PROTEIN

1. Definisi Protein
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).
Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838. Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.
2. Ciri-ciri Protein
Protein diperkenalkan sebagai molekul makro pemberi keterangan, karena urutan asam amino dari protein tertentu mencerminkan keterangan genetik yang terkandung dalam urutan basa dari bagian yang bersangkutan dalam DNA yang mengarahkan biosintesis protein. Tiap jenis protein ditandai ciri-cirinya oleh:
a. Susunan kimia yang khas
Setiap protein individual merupakan senyawa murni
b. Bobot molekular yang khas
Semua molekul dalam suatu contoh tertentu dari protein murni mempunyai bobot molekular yang sama. Karena molekulnya yang besar maka protein mudah sekali mengalami perubahan fisik ataupun aktivitas biologisnya.
c. Urutan asam amino yang khas
Urutan asam amino dari protein tertentu adalah terinci secara genetik.
3. Komposisi Kimia Protein
Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur-unsur karbon, hydrogen, oksigen dan nitrogen. Disamping itu asam amino juga mengandung unsur-unsur fosfor, besi, iodium, dan kobalt. Unsur nitrogen adalah unsur utama protein, karena terdapat di dalam semua protein; akan tetapi tidak terdapat di dalam karbohidrat dan lemak. Unsur nitrogen merupakan 16% dari berat protein. Molekul protein lebih kompleks daripada karbohidrat dan lemak dalam hal berat molekul dan keanekaragaman unit-unit asam amino yang membentuknya. Ada dua puluh jenis asam amino yang diketahui sampai sekarang yang terdiri atas sembilan asam amonni esensial (asam amino yang tidak dapat dibuat tubuh dan harus didatangkan dari makanan) dan sebelas asam amoni non-esensial.
a. Asam Amino
Asam amino terdiri atas atom karbon yang terikat pada satu gugus karboksil (-COOH), satu gugus amino (-NH2), satu atom hidrogen (-H) dan satu gugus radikal (-R) atau rantai cabang. Pada umumnya asam amino yang diisolasi dari protein hidroksilat merupakan alfa-asam amino, yaitu gugus karboksil dan amino terikat pada atom karbon yang sama. Yang membedakan asam amino satu sama lain adalah rantai cabang atau gugus R-nya. R berkisar dari satu atom hidrogen (H) sebagaimana terdapat pada asam amino paling sederhana glisin ke rantai karbon lebih panjang, yaitu hingga tujuh atom karbon.
b. Klasifikasi Asam Amino menurut Gugus Asam dan Basa
Berdasarkan jumlah gugus asam (karboksil) dan basa (amino) asam amino dibedakan menjadi empat (4), yaitu asam amino netral, asam amino asam, asam amino basa, dan asam imino.
1) Asam amino netral
Asam amino netral adalah asam amino yang mengandung satu gugus asam dan satu gugus amino. Asam amino netral terdiri atas:
o asam amino alifatik (rantai cabang terdiri atas hidrokarbon), contohnya Glisin, Alanin, Valin, Leusin, dan Isoleusin.
o asam amino dengan rantai cabang hidroksil, contohnya Serin dan Treonin.
o asam amino dengan rantai cabang aromatik, contohnya Fenilalanin, Tirosin, dan Triptofan.
o asam amino dengan rantai cabang yang mengandung sulfur, contohnya Sistein dan Metionin.

2) Asam amino asam
Merupakan asam amino yang mempunyai kelebihan gugus asam dibandingkan dengan gugus basa. Contohnya asam glutamat
3) Asam amino basa
Merupakan asam amino yang mempunyai kelebihan gugus basa. Contohnya arginin.
4) Asam imino
Merupakan asam amino yang mengandung nitrogen imino sebagai pengganti gugus amino primer.

4. Klasifikasi Protein
Protein adalah molekul yang sangat vital untuk organisme dan terdapat di semua sel. Protein merupakan polimer yang disusun oleh 20 macam asam amino standar. Rantai asam amino dihubungkan dengan ikatan kovalen yang spesifik. Struktur & fungsi ditentukan oleh kombinasi, jumlah dan urutan asam amino sedangkan sifat fisik dan kimiawi dipengaruhi oleh asam amino penyusunnya. Penggolongan protein dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain:
a. Berdasarkan Strukturnya
Berdasarkan strukturnya, protein dibedakan menjadi empat macam, yaitu:



1) Struktur primer
Struktur primer protein merupakan urutan dari asam-asam amino yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatan peptida. Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.

2) struktur sekunder
struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:


o alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
o beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
o beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
o gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").
Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.
3) Struktur tersier

Gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder akan menghasilkan struktur tiga dimensi yang dinamakan struktur tersier. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.

4) Struktur Kuartener
Terbentuk dari beberapa bentuk tersier, dengan kata lain multi sub unit. Interaksi intermolekul antar sub unit protein ini membentuk struktur keempat/kuartener.





b. Berdasarkan bentuknya protein dikelompokkan sebagai berikut :
1) Protein bentuk serabut (fibrous)
Protein ini terdiri atas beberapa rantai peptida berbentu spiral yang terjalin. Satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku. Karakteristik protein bentuk serabut adalah rendahnya daya larut, mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi untuk tahan terhadap enzim pencernaan. Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat. Elasti terdapat dalam urat, otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan elastis lain. Keratini adalah protein rambut dan kuku. Miosin merupakan protein utama serat otot.
2) Protein globuler
Berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam larutan garam dan encer, mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam dan mudah denaturasi. Albumin terdapat dalam telur, susu, plasma, dan hemoglobin. Globulin terdapat dalam otot, serum, kuning telur, dan gizi tumbuh-tumbuhan. Histon terdapat dalam jaringan-jaringan seperti timus dan pancreas. Protamin dihubungkan dengan asam nukleat.
3) Protein konjugasi
Merupakan protein sederhana yang terikat dengan baha-bahan non-asam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan merupakan bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma yang terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein dalam susu. Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin dan hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.

c. Menurut kelarutannya, protein globuler dibagi menjadi :
1) Albumin : laut dalam air terkoagulasi oleh panas. contohnya : albumin telur, albumin serum.
2) Globulin : tak larut air, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam, mengendap dalam larutan garam, konsentrasi meningkat. contohnya : Ixiosinogen dalam otot.
3) Glutelin : tak larut dalam pelarut netral tapi tapi larut dalam asam atau basa encer. contohnya: Histo dalam Hb.
4) Plolamin/Gliadin : larut dalam alcohol 70-80% dasn tak larut dalam air maupun alcohol absolut. contohnya : prolaamin dalam gandum.
5) Histon : Larut dalam air dasn tak larut dalam ammonia encer. contohnya : Hisron dalam Hb.
6) Protamin : protein paling sederhana dibanding protein-protein lain, larut dalam air dan tak terkoagulasi oleh panas. contohnya : salmin dalam ikatan salmon.

d. Berdasarkan senyawa pembentuk
1) Protein sederhana (protein saja ) contohnya: hemoglobin
2) Protein kojugasi dan senyawa non protein.
Protein yang mengandung senyawa lain yang non protein disebut protein konjugasi, sedang protein yang mengandung senyawa non protein disebut protein sederhana. contohnya : 9 Glikoprotein terdapat pada hati.

e. Berdasarkan keberadaan asam amino esensial. Dikelompokkan kedelapan asam amino esensial yang harus disediakan dalam bentuk jadi dalam menu makanan yang dikonsumsi sehari-hari.
1) Isoleusin
2) Leussin
3) Lisin
4) Methionin (asam amino esensial), fungsinya dapat digantikan sistin (semi esensial) secara tidak sempurna.
5) Penilalanin, yang fungsinya dapat digantikan tirosin (semi esensial) tidak secara sempurna, akan tetapi paling tidak dapat menghematnya.
6) Threonin
7) Triptopan
8) Valin

5. Fungsi Protein
Protein memegang peranan penting dalam berbagai proses biologi. Peran-peran tersebut antara lain:
a. Pertumbuhan dan pemeliharaan
Sebelum sel-sel dapat mensintesis protein baru, harus tersedia semua asam amino esensial yang diperlukan dan cukup nitrogen atau ikatan amino (NH2) guna pembentukan asam-asam amino nonesensial yang diperlukan. Pertumbuhan atau penambahan otot hanya mungkin bila tersedia cukup campuran asam amino yang sesuai termasuk pemeliharaan dan perbaikan. Beberapa jenis jaringan tubuh membutuhkan asam-asam tertentu dalam jumlah lebih besar. Rambut, kulit, dan kuku membutuhkan lebih banyak asam amino yang mengandung sulfur. Protein kolagen merupakan protein utama otot, urat-urat, dan jaringan ikat. Fibrin dan miosin adalah protein lain yang terdapat di dalam otot-otot.
Protein tubuh berada dalam keadaan dinamis, yang secara bergantian dipecah dan disentesis kembali. Tiap hari sebanyak 3% jumlah protein total berada dalam keadaan berubah ini. Dinding usus yang setiap 4-6 hari harus diganti, membutuhkan sintesis 70 gram protein setiap hari. Tubuh sangat efisien dalam memelihara protein yang ada dan menggunakan kembali asam amino yang diperoleh dari pemecahan jaringan untuk membangun kembali jaringan yang sama atau jaringan lain.

b. Pembentukan ikatan-ikatan esensial tubuh
Hormon-hormon seperti tyroid, insulin dan epinefrin adalah protein. Demikian berbagai enzim yna bertindak sebagai katalisator. Hb, pigmen darah yang berwarna merah, berfungsi sebagai pengangkut oksigen dan karbondioksida adalah ikatan protein. Asam amino triptofan berfungsi sebagai prekusor nitami niasin dan penganta saraf serotin yang berfungsi membawa pesan dari sel saraf yang satu ke yang lain.

c. Mengatur keseimbangan air
Cairan tubuh terdapat dalam tiga kompartemen : intraseluler, ekstraseluler dan intravaskuler. Distribusu cairan tubuh dalam kompartemen harus dijaga keseimbangannya. Keseimbangan diperoleh melalui sistem komplek yang melibatkan protein dan elektrolit.
d. Memelihara netralitas tubuh
Protein tubuh bertindak sebagai buffer, yaitu bereaksi dengan asam dan basa untuk menjaga PH pada taraf konstan.


e. Pembentukan anti body
Kemampuan tubuh untuk melakukan detoksifikasi terhadap bahan racun dikontrol oleh enzim di dalam hati. Kekurangan protein kemampuan tubuh untuk menghalangi pengaruh toksik berkurang.

f. Mengangkut zat-zat gizi
Protei memegang peranan potensial dalam mengangkut zat-zat gizi dalam saluran cerna melalui dinding saluran cerna kedalam darah, dari darah ke jaringan melalui membran sel ke dalam sel.

g. Sumber energi
Sebagai sumber energi, protein eqiuvalen dengan karbohidrat, karena menhasilkan 4 kkal/g protein.

6. Sumber Protein
Bahan makan hewani merupakan sumber protein yang baik, dalam jumlah maupun mutu, seperti susu, telur, daging, dll. Sumber protein nabati adalah kacang kedelai dan hasilnya, seperti tempe, tahu, dll. Kacang kedelai merupakan sumber protein nabati yang mempunyai mutu atau nilai biologi tertinggi.
Studi dari Biokimiawan USA Thomas Osborne Lafayete Mendel, Profesor untuk biokimia di Yale, 1914, mengujicobakan protein konsumsi dari daging dan tumbuhan kepada kelinci. Satu grup kelincikelinci tersebut diberikan makanan protein hewani, sedangkan grup yang lain diberikan protein nabati. Dari eksperimennya didapati bahwa kelinci yang memperoleh protein hewani lebih cepat bertambah beratnya dari kelinci yang memperoleh protein nabati. Kemudian studi selanjutnya, oleh McCay dari Universitas Berkeley menunjukkan bahwa kelinci yang memperoleh protein nabati, lebih sehat dan hidup dua kali lebih lama (http://www.wikipedia.com)

7. Sintesis Protein
Protein digabungkan dari asam amino menggunakan informasi dalam gen. Setiap protein memiliki urutan asam amino unik yang ditetapkan oleh nukleotida. Dengan kode genetika maka kumpulan tiga set nukleotida yang disebut kodon dan setiap kombinasi tiga nukleotida membentuk asam amino, misalnya Aug (adenine - urasil - guanin) adalah kode untuk methionine.
Karena DNA berisi empat nukleotida, total jumlah kemungkinan kodon adalah 64.Oleh karena itu, ada beberapa kelebihan dalam kode genetik, dan beberapa asam amino dapat ditentukan oleh lebih dari satu codon. Kode gen DNA yang pertama di transkripsi menjadi pra - messenger RNA (mRNA) oleh enzim seperti RNA polymerase. Sebagian besar organisme maka proses pra-mRNA (juga dikenal sebagai dasar transkrip) menggunakan berbagai bentuk pasca transcriptional modifikasi untuk membentuk mRNA matang, yang kemudian digunakan sebagai template untuk sintesis protein oleh ribosome. Dalam prokariotik mRNA yang dibuat bisa digunakan segera, atau diikat oleh ribosome setelah dipindahkan dari inti sel. Sebaliknya, eukariotik membuat mRNA di inti sel dan kemudian memindahkan ke sitoplasma, dimana sintesis protein yang kemudian terjadi. Laju sintesis protein yang lebih tinggi dapat terjadi di prokaryotes maupun eukariotik yang dapat mencapai hingga 20 asam amino per detik.
Proses yang sintesis protein dari mRNA template dikenal sebagai translasi/terjemahan. MRNA yang diambil ke ribosome kemudian membaca tiga nukleotida dan mencocokan kodon dengan pasangan antikodonnya yang terletak pada RNA transfer yang membawa asam amino sesuai dengan kode kodon. Enzim aminoacyl tRNA synthetase menyusun molekul tRNA dengan asam amino yang benar. Polipeptida berkembang yang sering disebut rantai peptida. Protein selalu dibiosintesiskan dari N-terminal ke C-terminal.
Ukuran panjang sintesis protein dapat diukur dengan melihat jumlah asam amino yang berisi dengan total massa molekul, yang biasanya dilaporkan dalam unit daltons (identik dengan unit massa atom), atau turunan unit kilodalton (kDa). Yeast protein rata-rata panjangnya adalah 466 asam amino dan 53 kDa di massa. Protein terbesar adalah titins, komponen dari otot sarkomer, dengan massa molekular hampir 3.000 kDa, dan total panjang hampir 27.000 asam amino.
8. Nilai Mutu Protein
Kualitas protein didasarkan pada kemampuannya untuk menyediakan nitrogen dan asam amino bagi pertumbuhan, pertahanan dan memperbaiki jaringan tubuh. Secara umum kualitas protein tergantung pada dua karakteristik berikut:
a. Digestibilitas protein (untuk dapat digunakan oleh tubuh, asam amino harus dilepaskan dari komponen lain makanan dan dibuat agar dapat diabsorpsi. Jika komponen yang tidak dapat dicerna mencegah proses ini asam amino yang penting hilang bersama feses).
b. Komposisi asam amino seluruh asam amino yang digunakan dalam sintesis protein tubuh harus tersedia pada saat yang sama agar jaringan yang baru dapat terbentuk.dengan demikian makanan harus menyediakan setiap asam amino dalam jumlah yang mencukupi untuk membentuk as.amino lain yang dibutuhkan.
Faktor yang mempengaruhi kebutuhan protein:
o Perkembang jaringan
Periode dimana perkembangn terjadi dengan cepat seperti pada masa janin dan kehamilan membutuhkan lebih banyak protein.
o Kualitas protein
Kebutuhan protein dipengaruhi oleh kualitas protein makanan pola asam aminonya. Tidak ada rekomendasi khusus untuk orang-orang yang mengonsumsi protein hewani bersama protein nabati. Bagi mereka yang tidak mengonsumsi protein hewani dianjurkan untuk memperbanyak konsumsi pangan nabatinya untuk kebutuhan asam amino.
o Digestibilitas protein
Ketersediaan as.amino dipengaruhi oleh persiapan makanan. Panas menyebabkan ikatan kimia antara gula dan as.amino yang membentuk ikatan yang tidak dapat dicerna. Digestibitas dan absorpsi dipengaruhi
oleh jarak antara waktu makan, dengan interval yang lebih panjang akan menurunkan persaingan dari enzim yang tersedia dan tempat absorpsi.
o Kandungan energi dari makanan
Jumlah yang mencukupi dari karbohidrat harus tersedia untuk mencukupi kebutuhan energi sehingga protein dapat digunakan hanya untuk pembagunan jaringn. Karbohidrat juga mendukung sintesis protein dengan merangsang pelepasan insulin.
o Status kesehatan
Dapat meningkatkan kebutuhan energi karena meningkatnya katabolisme. Setelah trauma atau operasi asam amino dibutuhkan untuk pembentukan jaringan, penyembuhan luka dan produksi faktor imunitas untuk melawan infeksi (Anonim. 2007


9. Pencernaan Protein
Sebagian besar protein dicerna menjadi asam amino, selebihnya menjadi tripeptida dan dipeptida.
a. Lambung
Pencernaan atau hidrolisis protein dimulai di dalam lambung. Di dalam lambung terjadi proses denaturasi, yaitu proses dimana asam klorida lambung membuka gulungan protein sehingga enzim pencernaan dapat memecah ikatan peptida. Asam klorida mengubah enzim pepsinogen yang dikeluarkan oleh mukosa lambung yang semula tidak aktif menjadi bentuk aktif pepsin. Karena makanan hanya sebentar tinggal di dalam lambung, pencernaan protein hanya terjadi hingga dibentuknya campuran polipeptida, proteose, dan pepton.
b. Usus halus
Pencernaan protein dilanjutkan di usus halus oleh campuran enzim protease. Pankreas mengeluarkan cairan yang bersifat sedikit basa dan mengandung berbagai prekursor protease, seperti tripsinogen, kimotripsinogen, prokarboksipeptidase, dan proelastase. Enzim-enzim ini menghidrolisis ikatan peptida tertentu. Sentuhan kimus terhadap mukosa usus halus merangsang dikeluarkannya enzim enterokinasei yang mengubah tripsinogen menjadi tripsin aktif. Perubahan ini juga dilakukan oleh tripsin sendiri secara oto-katalitik. Di samping itu tripsin dapat mengaktifkan enzim-enzim proteolitik lain berasal dari pankreas. Kimotripsinogen diubah menjadi beberapa jenis kimotripsin aktif; prokarboksipeptidase dan proelastase diubah menjadi karboksipeptidase dan elastase aktif. Enzim-enzim pankreas ini memecah protein dari polipeptida menjadi peptida lebih pendek, yaitu tripeptida, dipeptida, dan sebagian menjadi asam amino. Mukosa usus halus juga mengeluarkan enzim-enzim protease yang menghidrolisis ikatan pepetida. Sebagian besar enzim mukosa usus halus ini bekerja di dalam sel.
Hidrolisis produk-produk lebih kecil hasil pencernaan protein dapat terjadi setelah memasuki sel-sel mukosa atau pada saat diangkut melalui dinding epitel. Mukosa usus halus mengeluarkan enzim amino peptidase yang memecah polipepetida menjadi asam amino bebas. Enzim ini membutuhkan mineral Mn atau Mg untuk pekerjaannya. Mukosa usus halus juga mengandung enzim dipeptidase yang memecah dipeptida tertentu dan membutuhkan mineral Co atau Mn untuk pekerjaannya. Enzim-enzim proteolitik yang ada dalam lambung dan usus halus pada akhirnya dapat mencerna sebagian besar protein makanan menjadi asam amino bebas.

10. Absorbsi dan Transportasi Protein
Hasil akhir pencernaan protein terutama berupa asam amino dan ini segera diabsorbsi dalam waktu lima belas (15) menit setelah makan. Absorbsi terutama terjadi dalam usus halus berupa empat sistem absorbsi aktif yang membutuhkan energi, yaitu masing-masing untuk asam amino netral, asam amino asam dan basa, serta untuk prolin dan hidroksiprolin. Absorbsi ini menggunakan mekanisme transpor natrium seperti halnya pada absorbsi glukosa. Asam amino yang diabsorbsi memasuki sirkulasi darah melalui vena porta dan dibawa ke hati. Sebagian asam amino digunakan oleh hati, dan sebagian lagi melalui sirkulasi darah di bawa ke sel-sel jaringan. Kadang-kadang protein yang belum dicerna dapat memasuki mukosa usus halus dan muncul dalam darah. Hal ini sering terjadi pada protein susu dan protein telur yang dapat menimbulkan gejala alergi.
Sebagian besar asam amino telah diabsorbsi pada saat asam amino sampai di ujung usus halus. Hanya 1 % protein yang dimakan ditemukan dalam feses. Protein endogen yang berasal dari ekskresi saluran cerna dan sel-sel yang rusak juga dicerna dan diabsorbsi.
11. Ekskresi Protein
Oleh suatu sebab, absorbsi protein mungkin tidak terjadi secara komplit. Beberapa jenis protein, karena struktur fisika atau kimianya tidak adapat dicerna dan dikeluarkan melalui usus halus tanpa perubahan. Di samping itu absorbsi asam amino bebas dan peptida mungkin tidak terjadi 100%, terutama bila fungsi usus halus terganggu, seperti pada infeksi saluran cerna atau kehadiran faktor-faktor antigizi seperti lesitin atau protein yang mencegah terbentuknya tripsin dalam makanan. Protein atau asam amino yang tidak diabsorbsi ini masuk ke dalam usus besar. Dalam usus besar terjadi metabolisme mikroflora kolon dan produknya dikeluarkan melalui feses, terutama dalam bentuk protein bakteri.

12. Metabolisme Protein
a. Pengguanaan protein untuk membentuk protein atau asam amino tidak esensial
Bila sel membutuhkan protein tertentu, sel tersebut akan membentuknya dari asam amino yang tersedia. Bila sel membutuhkan asam amino tidak esensial tertentu untuk pembentukan protein, sel akan membuatnya dengan cara memecah asam amino lain yang tersedia dan menggabungkan gugus aminonya dengan unit-unit karbon-karbon fragmen yang berasal dari glukosa.
b. Penggunaan asam amino untuk membentuk ikatan-ikatan lain
Sel juga dapat membentuk ikatan-ikatan lain dari asama amino. Misalnya, asam amino tirosin merupakan prekursor pengantar saraf norepinefrin dan epinefrin yang mengantarkan pesan-pesan saraf ke seluruh tubuh. Tirosin juga dapat diubah menjadi melanin, yaitu pigmen tubuh, atau menjadi tiroksin, hormon yang mengatur laju metabolisme. Triptofan merupakan prekursor pengantar saraf serotonin dan vitamin niasin.
c. Penggunaan asam amino sebagai energi
Walaupun fungsi utama protein adalah untuk pertumbuhan, bilamana tubuh kekurangan zat energi fungsi protein untuk menghasilkan energi atau untuk membentuk glukosa didahulukan. Bila glukosa atau asam lemak di dalam tubuh terbatas, sel terpaksa menggunakan protein untuk membentuk glukosa dan energi. Glukosa dibutuhkan sebagai sumber energi sel-sel otak dan sistem saraf. Pemecahan protein tubuh guna memenuhi kebutuhan energi dan glukosa pada akhirnya akan menyebabkan melemahnya otot-otot. Oleh karena itu, dibutuhkan konsumsi karbohidrat dan lemak yang cukup tiap hari sehingga protein dapat digunakan sesuai fungsi utamanya, yaitu pembentukan sel-sel tubuh. Kelebihan asam amino dalam tubuh, setelah terlebih dahulu melepas gugus NH2-nya melalui proses deaminase, akam memasuki jalur metabolisme yang sama dengan yang digunakan oleh karbohidrat dan lipida.


d. Deaminase asam amino
Deaminase atau melepaskan gugus amino (NH2) dari asam amino akan menghasilkan sisa berupa amonia dalam sel. amonia yang bersifat racun akan masuk ke dalam peredaran darah dan dibawa ke hati. Hati akan mengubah amonia menjadi ureum yang sifat racunnya lebih rendah, dan mengembalikannya ke peredaran darah. Ureum dikeluarkan dari tubuh melalui ginjal dan urine. Ureum diproduksi dari asam amino bebas di dalam tubuh yang tidak digunakan dan dari pemecahan protein jaringan tubuh.
e. Penggunaan kelebihan protein untuk pembentukan lemak
Dalam keadaan berlebihan, protein akan mengalami deaminase. Nitrogen dikeluarkan dari tubuh dan sisa-sisa ikatan karbon akan diubah menjadi lemak dan disimpan di dalam tubuh. Dengan demikian, makan protein secara berlebihan dapat menyebabkan kegemukan.
f. Persediaan metabolik asam amino
Di dalam tubuh tidak ada persediaan besar asam amino. Kelebihan asam amino untuk keperluan sintesis protein dan berbagai ikatan nitrogen-bukan-ikatan protein akan dimetabolisme. Akan tetapi di dalam protein sel-sel ada persediaan metabolik asam amino yang berada dalam keseimbangan dinamis yang dapat setiap waktu digunakan. Perubahan protein secara terus-menerus pada orang dewasa diperlukan untuk memelihara persediaan asam amino untuk memenuhi kebutuhan segera asam amino oleh berbagai sel dan jaringan guna pembentukan protein. Jaringan yang paling aktif dalam perubahan protein adalah protein plasma, mukosa saluran cerna, pankreas, hati, dan ginjal.
13. Penyakit Karena Kekurangan Protein
Kekurangan protein banyak terdapat pada masyarakat sosial ekonomi rendah. Adapun penyakit yang ditimbulkan karena kekurangan protein adalah sebagai berikut:

a. Kwashiokor
Istilah kwashiorkor sendiri berasal dari bahasa salah satu suku di Afrika yang berarti "kekurangan kasih sayang ibu". Tanda yang khas adalah adanya edema (bengkak) pada seluruh tubuh sehingga tampak gemuk, wajah anak membulat dan sembab (moon face) terutama pada bagian wajah, bengkak terutama pada punggung kaki dan bila ditekan akan meninggalkan bekas seperti lubang, otot mengecil dan menyebabkan lengan atas kurus sehingga ukuran LIngkar Lengan Atas LILA-nya kurang dari 14 cm, timbulnya ruam berwarna merah muda yang meluas dan berubah warna menjadi coklat kehitaman dan terkelupas, tidak bernafsu makan atau kurang, rambutnya menipis berwarna merah seperti rambut jagung dan mudah dicabut tanpa menimbulkan rasa sakit, sering disertai infeksi, anemia dan diare, anak menjadi rewel dan apatis perut yang membesar juga sering ditemukan akibat dari timbunan cairan pada rongga perut salah salah gejala kemungkinan menderita "busung lapar" Cara mendeteksi penderita busung lapar pada anak yaitu dengan cara menimbang berat badan secara teratur bila perbandingan berat badan dengan umurnya dibawah 60% (standar WHO-NCHS) maka anak tersebut dapat dikatakan terindikasi busung lapar atau dengan cara mengukur tinggi badan dan LIngkar Lengan Atas (LILA) bila tidak sesuai dengan standar anak yang normal kurang dari 14 cm (standar WHO-NCHS) waspadai akan terjadi busung lapar.
Dampak runtutan :
o penurunan tingkat kecerdasan anak,
o rabun senja, serta
o rentan terhadap penyakit terutama penyakit infeksi
Pencegahan : dapat dilakukan dengan memberikan makanan yang bergizi pada anak berupa sayur mayur, buah-buahan, makanan yang mengandung karbohidrat (seperti nasi, kentang, jagung), makanan yang mengandung protein (telur, ikan ,daging) dll, kemudian dianjurkan pemberian air susu ibu (ASI) bagi anak berusia dari 0 bulan sampai dengan 24 bulan.
b. Marasmus
Marasmus adalah penyakit kelaparan dan terdapat banya diantara kelompok sosial ekonomi rendah di sebagian besar negara sedang berkembang dan lebih banyak daripada kwashiorkor.
Gejala : Pertumbuhan terhambat, lemak dibawah kulit berkurang, serta otot-otot berkurang dan melemah. Berat badan lebih banyak terpengaruh daripada ukuran kerangka, seperti panjang, lingkar kepala dan lingkar dada. Berkurangnya otot dan lemak dapat diketahui dari pengukuran lungkar lengan, lipatan kulit daerah bisep, trisep, skapula, dan umbilikal. Anak apatis dan terlihat seperti sudah tua. Tidak ada edema, tetapi seperti pada kwashiorkor kadang-kadang terjadi perubahan pada kulit, rambut, dan pembesaran hati. Anak sering terlihat waspada dan lapar. Sering terjadai gastroenteritis yang diikuti oleh dehidrasi, infeksi saluran pernapasan, tuberkulosis, cacingan berat dan penyakit kronis lainnya

14. Penyakit Karena Kelebihan Protein
a. Racun dalam daging tempat berkembang biaknya sel-sel kanker.
Setiap sel mengandung DNA ( asam deoksiribonukleat) , suatu zat kimia yang berisi peta tubuh dan fungsi-fungsinya. Produk sampingan beracun dan pencernaan lemak dan protein hewani yang berlebihan dapat merusak DNA, dan mengubah sel-sel menjadi kanker. Sel-sel kanker mulai berkembang biak dengan sendirinya. Darah kita mengandung sel-sel darah putih dan limfosit menyerang musuh-musuh seperti bakteri dan virus, menghancurkan mereka atau menjadikan mereka tidak berbahaya lagi. Jika sel-sel ini rusak, mekanisme pertahanan garis depan tubuh akan berhenti berfungsi, serta dapat berakhir dengan infeksi dan munculnya sel-sel abnormal atau sel-sel kanker.
b. Obesitas
Obesitas adalah kelebihan berat badan sebagai akibat dari penimbunan lemak tubuh yang berlebihan. Dalam keadaan berlebihan, protein akan mengalami deaminase. Nitrogen dikeluarkan dari tubuh dan sisa-sisa ikatan karbon akan diubah menjadi lemak dan disimpan di dalam tubuh. Dengan demikian, makan protein secara berlebihan dapat menyebabkan kegemukan.
Setiap orang memerlukan sejumlah lemak tubuh untuk menyimpan energi, sebagai penyekat panas, penyerap guncangan dan fungsi lainnya. Rata-rata wanita memiliki lemak tubuh yang lebih banyak dibandingkan pria. Perbandingan yang normal antara lemak tubuh dengan berat badan adalah sekitar 25-30% pada wanita dan 18-23% pada pria. Wanita dengan lemak tubuh lebih dari 30% dan pria dengan lemak tubuh lebih dari 25% dianggap mengalami obesitas.
c. Protein Menyebabkan Reaksi Alergi.
Protein yang belum diuraikan menjadi nutrisi memasuki peredaran darah melalui dinding usus sebagai zat tak dikenal. Hal ini sering terjadi pada anak-anak yang masih kecil. Tubuh beraksi terhadapnya sebagai zat tak dikenal dan menimbulkan reaksi alergi. Alergi protein seperti ini paling sering disebabkan oleh susu dan telur. Mengonsumsi protein hewani secara berlebihan dan reaksi alergi yang dihasilkannya adalah penyebab meningkatnya kasus-kasus dermatitis atopik, kaligata, penyakit kolagen, kolitis ulserativa, dan penyakit Crohn.
d. Kelebihan Protein Menyebabkan Kerja Hati dan Ginjal Lebih Berat.
Protein berlebih didalam tubuh harus diuraikan dan disingkirkan melaui urine dan menimbulkan beban yang sangat berat bagi hati dan ginjal.
e. Konsumsi Protein yang berlebihan Menyebabkan Defisiensi Kalsium dan Osteporosis.
Saat asam amino dibentuk dalam jumlah besar , darah menjadi asam dan membutuhkan kalsium untuk menetralisasinya. Dengan demikian, konsumsi protein yang berlebihan menyebabkan berkurangnya kalsium. Terlebih lagi, kadar fosfor dalam daging sangatlah tinggi dan darah harus menjaga ratio kalsium dengan fosfor antara 1:1 dan 1:2. Makanan yang meningkatkan jumlah fosfor akan menyebakan tubuh mengambil kalsium dari gigi dan tulang untuk menjaga kesimbangan tersebut. Juga, jika seseorang memiliki banyak fosfor dan kalsium dalam tubuh, fosfor dan kalsium itu bersenyawa membentuk kalsium fosfat. Tubuh tidak dapat menyerap senyawa ini, maka senyawa ini pun dikeluarkan, menambah semakin berkurangnya kalsium sehingga tubuh rentan terhadap osteoporosis. Inilah sebabnya masyarakat di negara-negara yang memiliki kebiasaan makan kaya protein hewani menderita osteoporosis : tulang-tulang yang keropos akibat penipisan jumlah kalsium.
f. Kelebihan Protein Dapat Menyebabkan Kekurangan Energi.
Energi dalam jumlah besar diperlukan untuk mencerna makanan. Protein yang berlebih tidak dapat dicerna sepenuhnya dan karena itu tidak diserap sehingga menyebabkan pembusukan di dalam usus dan timbulnya produk-produk sampingan yang beracun. Energi dalam jumlah yang sangat besar dibutuhkan untuk menghilangkan racun dari zat-zat ini. Pada saat energi dalam jumlah besar digunakan, sejumlah besar radikal bebas terbentuk. Radikal bebas bertanggung jawab atas terjadinya proses penuaan, kanker, penyakit jantung dan aterosklerosis.
g. Kelebihan Protein Mungkin Ikut Menjadi Penyebab ADHD pada Anak-anak.
Penelitian beberapa tahun belakangan ini menunjukkan adanya peningkatan jumlah anak-anak yang memiliki rentang perhatian pendek yang cenderung mengalami ledakan-ledakan kemarahan. Makanan dan nutrisi dapat menimbulkan dampak besar pada tingkah laku anak dan kemampuannya untuk beradaptasi secara sosial. Ada kecenderungan yang semakin besar bagi anak-anak di rumah maupun di sekolah untuk mengonsumsi makanan olahan jumlah besar. Makanan-makanan ini tidak hanya mengandung berbagai zat tambahan, bahkan makanan olahan juga cenderung menyebabkan tubuh bersifat asam. Protein hewanidan gula pun semakin banyak dikonsumsi sementara sayuran sering dihindari. Protein hewani dan gula membutuhkan lebih banyak kalsium dan magnesium sehingga menyebabkan defisiensi kalsium dalam tubuh. Defisiensi kalsium menganggu sistem saraf dan ikut menjadi penyebab kegelisahan dan iritabilitas ( sifat lekas marah).

















Daftar Pustaka
http://www.anneahira.com/akibat-kekurangan-protein.htm diakses 19 September 2011
http://bayivegetarian.com/?p=224 diakses 19 September 2011
http://id.shvoong.com/medicine-and-health/pathology/1916582-kwashiorkor/ diakses 19 September 2011
http://id.wikipedia.org/wiki/Busung_Lapar diakses 19 September 2011
http://id.wikipedia.org/wiki/Marasmus diakses 19 September 2011
http://www.kalbe.co.id/files/cdk/files/06_PenatalaksanaanBusungLaparPadaBalita.pdf/06_PenatalaksanaanBusungLaparPadaBalita.html diakses 19 September 2011
http://ferderikamidwife.blogspot.com/2011/03/blog-post.html diakses 19 September 2011
http://id.wikipedia.org/wiki/Obesitas diakses 19 September 2011
http://www.infokedokteran.com/penyakit-dalam/penatalaksanaan-pada-obesitas.html diakses 19 September 2011
Almatsier, Sunita.2009.Prinsip Dasar ILMU GIZI. Jakarta:PT Garmedia Pustaka Utama