VITAMIN

Casimir Funk (1911) : vitamine

Vita : hidup (vital)

Amine : senyawa amine (amina)

VITAMIN :

Senyawa organik vital dalam diet

Bukan K, L, P, M

Dibutuhkan dalam jumlah kecil untuk berjalannya fungsi

tubuh yang normal

Tidak dapat disintesa oleh tubuh (kec. Vit. D, Niasin)

Harus didapat dari makanan

VITAMIN

Dalam diet jumlah vit (-)

Gangguan absorbsi

Timbul penyakit dengan gejala khas

Defisiensi vitamin / avitaminosis

- Primer

- Sekunder

Pe ↓an vit dalam jaringan

Lesi biokimia

Lesi anatomi

Perubahan patologis penyakit

Berdasarkan kelarutannya

1. Vitamin larut dalam lemak

A, D, E, K

2. Vit. Larut dalam air

Vit. B kompleks

Vit. C

Vitamin larut dalam lemak

CH2

H2C C - Mol hidrofobik apolar

C CH2 - Turunan isopren

H

- Dalam gastro intestinal tract, diperlakukan = lemak

perlu abs lemak ke hati disimpan di :

- hati (A, D, K)

- jar. Lemak (E)

- Dalam darah diangkut lipoprotein atau protein

pengikat spesifik

- Ekskresi melalui empedu feces

- Disimpan di jaringan dapat terjadi toksisitas

- Fungsi bervariasi

Vitamin A

All-trans-retinoic acid dan 9-cis-retinoic acid

penting dalam regulasi ekspresi gene dan

regulasi pertumbuhan , differensiasi jaringan

VITAMIN A

CH3 CH3 CH3

CH2OH

CH3

CH3

- Suatu poli isoprenoid mengandung cincin sikloheksinil

- Nama umum semua komponen senyawa yang menunjukkan aktivitas biologis vitamin A retinol, retinal, retinoicacid

- Larut dalam lemak atau pelarut lemak

- Stabil pada suhu agak tinggi

|

Vit. A untuk manusia berupa :

1. Vit. A

- Diet dengan sumber hewani

- Berupa ester retinol dengan asam lemak rantai panjang

- Bentuk isomer yang penting

* Vit. A1 : C20O H29 OH

>> di hati ikan laut

* Vit. A2 : C20O H27 OH

>> di hati ikan air tawar

2. Provitamin A atau precursor

- Pigmen-pigmen karotenoid yang disebut karoten

- Merupakan bagian dari pigmen tumbuhan berwarna hijau

atau kuning

- Macam-macam karoten λ, β, η karoten, kriptosantin

METABOLISME VIT. A

Lumen usus

Retinol ester retinol

Esterase

dr pankreas

(+) garam empedu untuk absorbsi

β karoten

(+) grm empedu karoten dioksigenase

untuk absorbsi

O2

2 mol retinal as. Retinoat

retinal dehid reduktase

* Mukosa usus NADPH v. porta

(-)

retinol

ekskresi senyawa > polar (epoksid)

Sel Usus

Retinal As lemak rantai panjang

Retinil ester

bersama khilomikron

pemb. Limfe

aliran darah

sel hati hidrolisa

(hepatosit)

HIDROLISA

Reesterifikasi menjadi Retinil palmitat

Disimpan di sel kuppfer

(> 90% total Vit. A)

Hidrolisa

Aporetinol Retinol

holoretinol (di golgi aparatus)

Peredaran darah

Target organ

Fungsi Vitamin A

- Anti oksidan lemak dalam keadaan tek O2 rendah

- (β karoten) anti kanker

RETINOL

Fungsi analog dengan molekul reseptor hormon

steroid intra sel. Berperan dalam kontrol

ekspresi gen-gen tertentu.

Fungsi reproduksi

Fungsi penglihatan

Rhodopsin Light energi

opsin excitation of optic nerve

11 Cis Retinal compex of all trans

retinal

Conformationally

Change opsin

all trans – retinal

NADH + H+

NAD+

All trans Retinol

All trans Retinol transport prot

Liver stores of all trans retinyl Fatty acid Ester

SIKLUS PENGLIHATAN PADA ROD CELL DI RETINA

Rhodopsin rods : - black

Lightenergi - white

- dim light

Vit. A : photoreceptor cells

opsin cones : - colours

- bright light

excitation of optic nerve

11 cis retinal all trans retinal

NADH2

Retinal Isomerase Retinol de Hase NAD

Retina

All trans retinol

Hati Food

Pada cone cell menggunakan pigmen warna yang

sensitif dan menghasilkan penglihatan berwarna.

Pigmen yang sensitif sebagian besar juga kompleks

retinal opsin yang disebut :

Porphyropsin (merah)

Iodopsin (hijau)

Cyanopsin (biru)

Fungsi Vit. A

β karoten (antioksidan)

Retinol Retinil

(n. steroid) (sintesa glikoprotein)

Retinal (visual cycle)

Retinoic acid

(h. steroid)

As. RETINOAT

Pembawa oligosakarida menerobos “lipid bilayer” membran sel dengan jalan isomerisasi trans – cis secara enzimatik peran pada sintesa glikoprotein

Pertumbuhan (reg. gene ekspression dll ingat slide yll)

DEFISIENSI VIT. A

1. Gangguan pertumbuhan

- tulang

- jaringan lunak

- gigi

2. Gangguan penglihatan xerophthalmia

nyctalopia

keratomalacia

kebutaan

(insensitif terhadap sinar hijau

thd sinar redup nyctalopia

xerophthalmia keraomacia

kebutaan)

3. Gangguan sel epithel dan sekresi mukus keratinisasi

- mata

- saluran pernafasan

- saluran pencernaan

- saluran urogenetalis

- kulit

HIPERVITAMINOSIS A

Intake Vit. A > 500.000 IU/hari

Terjadi pada anak :

- nafsu makan turun

- mual

- pusing

- luka di sudut mulut

- rambut rontok

- nyeri tulang

- hiperkalsemia kalsifikasi otot

Sumber Vit. A :

- sayur dan buah hijau atau kuning

- Margarin, susu, kuning telur, keju, ginjal , hati, ikan

PENENTUAN VIT. A 1. Kualitatif

- reaksi Carr – Price

2. Kuantitatif

- reaksi Carr – Price

- Spektrofotometri

- Fluorometri

Kebutuhan Vit. A

: 5.000 IU/hari

: 4.000 IU/hari

Anak : 1400 – 3500 IU/hari

Hamil : 6.000 IU/hari

Laktasi : 8.000 IU/hari

1 IU 0,3 μg retional

Kadar Vit. A drh : 80 – 200 IU/100 drh

VITAMIN D

Sekelompok prohormon senyawa sterol

turunan siklopentano perhidrofenantren

Kristal putih, tidak berbau

Stabil terhadap pemanasan

CH3CH3

CH3

CH3

CH2

HO

1

22

25

Vitamin D3

Tidak mudah dioksidasi

Vitamin “anti rachitic”

± 10 komponen

Yang terpenting, merupakan, pro Vit. D

1. Ergosterol (ergot dan ragi) Vit. D2

2. 7 dehidrokholesterol hewan (kulit)

De

Vit. D3 - 25 hidrosilase

Kholekalsiferol 25 OH kholekalsiferol

(Vit. D3) mikrosom hati (25 OH Vit. D3)

(E di ER)

- sirkulasi

- simpanan

24 hidroksilase estrogen

(mitakhondria) GH 1 hidroksilase

- Ginjal prolaktin (+) (mitokhondria)

- Tulang insulin

- Plasenta H. paratiroid - ginjal

- Intestinal - tulang

- Kartilago - plasenta

24,25 di OH kholekalsiferol 1,25 di OH kholekalsiferol

(24,25 di OH Vit. D3) (1,25 di OH D3)

kalsitriol

- Metab paling pokok

- btk Vit. D di alam

Eskresi : empedu

25 (OH) D3

7 dehydrocholesterol liver drh

(skin)

sunlight blood

Vit. D3

dietary sources Vit. D3

Vit. D2 (Kholekalsiferol)

Kidney

25 (OH) D3

24,25 (OH)2 O3 1 , 25 (OH)2 D3

Blood Blood

24,25 (OH)2 D3 Receptors 1 , 25 (OH)2 O3 Receptors

chondrocytes (Bone) Intestine

Parathyroid gland Kidney

Parathyroid

Ovary

Bone

Intensine

Kidney

Reabsorpsion Ca++ BPr

Absorption Ca++ BPr

Mobilization Ca++ BPr

Blood

24,25 (OH)2 D3 1 , 25 (OH)2 D3

RECEPTORS RECEPTORS ll Ca BP

BONE (± semua jar)

PARATHYROID

BONE

INTESTINE

KIDNEY

Reabsorbsi Ca++ BP

Absorbsi Ca++ BP

Mobilisasi Ca++ BP

(7-dehydrocholesterol)

Target Sel

1,25 di OH Vit. D3 terikat spesial receptor prot

(DBP) di sitosol

Masuk Nukleus (R)

Terikat DNA

Menstimulasi RNA polimerase ll

Transkripsi m RNA coding

utk Ca Binding Prot yg spesifik

Translasi Ca BP

di riboso m

FUNGSI VIT. D

Prohormon mengatur metab Ca

Prohormon mengatur metab P

Kebutuhan PO4-3 Kebutuhan Ca++

[PO4-3] Serum [Ca++] Serum

Kel paratiroid

PTH

(+)

25,OH D3 1,25 di OH D3 Fungsi

(-) Fisiologis

(-)

24,25 di OH D3 - Usus

- Tl

- Ginjal

Definisi Vit. D

Anak-anak : Ricketsia

Dewasa : Ostemalacia

- Tulang rapuh

- Ca darah terjadi perubahan rasio Ca / P karena

ekskresi P

Hipervitaminosis Vit. D

- Intake > 10 x kebutuhan

- Demineralisasi tulang

- Klasifikasi jar. Lunak

- Pembentukan batu ginjal

Bayi - Hiperkalsemia

- Kerapuhan tulang-tulang

- Batu ginjal

Sumber Vit. D

Hati ikan sumber utama

Susu, telur

Penyinaran kulit ole sinar U.V pada manusia dapat menghasilkan Vit. D

Kebutuhan Vit. D

Anak-anak : 400 – 800 IU/hari

1 IU Aktivitas 0,025 μg

Kristal murni Vit. D3

Vitamin D from Sunlight

Derived from cholesterol in skin

Synthesis from sun exposure 10

minutes of summer sun on the face

& hands to produce 10 µg (400 IU)

More skin pigment, the less vitamin

D is made

Note: aging decreases production by

about 75% after 70 years old

Vitamin E = tokoferol

Tokos : melahirkan

Phero : membawa

ol : alkohol

Αlfa-Tokoferol R1, R2, dan R3 semua metil

Beta-Tokoferol R2 = H

Gama-Tokoferol R1 = H

Delta-Tokoferol R1 dan R2 = H

CH3 CH3 CH3 CH3 CH3

CH3 (CH2)3 – CH (CH2)3 – CH (CH2)3 – CH – CH3

HO

CH3

TOKOFEROL

(5, 7, 8 trimetiltocol)

Minyak kekuningan, larut dalam lemak

Stabil terhadap panas & asam

Kurang stabil terhadap basa

Mengalami oksidasi secara lambat

Aktivitasnya dirusak sinar U.V

Total aktivitas Vit. E 80% Tokoferol, 20% yang lain

Most of the Vitamin E activity

in plasma and animal

tissues is alpha-tocopherol

· 87% alpha

· 11% gamma

· 2% beta

Metabolisme Vit. E

Mudah diabsorbsi di usus halus

Untuk absorbsi perlu garam empedu

dibawa ke hati dalam khilomikron

Untuk mencapai jaringan perifer, diangkut oleh lipoprotein

Disimpan berbagai jaringan, terutama lemak

Fungsi Vit. E

Anti sterilitas / fertility factor

Anti oksidant potent untuk lemak

Kofaktor transfer elektron

Mempertahankan integritas otot, jaringan hati dan eritrosit

“Sparing action” terhadap Vit. A dan karoten

Scema of Absorption and Transport In Man

Small Intestine

Tissue Uptake

Vit. E Vit. E

Esters Dietary fat LDLE

Pankreas HDLE

Vit. E Mono G

FFA Blood

Chol

Bile Mixed Mono G E

Liver E CM CM

Acids Micelles Apolipoprot VLDL

Enterocyte

Mesenteric

CM = Chylomicron Lymphatic

BIOCHEMIVCAL FUNCTION

Merupakan “antioksidan” alami yang paling penting

ROO + Toc OH ROOH + Toc O

ROO + Toc O ROOH +

CH3 CH3

OH O C = O

CH3 CH2 C

OH CH2 CH2 CH2

CH3

Efektif pada konsentrasi oksigen yang tinggi

Cenderung terkonsentrasi pada tempat–tempat dengan tek O2 yang

paling tinggi

- membrane eritrosit

- membrane traktus resporatorius

Vitamin K

Metabolisme Vit. K

Filoquinon (daun hijau)

Untuk absorbsi perlu garam empedu pb. Limfe

Menaquinon (disintesis bakteri usus)

Menadion ( Sintetik ) :

- larut dalam air

- absorbsi tidak perlu garam empedu

- peredaran darah usus

Disimpan di hati + kadar di hati dapat menurun dengan

cepat

<< disimpan di jaringan perifer

Diantara fungsinya :

Membantu dalam sintesis (dalam hepar):

1.Faktor pembekuan darah

( VII, IX, X )

2.prothrombin

(Converts precursor proteins to active

clotting factors :

preprothrombin → prothrombin)

Sebagai komponen dari Ko-Q dlm poses

fosforilase oksidatif

Vitamin K adalah kofaktor untuk membentuk

gama-Karboksil glutamat dari glutamat yang dapat

mengikat ion kalsium.

Pada faktor pembekuan darah gamma-Karboksil

Glutamat (dalam faktor PD)dapat berikatan dengan

membran)

Vitamin K penting juga dalam sintesis kalsium

binding protein dalam tulang

Hipervitaminosis Vit. K

Dapat terjadi pada pemberian menadion >>

Pecahnya eritrosit yang berlebihan

Gejala defisiensi Vit. K (jarang terjadi krn banyak dlm makanan)

Hipopotrombinemia

Tendensi pendarahan meningkat

Bayi usus steril mudah terjadi pendarahan dicegah dengan

pemberian Vit. K pada ibu sebelum persalinan

Sumber Vit. K

Tumbuhan hijau, tomat, keju, hati, kuning telur

Disintesa bakteri usus

Kebutuhan : ?

Sources of Vitamin K

Resistant to cooking losses

Limited vitamin K stored in the body

RDA for Vitamin K

60-65 mg/day for women

65-80 mg/day for men

RDA met by most

Excess vitamins A and E interferes with vitamin K

Newborns are injected with vitamin K

Toxicity unlikely; readily excreted

Deficiency most likely for newborn

Diet provides 3 times RDA