Nutrisi, Pencernaan, dan Penyerapan PDF - Sylvia Rianissa Putri

Nutrition, Digestion, and Absorption Sylvia Rianissa Putri  Main Learning Objectives - Menjelaskan pencernaan dan penyerapan karbohidrat, lipid, dan protein. - Pembusukan makanan yang tidak tercerna.  Additional Learning Objectives - Menjelaskan p...

Nutrition, Digestion, and Absorption Sylvia Rianissa Putri  Main Learning Objectives - Menjelaskan pencernaan dan penyerapan karbohidrat, lipid, dan protein. - Pembusukan makanan yang tidak tercerna.  Additional Learning Objectives - Menjelaskan pencernaan dan penyerapan vitamin dan mineral  Digestion of Carbohydrates Amylases Disaccharidases Carbohydrate Oligosaccharides Mono- and s disaccharides - Berdasarkan reaksi hidrolisis. - Menjadi dasar untuk indeks glikemik (peningkatan glukosa darah setelah dosis uji karbohidrat dibandingkan dengan jumlah glukosa yang setara).  Glycemic Index - Glukosa, galaktosa, laktosa, maltosa, isomaltosa, dan trehalosa = 1 (atau 100%). - Fruktosa, gula alkohol, dan sukrosa memiliki indeks glikemik yang lebih rendah. - Pati bervariasi antara mendekati 1 dan mendekati 0. - Polisakarida non-pati adalah 0. Makanan dengan indeks rendah 🡪 lebih sedikit fluktuasi sekresi insulin.  Amylases Jenis: saliva (ptyalin) dan pankreas. Mengkatalisis hidrolisis acak ikatan α (1 🡪 4) glikosida. Menghasilkan dekstrin, kemudian campuran glukosa, maltosa, maltotriosa, dan dekstrin bercabang kecil (dari titik-titik cabang dalam amilopektin).  Salivary Amylases Enzim ini merupakan α-amilase dan membutuhkan ion Cl- untuk aktivasi dengan pH optimum 6,7 (Kisaran 6,6 hingga 6,8). Enzim ini menghidrolisis α-1→ 4 hubungan glikosidik di dalam molekul polisakarida. Namun, aksi ptyalin berhenti di perut ketika pH turun menjadi 3,0.  Pancreatic Amylases Ini adalah α- Amilase pH optimal = 7,1 Seperti ptyalin, enzim ini membutuhkan Cl- untuk aktivitasnya sendiri Amilase ini menghidrolisis α-1→ 4 ikatan glikosidik yang terletak dengan baik di dalam molekul polisakarida. Catatan: Amilase pankreas, sebuah isoenzim dari amilase saliva, hanya berbeda pada pH kerja yang optimal. Kedua enzim tersebut membutuhkan ion Klorida untuk bekerja (Ion activated enzyme).  Disaccharidases Enzim perbatasan sikat dari sel mukosa usus. Jenis: maltase, sukrase-isomaltase, laktase, dan trehalase. Menghasilkan monosakarida.  Disaccharidases Kekurangan bawaan Laktase (jarang terjadi pada bayi) 🡪 intoleransi laktosa dan gagal tumbuh ketika diberi ASI atau susu formula normal. Sukrase-isomaltase (terjadi pada suku Inuit) 🡪 intoleransi sukrosa, diare yang menetap, dan FTT ketika makanan mengandung sukrosa.  Disaccharidases Pada sebagian besar mamalia dan manusia, aktivitas laktase mulai menurun setelah disapih dan hampir sepenuhnya hilang pada akhir masa remaja. Pengecualian: Mamalia: mamalia laut. Manusia: orang-orang yang berasal dari Eropa Utara dan suku-suku nomaden Afrika sub-Sahara dan Arab  Absorption of Monosaccharides Glukosa dan galaktosa diserap melalui proses yang bergantung pada natrium, yang dibawa oleh protein transpor yang sama (SGLT 1). Monosakarida lainnya diserap melalui difusi yang dimediasi oleh pembawa. Fruktosa dan gula alkohol hanya diserap berdasarkan gradien konsentrasinya. Setelah asupan yang cukup tinggi, beberapa mungkin tetap berada di lumen usus 🡪 substrat untuk fermentasi bakteri. Asupan besar 🡪 diare osmotik.  Digestion and Absorption of Lipids Lipid utama dalam makanan: TAG dan fosfolipid (pada tingkat yang lebih rendah). Molekul hidrofobik: harus dihidrolisis dan diemulsi menjadi tetesan yang sangat kecil (misel, 4-6 nm) agar dapat diserap 🡪 bersama dengan lipid dan vitamin yang larut dalam lemak.  Digestion and Absorption of Lipids Hidrolisis TAG diprakarsai oleh lipase lingual dan lambung 🡪 menyerang ikatan ester sn-3 🡪 1,2-DAG dan FFA (zat pengemulsi). Lipase pankreas membutuhkan kolipase (protein pankreas) untuk beraktivitas.  Digestion and Absorption of Lipids Garam empedu memungkinkan emulsifikasi produk pencernaan lipid menjadi misel + fosfolipid makanan dan kolesterol yang disekresikan dalam empedu (2 g / hari) + kolesterol makanan (0,5 g / hari). Misel dapat larut 🡪 mengangkut produk pencernaan melalui lingkungan berair 🡪 kontak dekat dengan batas sikat 🡪 penyerapan. Garam empedu tetap berada dalam lumen usus 🡪 sebagian  Absorption of Lipids LCFA: diesterifikasi menjadi TAG dalam sel mukosa 🡪 disekresikan sebagai kilomikron (dengan produk lain dari pencernaan lipid) 🡪 limfatik 🡪 memasuki aliran darah melalui saluran toraks. SCFA dan MCFA: terutama diserap ke dalam vena porta hepatikus sebagai FFA. Sterol dan stanol tanaman bersaing dengan kolesterol untuk esterifikasi 🡪 kolesterol yang tidak teresterifikasi dan sterol lainnya diangkut keluar dari sel mukosa ke dalam lumen usus.  Digestion and Absorption of Proteins Endopeptidase Eksopeptidase Cairan lambung: pepsin Karboksipeptidase: disekresikan dalam cairan pankreas. Menghidrolisis ikatan peptida yang berdekatan dengan AA dengan rantai Aminopeptidase: disekresikan oleh samping yang besar (aromatik, BCAA, sel mukosa usus. metionin). Dipeptidase dan tripeptidase: di Pankreas perbatasan sikat. Tripsin: amida lisin dan arginin. Menghidrolisis di- dan tripeptida yang bukan merupakan substrat Chymotrypsin: amida aromatik untuk amino dan karboksipeptidase. AA. Elastase: AA alifatik netral kecil.  Digestion and Absorption of Proteins Protease disekresikan sebagai zimogen yang tidak aktif. Pepsinogen diaktifkan menjadi pepsin oleh asam lambung dan pepsin yang diaktifkan. Tripsinogen diaktifkan oleh enteropeptidase yang disekresikan oleh sel epitel duodenum. Tripsin dapat mengaktifkan kimotripsinogen menjadi kimotripsin, proelastase menjadi elastase, prokarboksipeptidase menjadi karboksipeptidase, dan proaminopeptidase menjadi aminopeptidase.  Digestion and Absorption of Proteins Produk akhir: campuran AA bebas, di- dan tripeptida, dan oligopeptida. AA bebas diserap melintasi mukosa usus melalui transpor aktif yang bergantung pada natrium. Dipeptida dan tripeptida memasuki brush border dan dihidrolisis lebih lanjut untuk membebaskan AA dalam sel mukosa usus 🡪 diangkut ke dalam vena porta hepatika. Oligopeptida 🡪 transseluler atau paraseluler (melewati antara epitel sel). - Paraseluler 🡪 merangsang pembentukan antibodi 🡪 reaksi alergi.  Digestion and Absorption of Vitamins and Minerals - Vitamin yang larut dalam lemak (A, D, E, dan K), dan diserap dalam misel lipid bersama dengan berbagai lipid lainnya (termasuk kolesterol dan karoten). - Vitamin yang larut dalam air dan sebagian besar garam mineral diserap dari usus halus melalui transpor aktif atau difusi yang dimediasi oleh pembawa yang diikuti dengan pengikatan pada protein intraseluler untuk mencapai penyerapan konsentrat.  Digestion and Absorption of Vitamins and Minerals - Vitamin B12 membutuhkan protein pengangkut spesifik (faktor intrinsik). - Penyerapan seng membutuhkan ligan pengikat seng yang disekresikan oleh pankreas eksokrin. Ketika cadangan zat besi memadai. Sebagai respons terhadap hipoksia, anemia, atau perdarahan, sintesis hepcidin berkurang. d.  Digestion and Absorption of Vitamins and Minerals - Vitamin B12 membutuhkan protein pengangkut spesifik (faktor intrinsik). Penyerapan seng membutuhkan ligan pengikat seng yang disekresikan oleh pankreas eksokrin. - Hanya ~10% zat besi dari makanan yang diserap, dan hanya 1-5% dari makanan nabati. - Zat besi anorganik diserap dalam keadaan tereduksi (Fe2+). Vitamin C 25-50 mg per makan. - Alkohol dan fruktosa juga meningkatkan penyerapan.  Digestion and Absorption of Vitamins and Minerals Vitamin B12 membutuhkan protein pengangkut spesifik (faktor intrinsik). Penyerapan seng membutuhkan ligan pengikat seng yang disekresikan oleh pankreas eksokrin. Z a t b e s i h e m e  Digestion and Absorption of Vitamins and Minerals Penyerapan kalsium bergantung pada vitamin D. Sintesis calbindin (protein pengikat kalsium intraseluler) diinduksi oleh vitamin D. Vitamin D merekrut pengangkut kalsium ke permukaan sel 🡪 meningkatkan penyerapan dengan cepat. Asam fitat (inositol heksafosfat) dalam sereal mengikat kalsium dalam lumen usus, tetapi ragi mengandung fitase. Konsentrasi asam lemak yang tinggi mengurangi penyerapan dengan membentuk garam kalsium yang tidak larut. Asupan oksalat yang tinggi terkadang dapat menyebabkan defisiensi karena kalsium oksalat tidak larut.  Putrefaction of Undigested Food Karbohidrat: Polisakarida pati resisten dan nonpati menyediakan substrat untuk fermentasi bakteri di usus besar 🡪 butirat dan asam lemak rantai pendek lainnya merupakan sumber bahan bakar yang signifikan untuk enterosit usus. Butirat juga memiliki aktivitas antiproliferasi 🡪 melindungi dari kanker kolorektal.  Putrefaction of Undigested Food - Kolesterol 🡪 koprostanol dan koprostanon 🡪 tinja. - Bakteri usus manusia memproduksi asam lemak hidroksi-C18:1 (HFA), asam linoleat terkonjugasi (CLA), dan asam vaksenat (VA). - CLA telah terbukti memodulasi sistem kekebalan tubuh, dan menghambat karsinogenesis, aterosklerosis, dan lemak tubuh pada model hewan yang berbeda dengan efek yang berbeda dari isomer CLA yang berbeda. - Bakteri yang berbeda menghasilkan rasio isomer CLA yang berbeda yang mengarah ke efek kesehatan yang berbeda tergantung pada komposisi mikrobiota usus.  References GLUT5: structure, functions, diseases and potential applications Harper’s illustrated biochemistry, 32nd edition. Human physiology: from cells to systems, 9th edition. In silico analysis of putrefaction pathways in bacteria and its implication in colorectal cancer. The crosstalk between the gut microbiota and lipids. THANK YOU