Karbohidrat
Karbohidrat sumber kalori utama bagi manusia. Walaupun jumlah kalori yang dihasilkan hanya 4 kal dari 1 gram karbohidrat, namun bila dibanding protein dan lemak, karbohidrat merupakan sumber kalori yang lebih mudah didapat. Disamping itu beberapa golongan karbohidrat mengandung serat (dietary fiber) yang berguna bagi pencernaan.
Karbohidrat merupakan sumber energi bagi semua individu.
Karbohidra mudah di dapatkan dan hampir semua bahan makanan mengandung karbohidrat.
Berdasarkan susunan kimia dari karbohidrat, maka karbohidrat terbagi tiga, yaitu Monosakarida, Disakarida, Polisakarida, dan Serat.
Fungsi karbohidrat bagi tubuh
1) Menghasilkan energi
2) Cadangan tenaga bagi tubuh
3) Memberikan rasa kenyang
Kebutuhan Karbohidrat bagi tubuh
Tinggi rendahnya aktifitas seseorang, maka akan berbeda kebutuhan karbohidratnya. Bagi orang dewasa yang bekerja tidak terlalu berat, kebutuhantubuh rata-rata akan karbohidrat antara 8 sampai 10 gram untuk tipa kilogram berat badan setiap hari.
Karbohidrat dalam Bahan Makanan
Karbohidrat banyak terdapat dalam bahan makanan nabati, berupa gula sederhana, heksosa, pentosa, maupun karbohidrat dengan berat molekul yang komplek seperti pati, pektin, selulosa, dan lignin.
Pada umumnya buah-buahan mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa. Disakarida seperti gula tebu (sukrosa atau sakarosa) banyak terkandung dalam batang tebu; di dalam air susu terdapat laktosa atau gula susu.
Beberapa golongan oligoskarida seperti dekstrin terdapat dalam pati, roti, sirup , dan bir.
Sedangkan berbagai polisakarida seperti pati banyak terdapat dalam buah-buahan.
Sumber karbohidrat yang utama dalam bahan makanan adalah serealia dan umbi-umbian. Seperti terdapatnya kandungan pati yang berbeda-beda pada beberapa golongan serealia.
Pada hasil ternak, khususnya daging, karbohidrat terdapat dalam bentuk glikogen yang tersimpan dalam jaringan otot dan dalam hati.
Karbohidrat yang terdapat pada daging ternak terdiri dari glikogen. Glikogen terdapat dalam tenunan, terutama hati, cepat sekali mengalami pemecahan menjadi glukosa setelah lernak dipotong.
Pada daging yang berwarna merah terdapat gula dalam jumlah kecil (D-glukosa, D-fruktosa, dan D-ribosa) yang terekstraksi ke dalam kaldu daging. Pada susu karbohidrat terdapat dalam bentuk laktosa; air susu sapi mengandung sekitar 5% laktosa, tetapi pada susu skim kering terkandung lebih dari 50% laktosa.
Karbohidrat ('hidrat dari karbon', hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur). Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat.
Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.
Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).
Peran biologis
Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan.
Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai gliseraldehida 3-fosfat.menurut rozison (2009) Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.
Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi
Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.
Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.
Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. Serat menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%. Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses. Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian.
Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.
Peran sebagai cadangan energi
Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. Pati merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam organel plastid, termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan.
Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan otot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.
Peran sebagai materi pembangun
Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan. Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya hemiselulosa dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.
Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis fungi.
Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel.
Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang melicinkan sendi otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan lipid) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan. Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.
Klasifikasi karbohidrat :
1. Monosakarida
Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat lain. Monosakarida dibedakan menjadi aldosa dan ketosa. Contoh dari aldosa yaitu glukosa dan galaktosa. Contoh ketosa yaitu fruktosa.
2. Disakarida dan Oligosakarida
Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.
3. Polisakarida
Polisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n. Contoh polisakarida adalah selulosa, glikogen, dan amilum.
Karbohidrat Tak Selalu Buruk Bagi Tubuh
Orang yang sedang berdiet untuk menurunkan berat badan sering menghindari konsumsi karbohidrat. Konon, makanan seperti nasi dan roti adalah biang dari kegemukan. Padahal, ada juga karbohidrat yang baik bagi tubuh. Rata-rata orang mengonsumsi 50-65% karbohidrat dalam makanannya. Sebenarnya, asupan karbohidrat yang sehat adalah antara 45-65%. Namun, orang yang berdiet sering menganggap karbohidrat sebagai momok dan menghindarinya sama sekali. Ketika berat badan mereka turun, secara psikologis mereka merasa senang.
Padahal, ketika dibatasi, orang yang sedang berdiet malah sering melanggar aturan. Secara diam-diam ia makan hidangan berkarbohidrat. Akibatnya, mereka justru makan lebih banyak daripada seharusnya. “Karbohidrat menjaga otak, sistem sel darah merah, serta kekebalan tubuh berfungsi dengan baik. Senyawa ini seperti sumber bahan bakar bagi tubuh,” ujar Barbara J. Rolls, kepala departemen ilmu gizi diPennsylvania State University, Amerika Serikat.
Ada beberapa makanan berkarbohidrat yang lebih bermanfaat bagi tubuh. Makanan tersebut memiliki kepadatan kalori lebih rendah dibanding sumber karbohidrat lain. “Artinya, lebih sedikit kalori yang kita konsumsi per gigitan,” jelas Rolls, seperti dikutip dari The Wall Street Journal.
Ternyata karbohidrat tak hanya berasal dari biji-bijian seperti beras atau gandum, melainkan juga buah dan sayur. Mangga, anggur, dan buah kering adalah beberapa buah yang tinggi karbohidrat. Namun, ketiganya juga mengandung serat, mineral, dan vitamin. Apalagi jumlah kalorinya lebih rendah dibanding roti dan sereal.
Kurangi Konsumsi Karbohidrat Bisa Berakibat Kolesterol Naik
Kentang adalah salah satu sumber karbohidrat yang baik. Demikian juga nasi dan roti yang banyak digemari. Namun sebuah penelitian menemukan bahwa konsumsi karbohidrat yang kurang memicu naiknya kadar kolesterol. Penelitian yang dilakukan di Swedia selama 25 tahun melibatkan 140.000 orang responden yang dicek kesehatannya. Rata-rata mereka baru menyadari jika menderita penyakit kardiovaskuler atau jantung. Penelitian ini dimulai sejak tahun 1970.
Sebuah program diet juga diperkenalkan pada tahun 1985, yang dimulai dengan pemberian label makanan, pelajaran memasak hingga informasi kesehatan atau saran diet. Sedangkan di tahun 1992, asupan lemak untuk pria dan wanita juga mulai dibatasi. Semua program ini dicantumkan dalam Nutrition Journal. Pada tahun 1986 tercatat para responden meningkat konsumsi lemaknya sementara konsumsi karbohidratnya justru menurun. Hal ini disebabkan oleh Diet Atkins (diet rendah karbohidrat) yang diperkenal dan populer saat itu.
Atkins diet hanya dianjurkan untuk makan daging dan lemak saja. Namun harus membatasi konsumsi karbohidrat seperti nasi, kentang, roti, mi, dan lainnya. Karena itu kadar kolesterol bisa cepat meningkat meskipun sudah minum obat penurun kolesterol. “Hal ini ada hubungannya dengan gizi dan kesehatan karena melibatkan komponen makanan tertentu. Komponen makanan ini berinteraksi dengan beberapa faktor seperti kebutuhan genetik dan individu,” ungkap Ingegerd Johansson, seorang profesor dari University of Gothenburg, Swedia, yang memimpin penelitian.
Diet rendah karbohidrat memang dapat membantu menurunkan berat badan dengan cepat. Hasil lain penelitian ini menunjukkan bahwa berat badan yang cepat turun ini justru membuat kolesterol darah meningkat. Hal ini bisa memberikan dampak yang besar untuk kesehataan jantung dan beresiko terkena penyakit kardiovaskular.
