15 0 511 KB
“POLISAKARIDA” TUGAS INDIVIDU MATA KULIAH IDK 2 Dosen Pengampu : Rizki Nisfi Ramdhini, M.Si
Oleh : NAMA
: YULIA MONICA
NIM
: 142012015047
PRODI S1 KEPERAWATAN SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN (STIKes) MUHAMMADIYAH PRINGSEWU LAMPUNG 2016 KATA PENGANTAR
Pertama-tama, marilah kita mengucapkan syukur pada Allah SWT yang telah memberi rahmat kepada kita berupa kesehatan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini tanpa halangan apa pun. Pada kesempatan ini kami mengucapkan banyak terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam penyelesaian makalah ini. Semoga makalah ini mampu memberikan manfaat dan mampu memberikan nilai tambah kepada para pemakainya. Kami sebagai penyusun makalah ini menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna.oleh karena itu,kritik dan saran yang ada relevansinya dengan penyempurnaan makalah ini sangat kami harapkan dari pembaca. Kritik dan saran sekecil apapun akan kami perhatikan dan pertimbangkan guna perbaikan di masa datang.
Pringsewu, Februari 2016
Penyusun
DAFTAR ISI
2
HALAMAN JUDUL........................................................................................... i KATA PENGANTAR.......................................................................................... ii DAFTAR ISI....................................................................................................... iii BAB I PENDAHULAN...................................................................................... 1 A. Latar Belakang ................................................................................. 1 B. Rumusan Masalah............................................................................. 1 C. Tujuan................................................................................................ 2 BAB IIPEMBAHASAN..................................................................................... 3 A. B. C. D.
Pengertian............................................................................................ Rumus Kimia....................................................................................... Variasi macam-macam ........................................................................ Struktur Kimia beserta contoh.............................................................
BAB IV PENUTUP...............................................................................................12 A. Kesimpulan..........................................................................................12 B. Saran....................................................................................................12 DAFTAR PUSTAKA
3
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Polisakarida merupakan polimer yang disusun oleh rantai monosakarida yang disatukan dengan ikatan glikosida, mempunyai massa molekul tinggi dan tidak larut dalam air atau hanya dapat membentuk emulsi. Hidrolisis lengkap akan mengubah polisakarida menjadi monosakarida (heksosa). Ikatan antara molekul monosakarida yang satu dengan yang lainnya terjadi antara gugus alkohol pada atom C ke4 molekul yang satu (II) dengan gugus aldehida pada atom C ke1 molekul monosakarida dengan yang lain. Polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polisakarida nutrien dan polisakarida struktural. Polisakarida nutrien berfungsi sebagai materi cadangan yang ketika dibutuhkan akan dihidrolisis untuk memenuhi permintaan gula bagi sel. Sedangkan polisakarida struktural berfungsi sebagai materi penyusun dari suatu sel atau keseluruhan organisme. Beberapa polisakarida berfungsi sebagai bentuk penyimpan bagi monosakarida dan yang lainnya berfungsi sebagai unsur struktural di dalam dinding sel dan jaringan pengikat. Glikogen dan pati merupakan polisakarida nutrien yang terdapat pada tumbuhan dan manusia sedangkan selulosa merupakan polisakarida strukural yang berfungsi sebagai tulang semu bagi tumbuhan. Pati dan glikogen dihidrolisa di dalam saluran pencernaan oleh amilase, sedangkan selulosa tidak dapat dicerna. Namun, selulosa mempunyai peran penting bagi manusia karena merupakan sumber serat dalam makanan manusia. isme hidup, polisakarida berperan sebagai bahan makanan, terutama sebagai bahan makanan pembentuk energi.Polisakarida yang berfungsi sebagai bahan makanan disebut polisakarida nutrisi.Misalnya amilum dan glikogen.Polisakarida ada yang berperan sebagai pelindung selsel organisme
1
atau sebagai bahan kerangka penunjang jaringan tubuh.Polisakarida ini disebut polisakarida arsitektural. Misalnya selulosa, pektin dan kitin. Selain itu, ada pula polisakarida yang mempunyai fungsi khusus, misalnya asam kondroitin sulfat, heparin dan asam hialuruat.Amilum dan selulosa juga mempunyai pemakaian yang luas dalam industry. Terutama sebagai bahan baku pembuatan senyawa lain.
B. Tujuan Tujuan penyusunan makalah ini meliputi beberapa aspek berikut : 1. Memaparkan dan mengidentifikasi pengertian polisakarida 2. Menjelaskan jenis-jenis polisakarida 3. Memberikan gambaran jenis-jenis polisakarida terpenting bagi tubuh C. Permasalahan Dalam makalah ini masalah yang akan dikaji adalah sebagai berikut. 1. Apa pengertian dari polisakarida? 2. Apa saja jenis-jenis polisakarida, baik polisakarida simpanan maupun polisakarida struktural? 3. Apa saja jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi?
2
BAB II PEMBAHASAN
A. Pengertian Polisakarida adalah senyawa dimana molekul-molekulnya mengandung banyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glikosida, mempunyai massa molekul tinggi dan tidak larut dalam air atau hanya membentuk emulsi saja. Hidrolisis lengkap akan mengubah polisakarida menjadi monosakarida (heksosa). Ikatan antara molekul monosakarida yang satu dengan yang lainnya terjadi antara gugus alkohol pada atom C ke-4 molekul yang satu (II) dengan gugus aldehida pada atom C ke -1 molekul monosakarida dengan yang lain. Polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polisakarida simpanan dan polisakarida struktural. Polisakarida simpanan berfungsi sebagai materi cadangan yang ketika dibutuhkan akan dihidrolisis untuk memenuhi permintaan gula bagi sel. Sedangkan polisakarida struktural berfungsi sebagai materi penyusun dari suatu sel atau keseluruhan organisme. Beberapa
polisakarida
berfungsi
sebagai
bentuk
penyimpan
bagi
monosakarida dan yang lainnya berfungsi sebagai unsur struktural di dalam dinding sel dan jaringan pengikat. Glikogen dan pati merupakan polisakarida simpanan yang terdapat pada tumbuhan dan manusia sedangkan selulosa merupakan polisakarida strukural yang berfungsi sebagai tulang semu bagi tumbuhan. Pati dan glikogen dihidrolisa di dalam saluran pencernaan oleh
3
amilase, sedangkan selulosa tidak dapat dicerna. Namun, selulosa mempunyai peran penting bagi manusia karena merupakan sumber serat dalam makanan manusia. B. Rumus Kimia Berdasarkan fungsinya polisakarida dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu polisakarida struktural dan polisakarida nutrien. Sebagai komponen struktural, polisakarida berperan sebagai pembangun dan penyusun komponen organel sel serta sebagai molekul pendukung intrasel. Polisakarida yang termasuk golongan ini adalah selulosa (ditemukan dalam dinding sel tanaman), kitin yang dibangun oleh turunan glukosa yaitu glukosamin diketemukan pada cangkang udang, kepiting dan lainnya. Polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polisakarida nutrien dan polisakarida struktural. Berikut ini adalah uraian tentang polisakarida nutrien dan polisakarida struktural.
C. Variasi Macam-Macam 1.
Polisakarida Simpanan a. Dekstran Dekstran adalah polisakarida pada bakteri dan khamir yang terdiri atas poli-D-hlukosa rantai α 1-6, yang memiliki cabang α 1-3 dan beberapa
4
memiliki cabnga α 1-2 atau α 1-4. Plak di permukaan gigi yang disebabkan oleh bakteri diketahui kayak akan dekstran. Dekstran juga telah diproduksi secara kimia menghasilkan dekstran sintetis. b. Pati Pati adalah polisakarida simpanan dalam tumbuhan. Monomermonomer glukosa penyusunnya dihubungkan dengan ikatan α 1-4. Bentuk pati yang paling sederhana adalah amilosa, yang hanya memiliki rantai lurus. Sedangkan bentuk pati yang lebih kompleks adalah amilopektin yang merupakan polimer bercabang dengan ikatan α 1-6 pada titik percabangan. c. Glikogen Glikogen adalah polisakarida simpanan dalam tubuh hewan.Struktur glikogen mirip dengan amilopektin, namun memiliki lebih banyak percabangan. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen pada sel hati dan sel otot. Glikogen dalam sel akan dihidrolisis bila terjadi peningkatan permintaan gula dalam tubuh. Hanya saja, energi yang dihasilkan tidak seberapa sehingga tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi dalam jangka lama.
2.
Polisakarida Struktural a. Selulosa Selulosa adalah komponen utama penyusun dinding seltumbuhan. Selulosa adalah senyawa paling berlimpah di bumi, yaitu diproduksi
5
hampir 100 miliar ton per tahun.Ikatan glikosidik selulosa berbeda dengan pati yaitu monomer selulosa seluruhnya terdapat dalam konfigurasi beta. b. Kitin Kitin adalah karbohidrat penyusun eksoskeletonartropoda (serangga, laba-laba, krustase). Kitin terdiri atas monomer glukosa dengan cabang yang mengandung nitrogen. Kitin murni menyerupai kulit, namun akan mengeras ketika dilapisi dengan kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel cendawan. Kitin telah digunakan untuk membuat benang operasi yang kuat dan fleksibel dan akan terurai setelah luka atau sayatan sembuh. D. Struktur Kimia Beserta Contoh a. Selulosa Selulosa adalah komponen utama penyusun dinding sel tumbuhan. Selulosa adalah senyawa paling berlimpah di bumi, yaitu diproduksi hampir 100 miliar ton per tahun.Ikatan glikosidik selulosa berbeda dengan pati yaitu monomer selulosa seluruhnya terdapat dalam konfigurasi beta. Selulosa sebagai salah satu polisakarida struktural merupakan polimer yang tidak bercabang, terbentuk dari monomer βDglukosa yang terikat bersamasama dengan ikatan β (1 → 4) glikosida. Jumlah rantai atau βD glukosa beraneka ragam, untuk beberapa jenis mencapai ribuan unit glukosa. Ikatan β (1→4) glikosida yang dimiliki selulosa membuatnya lebih cenderung membentuk rantai lurus, hal ini disebabkan ikatan glikosida yang terbentuk hanya sejenis yaitu β (1→4) glikosida, perhatikan Gambar 14.15.
6
Jaringan berserat dalam dinding sel mengandung polisakarida selulosa. Polisakarida ini adalah polimer alam yang paling banyak terdapat dan paling tersebar di alam. Jutaan ton selulosa digunakan setiap tahun untuk membuat perabot kayu, tekdtil, dan kertas. Sumber utama selulosa ialah kayu. Umumnya kayu mengandung sekitar 50% selulosa, bersama dengan penyusun lainnya, seperti lignin. Pemisahan selulosa dari kayu melibatkan pencernaan kayu dengan larutan belerang dioksida dan hidrogen sulfit (bisulfit) dalam air pada proses sulfit. Atau larutan natrium hidroksida dan natrium sulfida dalam air pada proses sulfat (proses Kraft). Pasa kedua proses ini lignin dilarutkan sehingga siperoleh selulosa. Ekstraksi dilakukan dengan mereaksikannnya dengan larutan natrium hidroksida di bawah tekanan, yang kemudian dilanjutkan dengan pengelantangan dengan gas klor atau kalsium hipoklorit. Rumus molekul selulosa ialah (C6H10O5)n, an n dapat berupa angka ribuan. Sangat sukar untuk mengukur massa molekul nisbi selulosa, karena : 1. Tidak banyak pelarut untuk selulosa 2. Seulosa cenderung terombak selama proses 3. Cukup rumit menggunakan selulosa dari sumber yang berbeda Cara yang seringkali dipilih ialah menitratkan selulosa dengan cara tak merusak, dan massa molekul nisbi bagi selulosa didapaat dari nitratnya. Dengan cara itu diperoleh massa molekul nisbi selulosa kapas sekitar satu juta. Selulosa dibangun oleh rantai glukosa yang tersambung melalui β 1,4. Untuk memahami peristilahan ini pertamatama kita harus melihat struktur glukosa itu sendiri. Glukosa mempunyai rumus molekul C 6H12O6
7
dan strukturnya diperlihatkan pada gambar 30. Dengan kata lain kita dapat menggambarkan struktur glukosa sebagai rantai lurus ataupun struktur cincin. Struktur cincin dapat terbentuk dari hasil pembentukan hemiasetal internal(gambar 31). Namu, hsl ini menunjukkan bahwa terdapat dua kemungkinan bagi konfigurasi glukosa, bergantung paa cara gugus –OH pada atom karbon nomor 1 (C1) diarahkan. Bilamana gugus –OH pada C1 terarah kebawah, glukosa mengambil bentuk α. Bilamana gugus –OH pada C1 terarah keatas, disebut bentuk β. Dalam larutan kedua bentuk itu setimbang. Karena glukosa juga menunjukkan sifat mereduksi seperti aldehid (bereaksi dengan pereaksi Tollens dan larutan Fehling), hal ini membuktikan adanya sejumlah kecil struktur terbuka dan struktur rantai lurus. Telah dikemukakan bahwa polisakarida dibangun dari banyak kesatuan monosakarida yang saling bergabung dengan melepaskan air, dan hasilnya ialah deret ikatan glikosida (jembatan oksigen). Deret ikatan glikosida dalam selulosa antara C1 dari satu kesatuan dan C4 dari kesatuan berikutnya diperlihatkan pada gambar 32. Hal ini juga menjadi bukti mengapa selulosa tergolong bukan pereduksi, karena titik ikatan adalah pada atom karbon C1 pereduksi(lihat juga gambar 30a). Ditinjau dari strukturnya, dapat saja diharapkan selulosa mempunyai kelarutan yang besar dalam air, karena banyaknya kandungan gugus hidroksil yang dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air (antaraksi yang tinggi antara pelarutterlarut). Akan tetapi kenyataanya tidak demikian, dan selulosa bukan hanya tak larut dalam air tetapi juga dalam pelarut lain. Penyebabnya ialah kekakuan rantai dan tinggginya gaya antarrantai akibat ikatan hidrogen antargugus hidroksil pada rantai yang berdekatan. Fakta ini dipandang menjadi penyebab kekristalan yang tinggi
8
dari serat selulosa. Jika ikan hidrogen berkurang, gaya antaraksi pun berkurang, dan oleh karenanya gugus hidroksil selulosa harus diganti sebagian atau seluruhnya oleh pengesteran. Hal ini dapat dilakukan, dan ester yang dihasilkanlarut dalam sejumlah pelarut. Selulosa juga larut dalam larutan tembaga(II)hidroksida beramina. Pembentukan kompleks yang melibatkan gugus hidroksil selulosa, ion Cu2+, dan amonia menjelaskan gejala larutnya selulosa dalam larutan tembaga(II)hidroksida beramonia. Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dalam dinding sel pelindung seperti batang, dahan, daun dari tumbuh tumbuhan.Selulosa merupakan polimer yang berantai panjang dan tidak bercabang. Suatu molekul tunggal selulosa merupakan polimer rantai lurus dari 1,4’βDglukosa. Hidrolisis selulosa dalam HCl 4% dalam air menghasilkan Dglukosa. Dalam sistem pencernaan manusia terdapat enzim yang dapat memecahkan ikatan αglikosida, tetapi tidak terdapat enzim untuk memecahkan ikatan βglikosida yang terdapat dalam selulosa sehingga manusia tidak dapat mencerna selulosa. Dalam sistem pencernaan hewan herbivora terdapat beberapa bakteri yang memiliki enzim βglikosida sehingga hewan jenis ini dapat menghidrolisis selulosa. Contoh hewan yang memiliki bakteri tersebut adalah rayap, sehingga dapat menjadikan kayu sebagai makanan utamanya. Selulosa sering digunakan dalam pembuatan plastik. Selulosa nitrat digunakan sebagai bahan peledak, campurannya dengan kamper menghasilkan lapisan film (seluloid). Selulosa mendominasi karbohidrat yang berasal dari tumbuh tumbuhan hampir mencapai 50% karena selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuhtumbuhan. Selulose ditemukan dalam tanaman yang dikenal sebagai microfibril dengan diameter 220 nm dam panjang 10040000 nm).
9
Selulosa adalah unsur struktural dan komponen utama dinding sel dari pohon dan tanaman tinggi lainnya. Senyawa ini juga dijumpai dalam tumbuhan rendah seperti paku, lumut, ganggang, dan jamur. Serat alami yang paling murni ialah serat kapas, yang terdiri dari sekitar 98% selulosa. Selulosa merupakan β1,4 poli glukosa, dengan berat molekul sangat
besar. Unit ulangan dari polimer selulosa terikat melalui ikatan glikosida yang mengakibatkan struktur selulosa linier. Keteraturan struktur tersebut juga menimbulkan ikatan hidrogen secara intra dan intermolekul. Beberapa molekul selulosa akan membentuk mikrofibril yang sebagian berupa daerah teratur (kristalin) dan diselingi daerah amorf yang kurang teratur. Beberapa mikrofibril membentuk fibril yang akhirnya menjadi serat selulosa. Selulosa memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut. Hal ini berkaitan dengan struktur serat dan kuatnya ikatan hidrogen. Aplikasi Selulosa dan Produk Turunannya Selulosa merupakan pembentuk struktur dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat tidak dapat dicerna oleh manusia sehingga berfungsi sebagai sumber serat yang membantu memperlancar defakasi. Bagi manusia, fungsi selulosa sebagai serat banyak sekali keuntungannya, antara lain memperlancar buang air besar, dan dapat menghindarkan dari berbagai penyakit seperti haemorrhoid (ambeyen), divertikulosis, kanker pada usus besar, appendicitis, diabetes, penyakit jantung koroner dan obesitas. Penggunaan terbesar selulosa di dalam industri adalah berupa serat kayu dalam industri kertas dan produk kertas dan karton. Pengunaan lainnya adalah sebagai serat tekstil yang bersaing dengan serat sintetis. Untuk aplikasi lebih luas, selulosa dapat diturunkan menjadi beberapa produk, antara lain Microcrystalline Cellulose, Carboxymethyl cellulose, Methyl cellulose dan hydroxypropyl methyl cellulose. Produkproduk tersebut dimanfaatkan antara lain sebagai bahan antigumpal, emulsifier,
10
stabilizer, dispersing agent, pengental, dan sebagai gelling agent. Aplikasi selulosa beserta produk turunannya disajikan pada Tabel 9.
Tabel 9. Aplikasi selulosa beserta produk turunannya Aplikasi
Cellulose derivative*
Fungsi
Construction materials MC, HEMC, HPMC, CMC, water retention capacity, (plasters, filler, pastes) HEMCMC
stability under load, adhesive strength
Paints
CMC, HEC, HEMC,HPMC, stability of suspension, HEMCMC
thickening, film formation, wetting
Paper manufacture
CMC, HEC, HEMC, HPMC agents for binding and suspending, sizing aids and stabilizers
Textile industry (sizes, CMC, MC, HPMC, CMSEC adhesive and filmforming textile printing dyes)
properties, thickening, soil release
Polymerization
HEC, HPC, HPMC
protective colloid, surface activity
Drilling industry
CMC, CMSEC, HEC, HPC, water retention, flow
,mining (drilling fluids) HPMC
characteristics, surface activity
Detergents
antiredeposition power, wetting
CMC, HEMC, HPMC
ability, suspending and
11
emulsifying agents Engineering (extrusion, MC, HPC, HPMC
friction reduction, water
electrode construction,
retention, enhanced ignition
ceramic sintering)
processes
Cosmetics (creams,
CMC, MC, HEC, HEMC,
thickeners, binding, emulsifying
lotions,
HPMC
and stabilizing agents, film
pharmaceuticals
formation, tablet disintegrants
(ointments, gels, shampoos), tablets, coated tablets) Foodstuffs (sauces,
CMC, HPMC, MC
milkshakes, bakery
thickeners, binding agents, stabilizers and emulsifiers
products)
Tanaman Tanaman Penghasil Pati
Pati dapat dihasilkan dari beberapa macam sumber antara lain dari biji bijian dan umbiumbian. Pati yang berasal dari bijibijian dapat berasal dari serealia seperti jagung, gandum, beras, sorghum dan dari kacang kacangan. Adapun dari umbiumbian, pati dapat dihasilkan dari singkong, kentang. Selain dari kedua sumber tersebut, pati juga dapat dihasilkan dari batang tanaman, seperti pati sagu, dan dari daging buah muda seperti pisang. Pati umbiumbian memiliki suhu gelatinisasi berkisar antara 70 80oC, bersifat elastis, mudah rusak dan memiliki penampakan yang translucent ketika dingin. Pati bijibijian memiliki suhu gelatinisasi yang lebih tinggi, yaitu 95oC, berbentuk gel dan ketika dingin memiliki
12
penampakan yang opaque. Secara umum bijibijian mengandung 75% karbohidrat dalam bentuk pati, selulosa, hemiselulosa, dan pektin; 1014% protein; 12% lemak; 10% air; dan 12% abu (mineral). Selain jenisjenis pati diatas, dikenal juga pati waxy yang mengandung 99% amilopektin dan pati amilosa tinggi yang mengandung sekitar 70% amilosa.
13
AB III PENUTUP
Polisakarida adalah senyawa dimana molekul-molekulnya mengandung banyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glikosida, mempunyai massa molekul tinggi dan tidak larut dalam air atau hanya membentuk emulsi saja. Hidrolisis lengkap akan mengubah polisakarida menjadi monosakarida (heksosa). Ikatan antara molekul monosakarida yang satu dengan yang lainnya terjadi antara gugus alkohol pada atom C ke-4 molekul yang satu (II) dengan gugus aldehida pada atom C ke -1 molekul monosakarida dengan yang lain. Polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polisakarida simpanan dan polisakarida struktural. Polisakarida simpanan berfungsi sebagai materi cadangan yang ketika dibutuhkan akan dihidrolisis untuk memenuhi permintaan gula bagi sel. Sedangkan polisakarida struktural berfungsi sebagai materi penyusun dari suatu sel atau keseluruhan organisme. Beberapa polisakarida berfungsi sebagai bentuk penyimpan bagi monosakarida dan yang lainnya berfungsi sebagai unsur struktural di dalam dinding sel dan jaringan pengikat. Glikogen dan pati merupakan polisakarida simpanan yang terdapat pada tumbuhan dan manusia sedangkan selulosa merupakan polisakarida strukural yang berfungsi sebagai tulang semu bagi tumbuhan. Pati dan glikogen dihidrolisa di dalam saluran pencernaan oleh amilase, sedangkan selulosa tidak dapat dicerna. Namun, selulosa mempunyai peran penting bagi manusia karena merupakan sumber serat dalam makanan manusia.
14
DAFTAR PUSTAKA
Januarsyah, T. 2007. Kajian aktivitas hambat bakteriosin dari bakteri asam laktat galur SCG 1223. Skripsi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Kusmiati dan Malik, A. 2002. Aktivitas bakteriosin dari bakteri Leuconostoc mesenteroides Pbac1 pada berbagai media. Makara Kesehatan.
Tadasse, G., Ephraim, E., and Ashenafi, M. 2005. Assessment of the antimicrobial activity of lactic acid bacteria isolated from Borde and Shamita, traditional Ethiopian fermented beverages, on some food-borne pathogens and effect of growth medium on the inhibitory activity. Journal of Food Safety.
Utami, D.A. 2011. Karakterisasi molekuler bakteri asam laktat (BAL) probiotik dengan gen 16S rRNA yang berpotensi menghasilkan bakteriosin dari fermentasi sirsak (Annona maricata L.) di Sumatera Barat. Tesis. Universitas Andalas, Padang
http://www.kajianpustaka.com/2015/03/bakteri-asam-laktat.html
https://finishwellunbiologi.wordpress.com/2015/03/21/proseskemosintesisrespirasi-anaerob/
15