METABOLISME LEMAK

1. Pengertian Lemak
Lemak adalah senyawa biologik yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri dari gugus nonpolar, dan merupakan salah satu biomolekul sel yang terdapat dalam semua bagian tubuh manusia terutama dalam otak.
Lemak juga terdapat dalam jaringan adiposa sebagai bentuk cadangan energi potensial. Lemak di sintesis oleh proses seluler anabolik yang disebut lipogenesis . Bila cadangan itu dibutuhkan oleh tubuh hewan, lemak dipecahkan melalui hidrolisis menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Asam – asam lemak kemudian dipecahkan oleh proses oksidasi – beta menjadi asam aseto asetat, yang merupakan suatu badan eton dari mana asam beta hidroksi butirat dan aseton dapat juga terbentuk. Ketiga - tiganya adalah keton, dan oleh karena itu prosesnya disebut ketogenesis.
Sebagian terbesar dari degradasi lemak terjadi di dalam sel – sel hati, dari mana keton dan gliserol kemudian keluar, lalu masuk ke dalam sirkulasi darah. Dengan masuknya gliserol ke sel – sel tubuh maka gliserol telah masuk ke dalam rangkaian glilolisis ke piruvat, dan keton dapat diubah menjadi asetil- ko A kemudian masuk ke sirklus Krebs. Pengaturan baik anabolisme dan katabolisme tergantug pada kebutuan tubuh dan dipenuhi melalui aktivitas hormonal yang berkaitan dengan status metabolisme karbohidrat pada saat tertentu, dalam tubuh hewan.
Asam – asam lemak ioksidasi melalui suatu seri reaksi kimia yang melibatkan koenzim A menjadi asetil- ko A, yang dapat masuk ke dalam siklus krebs.

2. Sifat sifat Lemak

Sifat – sifat lemak adalah:
• Larut dalam pelarut organik, dan tidak larut dalam air.
• Dapat berkombinasi dengan protein membentuk lipoprotein.
• Merupakan ester asamlemak.
3. Penggolongan lemak

Lemak terdiri atas tiga kelompok yaitu:
 Lemak Sederhana
Lemak sederhana adalah ester asam- asam lemak dengan berbagai jenis alkohol.

Lemak sederhana terdiri atas:
1. Lemak dan minyak
Yaitu ester asam –asam lemak dengan gliserol
2. Malam (wax)
Yaitu ester asam – asam lemak dengan alcohol monohidroksi berantai panjang.

Sifat – sifat lemak sederhana
1. Sifat – sifat fisik
Non polar
Titik lelehnya rendah
Tidak larut dalam air tapi larut dalam pelarut organi
Berat jenisnya lebih kecil dari air ( lemak kira – kira 0,86 dan minyak lebih kurang 0,93)
Lemak murni tidak berwarna dan tidak berbau
Bila dikocok dengan air akan terbentuk emulsi yang stabil
2. Sifat – sifat Kimia
Ditentukan oleh 2 jenis gugus fungsi yang terdapat dalam molekulnya yaitu:

Gugus ester dan ikatan rangkap
Hidrolisis
Lemak dapat dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol dengan cara:
- Enzimatik
Enzimatik bersifat selektif yaitu hanya posisi tertentu saja diserang. Misal: enzim lipase dari pancreas akan menghidrolisis gugus ester triasilgliserol pada posisi 1 dan 3 saja sedangkan posisi 2 tidak diserang
- Katalitik
Katalitik banyak dan gliserol yang di pisahkan dengan destilasi uap.
Hidrogenasi
- Hidrogenasi minyak disebut juga hardening atau pengerasan dengan katalisator nikel
- Didapat dari hasil reaksi adisi asam lemak tak jenuh membentuk lemak yang padat
- Asam lemak tak jenuh dapat mengisi iodin
• Angka iodin adalah banyaknya gram iodin yang dapat mengadisi 100 gr minyak atau lemak
• Missal minyak kelapa angka iodinnya: 6,2 – 10 artinya 100 gram minyak kelapa mengadisi 6,2 – 10 gram I2
• Dan angka penyabunan antara 253 – 262 artinya tiap gram minyak kelapa memerlukan 253 – 262 mg KOH untuk penyabunannya.
- Pada minyak nabati biasanya adalah hidrogenasi parsial dengan tujuan mendapatkan lemak setengah padat (semisolid)
- Bila hidrogenasi sempurna akan di dapat lemak yang padat seperti gajih.
Ketengikan
Ketengikan adalah perubuhan kimiawi yang menyebabkan minyak / lemak menjadi tengik dan rasanya tidak enak.
Ada 2 jenis ketengikan:
• Ketengikan Oksidatif
Adalah ketengikan yang disebabkan oleh reaksi oksigen dengan ikatan rangkap pada asam lemak tak jenuh minyak
 Ketengikan dimulai dari reaksi oksidatif ikatan rangkap asam lemak tak jenuh dengan oksigen udara membentuk ikatan prosida yang stabil. Rantai C asam lemak tersebut putus menghasilkan bebgai senyawa keton, aldehid dan asam karboksilatyang rantainya lebih pendek, campuran tersebut yang menyebabkan bau dan rasanya tak enak
 Ketengikan akan dipercepat dengan adanya logam – logam tertentu (tembaga, nikel, timbale), adanya panas atau cahaya dan adanya enzim
 Ketengikan dapat diperlambat dengan penambahan zat antioksidan alami( vit C, tokoferol), dan BHA, BHT (antioksidan sintesis).
• Ketengikan hidrolitik
Adalah ketengikan yang disebabkan oleh hidrolisis gugus – gugus ester asam lemak.

Ketengikan ini dapat terjadi bila lemak mengandung sejumlah air ( lembab) dimana air akan menghidrolisa lemak menjadi gliserol dan asam – asam lemak. Contoh: ketengikan mentega.
Pirolisis
Adalah reaksi dekomposisi karena panas. Lemak dapat mengalami dekomposisi karena dimasak pada suhu tinggi. Pirolisis menyebabkan terbentuknya akrolein yang bersifat racun dengan bau khas lemak terbakar.
Oksidasi spontan
Adalah oksidasi yang terjadi secara spontan pada suhu ruang karena asam – asam lemaknya banyak mengandung ikatan rangkap. Biasanya ditambah pada cat dan sering disebut drying oil( minyak pengering).


 Lemak Majemuk
Adalah ester – ester asam lemak yang mengandung gugus lain selain alkohol dan asam lemak .

Asam lemak majemuk terdiri atas:
1. Fosfolipid
Yaitu lemak yang mengandung asam lemak dan gliserol, terdapat juga gugus fosfat, basa – basa nitrogen dan substituen lainnya. 1 gugus –OH dari gliserol mengikat asam fosfat sedangkan gugus lain membentuk ikatan ester dengan asam lemak.


Fosfolipid selalu mengandung satu atau lebih molekul asam lemak dan satu radikal asam fosfat, dan fosfolipid biasanya berisi basa nitrogen. Sekalipun struktur kimia fosfolipid bervariasi, sifat fisiknya sama. Karena semua larut dalam lemak, ditranspor bersama – sama dalam lipoprotein, dandi pakai di seluruh tubuh untuk berbagai tujuan structural, seperti untuk penggunaan dalam membran sel dan membran in traseluler.

Fosfolipid dibedakan berdasarkan ester fosfatnya yaitu:
 Asam fosfatidat, fosfatidilgliserol dan difosfatidilgliserol
 Fosfatidilkolin
 Fosfatidiletanolamin
 Fosfatidilnnositol
 Lisofosfolipid
 Fosfogliserasetal (plasmalogen)
 Sfingomielin


Pembentukan fosfolipid

Fospolipid pada dasarnya dibentuk dalam semua sel tubuh, walaupun sel tertentu mempunyai kemampuan khusus untuk membentuk fosfolipid dalam jumlah besar. 90% dibentuk dalam sel hati, jumlah yang cukup banyak dibentuk oleh sel epitel usus selama absropsi lipid dari usus.

Kecepatan fosfolipid sampai tahap tertentu diatur oleh faktor yang biasa mengatur kecepatan metabolisme lemak, Karena trigliserida di timbun dalam hati, kecepatan fosfolipid meningkat.
Fungsi Khusus Fosfolipid
a. Fosfolipid adalah unsur penting lipoprotein di dalam darah dan penting untuk pembentukan serta fungsi sebagian besar dari lipoprotein. Bila, fosfolipid tidak ada, dapat terjadi gangguan transport kolestrol dan lipid lain yang serius.
b. Tromboplastin, yang dilakukan pada permulaan proses pembekuan, tersussun terutama dari salah satu sefalin.
c. Sejumlah besar sfingomeielin terdapat dalam system saraf, zat ini bekerja sebagai insulator dalam selubung myelin di sekitar serabut saraf.
d. Fosfolipid adalah donor radikal fosfat bila diperlukan untuk reaksi kimia yang berbeda dalam jaringan.
e. Fungsi yang paling penting dari semua fungsifosfolipid adalah keikutsertaan dalam pembentukan elemen structural terutama mambran dalam sel di seluruh tubuh.

2. Serebrosida(glikolipid)
o Terdiri atas unit – unit asam lemak, sfingosin dan glaktosa
o Karena mengandung gula serebrosida disebut glikolipid
o Dan mengandung sfingosin disebut juga sfingolipid
o Terdapat dalam jaringan otak dan serat – serat saraf

4 jenis senyawaan serebrosida berdasarkan pada jenis asam – asam lemaknya:
 Kerasin, mengandung asam lignoserat
 Serebron, mengandung asam serebronat
 Nervon, mengandung asam tidak jenuh yakni asam nervonat
 Oksinervon, mengandung asam oksinervonat.
selain ini juga ada sulfatida dan gangliosida.

3. Lemak majemuk yang lain yaitu senyawa – senyawaan yang tak termasuk golongan fosfolipid dan serebrosida.termasuk disini sulfolipid, aminolipid dan lipoprotein.
a. Lipoprotein
Fungsi khusus lipoprotein dalam mentranspor kolesterol dan fosfolopid yaitu:

Pada keadaan setelah penyerapan yaitu setelah semua kilomikron di keluarkan dari darah lebih dari 95 % seluruh lipid di dalam plasma berada dalam bentuk lipoprotein, yang merupakan partikel lebih kecil dari partikel kilomikron tetapi komposisinya secara kualitatif sama. Konsentrasi total lipoprotein dalamplasma rata – rata sekitar 700 mg/dl. Dan lipoprotein dapat dipecahkan menjadi konsentrasi rata – rata dari unsure tunggal sebagai berikut:
Nama Mg/ dl plasma
Kolesterol 180
Fosfolipid 160
Trigliserida 160
Protein 200

4 kelas utama lipoprotein yang diklasifikasikan berdasarkan densitasnya seperti yang di ukur ultrasentifugasi:
 Lipoprotein yang sangat rendah densitasnya (very low density lipoproteins). Yang mengandung konsentrasi trigliserida yang tinggi dan konsentrasi sedang kolesterol dan fosfolipid.
 Intermediate – density lipoproteins, yang merupakan lipoprotein yang sangat rendah densitasnya, yang sebagian besar trigliseridanya dikeluarkan, sehingga konsentrasi kolestroldan fosfolipnya meningkat.
 Lipoprotein densitas rendah (low –density lipoprotein) yang merupakan intermediet – density lipoprotein.
 Lipoprotein densitas tinggi (high- density), mengandung yang tinggi, kira – kira 50 % protein, tetapi kosentrasi kolestrol dan fosfolipid lebih kecil.
 Turunan Lipid

Adalah senyawa – senyawa hasil hidrolisis dari lipid majemuk dan lipid sederhana. Sifat – sifatnya hampir menyerupai lipid tapi tak dapat dihidrolisis lagi seperti sterol, asam lemak jenuh dan tak jenuh, gliserida atau disebut juga asilgliserol, kolesterol dan esternya yang disebut juga lipid netral (trigliserida).

a. Lemak Netral (trigleserida)
Merupakan suatu ester dari tiga molekul asam lemak ( ketiganya bisa asam yang sama atau asam yang berlainan) tergabung dengan satu molekul gliserol. Apabila RCOOH digunakan sebagai formula untuk suatu asam lemak, persamaan berikut ini menggambarkan pembentukan suatu lemak netral.
CH2OH HOOC – R CH2 – OOC – R
I I
CHOH + HOOC – R---- CH – OOC – R + 3H2O
I I
CH2OH HOOC – R CH2 – OOC –R
gliserol asam lemak lemak

asam – asam lemak cair memiliki titik cair yang lebih tinggi dibandingkan dengan asam yang tak jenuh, untuk jumlah atom C yang sama banyaknya. Rantai asam jenuh yang lebih panjang titik cairnya lebih tinggi dibandingkan dengan rantai yang lebih pendek. Semua trigleserida dari asam – asam lemak disebut lemah, tetepi yang wujudnya cair dibawah 200C sering kali dinamakan minyak.












Asam Lemak yang lazim terdapat dalam lipid
Asam – asam Formula Titik cair 0C
Asam jenuh:
Butirat (Butanoat)
Kaproat (hexanoat)
Kaplirat ( Oktanoat)
Kaprat (Dekanoat)
Laurat (Dodekanoat)
Miristat (Tetradekanoat)
Palmitad (Hesadekanoat)
Stearat (Oktadekanoat)
Arakidat (eikosanoat)
Lignoserat (tetrakosanoat0
Asam tak jenuh:
Palmitoleat (heksadesenoat)
Oleat (oktadesenoat)
Linoleat (oktadekadienoat)
Linolenat ( Oktadekatrienoat)
Arakidonat (Eikosatetranoat)
Klupanodonat (Dokosapentaenoat)
H4H8O2
C6H12O2
C8H16O2
C10H20O2
C12H24O2
C14H28O2
C16H32O2
C18H36O2
C20H40O2
C24H48O2

C16H30O2
C18H34O2
C18H32O2
C18H30O2
C20H32O2
C22H34O2
Cair
Cair
16
31
44
54
63
70
76
86

Cair
Cair
Cair
Cair
Cair
Cair







Asam – asam lemak dalam persentase dari keseluruhannya dan konstanta fisik dari beberapa lemak yang lazim
Lemak mentega Lard
Lemak kelapa Lemak kedelai Lemak jagung Lemak biji kelapa
Asam –asam jenuh:
Butirat
Kaporat
Kaplirat
Kaprat
Laurat
Miristat
Palmitad
Strearat
Jumlah

Asam – asam tak jenuh
Oleat
Linoleat
Linoleat
Titik cair 0C
Angka yodium

Angka penyabunan

Angka reivhert
Meissl
3,2
1,8
0,8
1,4
3,8
8,3
27,0
12,5
58,8


35,0
3,0
0,8
28 -36
26 – 38

220 – 241


23 -33

-
-
-
-
-
-
32,2
7,8
40.0


48,0
11.0
0,6
35 – 45
40 – 70

193 – 220

-


0,2
8,2
7,4
47,5
18,0
8,0
2,8
92,8


5,6
1,6
-
20-35
8-10

250-260

6-8






-
8,5
3,5
21,1


17,0
54,4
7,1
Cairan pada suhu biasa






-
7,0
2,4
9,4


45,6
45,0


105-125

87-93








24
19,0
2,0
24,4


20,1
55,5


100-115
190-200



b. Bilangan yodium merupakan ukuran ketidak jenuhan lemak karena dua atom yod diserap pada tiap ikatan rangkap ketika lemak diberi yod. Makin tinggi bilangan yodiumnya, makin banyaklah jumlah ikatan rangkapnya didalam lemak,dan karena makin tinggi pula derajat jenuhnya.

4.Trigliserida terdiri atas:
 Trigliserida sederhana
Trigliserida yang ketiga asam lemaknya sama.
Contoh :
Struktur molekul tristearin yang ketiga molekul asam lemaknya hanya mengandung 1 jenis asam strearat.

O
O CH2 – O - C
C17H35 –C C17H35
OH
Asam steat

 Trigliserida campuran/ majemuk
Triester dengan komponem asam lemak yang berbeda.Lemak hewan dan minyak nabati merupakan campuran beberapa trigliserida campuran.


4.Perbedaan Lemak dan Minyak
Lemak yang yang pada suhu kamar berupa cairan,lazim disebut minyak.Minyak umumnya berasal dari tumbuhan,seperti minyak kelapa,minyak jaguna,dan minyak zaitun.
Wujud lemak berkaitan dengan asam lemak pembentuknya.Lemak yang berwujud cair (minyak) banyak mengandung asam lemak tak jenuh,seperti asam oleat (C17H33COOH), asam linoleat (C17H31COOH), dan asam linolenat (C17H29COOH).Sedangkan lemak yang berwujud padat lebih banyak mengandung asasm lemak jenuh,seperti asam stearat (C17H35COOH) dan asam palmitat (C15H31COOH). Asam lemak jenuh mempunyai titik cair yang lebih tinggi dari pada asam lemek tak jenuh.
5.Reaksi-reaksi Lemak dan Minyak
a. Hidrolisis
Lemak dan minyak dapat mengalami hidrolisis karena penggaruh asam kuat atau enzim lipase membentuk gliserol dan asam lemak.Misalnya,hidrolisis griseril tritearat akan menghasilkan gliserol dan asam stearat.Hasil hidrolisis akan memisah karena griserol larud dalam air,sedangkan asam lemak tidak.
b.Penyabunan
Reaksi lemak atau minyak dengan suatu basa kuat seperti NaOH atau KOH menghasilkan sabun.Oleh karena itu, reaksinya disebet reaksi penyabunan (saponifikasi). Reaksi penyabunan menghasilkan gliserol sebagai hasil sampingan.
Contoh:
Reaksi penyabunan griseril tristearat.
O
H¬2C-O-C-C17H35 H2C-OH
O
HC-O-C-C¬17H35 + 3NaOH HC-OH + 3NaC17H35COO
O
H2C-O-C-C17H35 H2C-OH
Gliseril tristearat gliserol Na-stearat (lemak) (sabun)
c.Hidrogenasi Minyak
Minyak dapat dipadatkan melalui hidrogenasi (adisi hidrogen). Reaksi ini dapat dikatalisis oleh serbuk nikel. Sebagai mana telah disebut, minyak mempunyai titik leleh relatif rendah karena mengandung asam-asam lemak tak jenuh. Dengan menjenuhkan ikatan rangkapanya,yaitu dengan hidrogenasi, maka titik leleh minyak akan meningkat dan menjadi padat. Reaksi seperti ini digunakan dalam pembuatan margarin dari minyak sawit.