipeptida yang tidak tercerna akibat defek sel mukosa usus berakibat dapat diserapnya fragmen protein dengan ukuran molekul lebih besar daripada asam amino yang diserap oleh usus ke dalam sirkulasi darah sehingga dapat memicu terbentuknya antibodi. Peptida tersebut diserap melalui jalur paraselular (persorpsi) atau melalui alur yang terdapat diantara sel enterosit.

Reaksi:

0 komentar:

Post a Comment