NUTRIEN

A.   Pengertian

1.      Nutrien atau hara adalah unsur atau senyawa kimia yang digunakan untuk metabolisme atau fisiologi organisme. Nutrien biasanya dikategorikan menjadi nutrien yang menyediakan energi dan yang digunakan sebagai komponen untuk tubuh atau struktur sel. Suatu nutrien disebut esensial bagi organisme jika zat tersebut tidak dapat disintesis oleh organisme dan harus dipenuhi dari sumber makanan.

2.      Nutrien adalah zat kimia organik dan anorganik yang ditemukan dalam makanan dan diperoleh untuk penggunaan fungsi tubuh.

3.      Nutrien adalah zat kimiawi yang dibutuhkan tubuh untuk menghasilkan energi, membangun sel-sel baru, atau berfungsi dalam reaksi-reaksi kimia lainnya.

B.   Fungsi Nutrien

1.     Menyediakan energi, sebagai bahan bakar untuk aktivitas dan metabolisme seluler

2.     Membangun komponen-komponen kimia, seperti asam amino untuk menciptakan molekul kompleks yang unik pada setiap hewan

3.     Mineral dan vitamin yang berpartisipasi dalam bermacam-macam reaksi metabolik.

C.   Klasifikasi Nutrien

Nutrien dapat dibagi menjadi enam kelompok utama, yaitu karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral, dan air. Nutrien-nutrien inilah yang memenuhi kebutuhan utama tubuh.

1.      Sumber Karbohidrat.

               Karbohidrat adalah molekul kompleks yang terdiri atas polisakarida. Pada proses pencernaan enzimatik, polisakarida akan dihidrolisis menjadi monosakarida dan disakarida. Contoh polisakarida adalah pati, glikogen, dan selulosa. Pati (amilum atau zat tepung) adalah cadangan energi yang disimpan dalam umbi (misalnya pada ubi jalar), umbi akar (misalnya pada singkong), atau biji-bijian. Glikogen adalah molekul penyimpan energi yang banyak terdapat di dalam otot, hati hewan dan jamur. Adapun selulosa banyak terdapat di dinding sel tumbuhan. Manusia dapat memecah ikatan molekul-molekul glukosa pada pati (amilum) dan glikogen, tetapi tidak dapat mencerna selulosa. Monosakarida yang terdapat pada makanan adalah glukosa dan fruktosa. Glukosa banyak terdapat dalam sayuran, sedangkan fruktosa banyak terdapat dalam buah-buahan

               Contoh disakarida adalah sukrosa. Contoh sukrosa yang paling mudah adalah gula yang biasa kita gunakan sehari-hari. Sukrosa merupakan glukosa dan fruktosa yang bergabung menjadi satu molekul. Sukrosa banyak terdapat dalam tebu, gula bit, dan madu. Sebelum diserap oleh tubuh, fruktosa, galaktosa, dan monosakarida lainnya diubah menjadi glukosa oleh hati. Glukosa merupakan sumber energi utama dalam sel untuk menghasilkan energi siap guna yang disebut ATP (adenosine triphosphate). Kelebihan glukosa oleh tubuh disimpan dalam sel otot dan hati dalam bentuk glikogen. Ketika dibutuhkan, glikogen dengan cepat diubah lagi menjadi glukosa. Namun, kemampuan hati dan jaringan otot dalam menyimpan glikogen terbatas. Oleh karena itu, kelebihan glukosa diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan adiposa. Setiap satu gram karbohidrat akan menghasilkan 4,1 kilokalori. Satu kalori adalah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu kilogram air sebesar 1^°C. Hingga saat ini, belum diketahui berapa jumlah karbohidrat yang sebaiknya dikonsumsi. Terlalu banyak mengonsumsi karbohidrat akan menghasilkan timbunan protein dan lemak.

2.      Sumber Lemak.

               Sekitar 95% lemak dalam makanan manusia dalam bentuk trigliserol atau disebut juga trigliserida. Trigliserida terdiri atas tiga asam lemak yang terpaut pada molekul gliserol. Asam lemak dapat dibagi menjadi dua, yaitu asam lemak tak jenuh dan asam lemak jenuh. Asam lemak jenuh banyak terdapat dalam daging, susu, keju, mentega, dan telur. Lemak tak jenuh banyak terdapat dalam minyak kelapa, minyak kedelai, ikan, dan minyak jagung. Lima persen jenis lemak sisanya, terdiri atas kolesterol dan fosfolipid, seperti lecitin. Kolesterol banyak ditemukan dalam konsentrasi tinggi pada otak, hati, dan kuning telur. Secara keseluruhan juga banyak ditemukan dalam susu, keju, mentega, dan daging

               Dalam kondisi berlebih, asam lemak jenuh dapat meningkatkan kolesterol darah. Kadar kolesterol yang tinggi dapat memberikan masalah pada jantung dan pembuluh darah. Fosfolipid adalah komponen utama pembentuk membran sel, dan biasanya ditemukan pada banyak makanan. Sumber lecitin yang baik adalah putih telur. Trigliserida adalah sumber energi penting yang dapat digunakan untuk memproduksi molekul ATP. Trigliserida menghasilkan energi lebih banyak dibandingkan dengan karbohidrat. Satu gram lemak secara keseluruhan dapat menghasilkan energi sebesar 9,3 kilokalori.

               Setelah makan, trigliserida berlebih yang tidak digunakan, akan disimpan dalam jaringan adiposa atau dalam hati. Jika diperlukan, trigliserida akan dipecah, asam lemak akan dilepas dalam darah sehingga dapat digunakan oleh berbagai macam jaringan dalam tubuh. Sebagai penyimpan energi, jaringan adiposa banyak terdapat di bawah kulit untuk isolator pencegah hilangnya panas tubuh. Kolesterol merupakan komponen dalam membran plasma. Kolesterol dapat dimodifikasi menjadi bentuk molekul penting lainnya, seperti garam empedu dan hormon steroid. Garam empedu sangat penting untuk pencernaan dan absorpsi lemak. Sementara itu, hormon steroid terdiri atas hormon-hormon, seperti estrogen, progesteron, dan testosteron.

3.      Sumber Protein.

               Protein dibentuk oleh banyak asam amino yang panjang dan membentuk rantai kompleks. Protein dalam tubuh manusia dibangun oleh 20 asam amino yang berbeda. Asam amino dapat dibagi menjadi dua, yaitu asam amino esensial dan asam amino nonesensial. Asam amino esensial merupakan asam amino yang tidak dapat disintesis sendiri dalam tubuh. Tubuh kita memperoleh asam amino dari makanan yang kita makan. Terdapat sepuluh asam amino esensial, yaitu isoleusin, leusin, lisin, fenilalanin, metionin, treonin, triptofan, valin, histidin, dan arginin (hanya diperlukan oleh balita).

               Sebaliknya, asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri di dalam tubuh kita. Jenis kandungan protein pada makanan dibagi menjadi dua, yaitu protein lengkap dan protein tidak lengkap. Protein lengkap adalah protein yang mengandung semua asam amino esensial, sedangkan protein tidak lengkap adalah protein yang hanya mengandung sebagian asam amino esensial. Protein lengkap banyak terdapat dalam daging, ikan, unggas-unggasan, susu, keju, dan telur. Protein tidak lengkap banyak terdapat dalam daun sayuran hijau, padi-padian, dan kacang-kacangan

4.      Sumber Vitamin dan Mineral.

Vitamin dibutuhkan dalam jumlah yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan bahan makanan yang lain. Vitamin membantu enzim dalam mengkatalis reaksi-reaksi kimia tertentu dalam tubuh. Vitamin juga penting bagi pertumbuhan, kesehatan, dan reproduksi. Kebanyakan vitamin tidak dapat diproduksi sendiri sehingga kita harus memperolehnya dari luar melalui makanan. Jika seseorang mengalami kekurangan vitamin dia akan mengalami

a.       Vitaminosis

          Vitamin mudah rusak atau kehilangan fungsinya jika mengalami pemanasan berlebih. Pada umumnya, penderita avitaminosis tidak memperoleh vitamin karena kesalahan dalam mengolah makanan. Vitamin dapat dikelompokkan dalam dua kelompok besar, yaitu vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak. Sebagian besar vitamin larut dalam air, hanya vitamin A, D, E, dan K yang larut dalam lemak. Oleh karena larut dalam lemak, waktu retensi (waktu tinggal) vitamin-vitamin tersebut lebih lama.

          Vitamin terdapat dalam jumlah yang sedikit pada makanan, tetapi sangat penting untuk metabolisme yang normal. Pada umumnya, vitamin tidak dapat diproduksi sendiri dalam tubuh sehingga harus kita dapatkan dalam makanan kita. Kekurangan salah satu vitamin dalam makanan, dapat menyebabkan penyakit tertentu. Vitamin dipecah secara katabolisme, tetapi digunakan tubuh dalam bentuk aslinya atau dalam bentuk modifikasinya. Ketika struktur kimia vitamin rusak, vitamin kehilangan fungsinya. Vitamin seperti riboflavin, asam pantotenat, niasin, dan biotin sangat penting untuk memproduksi energi.

          Sementara itu, asam folat dan vitamin B12 terlibat dalam sintesis asam nukleat. Retinol, thiamin, dan vitamin C, D dan E sangat penting untuk pertumbuhan. Vitamin K sangat penting untuk sintesis protein pembeku darah. Vitamin yang larut dalam lemak, seperti vitamin A, D, E dan K diabsorpsi di sepanjang usus oleh lemak. Beberapa vitamin tersebut disimpan dalam waktu yang lama di dalam tubuh. Oleh karena itu, vitamin dapat terakumulasi hingga mencapai titik toksik yang disebut hipervitaminosis. Vitamin yang larut dalam air contohnya adalah vitamin B dan C.

Tabel Sumber, Fungsi, dan Gejala Kekurangan Beberapa Vitamin

Vitamin	Sumber	Fungsi	Gejala Kekurangan
A. Larut dalam lemakVitamin A	Putih telur, mentega, sayuran hijau, dan minyak hati ikan	Pertumbuhan, kulit sehat, dan mata	Rabun senja, perubahan kulit, dan pertumbuhan yang terhambat
Vitamin D	Susu, hati, telur, dan minyak ikan	Pertumbuhan, menjaga membran sel, fungsi reproduksi	Kelainan pertumbuan tulang dan gigi
Vitamin E (tokoferol)	Minyak sayur, mentega, susu, dan sayuran	Pembekuan darah, fungsi hati	Belum diketahui
Vitamin K	Sayuran hijau, tomat, danminyak kedelai	Metabolisme karbohidrat, otot dan fungsi saraf	Pendarahan
B. Larut dalam airVitamin B1 (thiamin)	Ikan laut, daging sapi, sereal, susu, dan kacang kedelai	Metabolisme karbohidrat, pertumbuhan jaringan otot, dan fungsi saraf	Beri-beri, pertumbuhan yang terhambat, kelainan saraf
Vitamin B2 (riboflavin)	Susu, telur, daging sapi, ragi, dan kacang kedelai.	Metabolisme karbonat, Pertumbuhan	Beri-beri, pertumbuhan yang terhambat, penuaan dini
Vitamin B3 (niasin)	Sayuran hijau, selai kacang, kentang, sereal, ikan, daging, dan tomat	Pertumbuhan, metabolisme karbonat, pencernaan makanan, fungsi saraf	Gangguan pencernaan dan saraf
Vitamin B12	Hati	Produksi sel darah merah, fungsi saraf	Anemia
Vitamin C (asam askorbat)	Kentang, jeruk, tomat, dan sayuran	Pertumbuhan, kesehatan gusi	Radang gusi, sariawan, pendarahan kulit

Sumber: Heath Biology, 1985

b.      Mineral merupakan komponen dari enzim.

Mineral menambah kekuatan pada tulang dan gigi, serta sangat penting untuk aktivitas saraf dan otot. Mineral berfungsi juga sebagai penyangga (buffer) dan terlibat dalam proses perubahan energi serta osmosis. Mineral didapat dalam bentuk aslinya atau dalam kombinasi dengan molekul organik lain. Sumber mineral dapat berasal dari hewan maupun tumbuhan. Mineral diserap dari tumbuhan, tetapi dalam jumlah yang sangat sedikit karena biasanya mineral terdapat dalam serat tumbuhan. Contoh makanan yang banyak mengandung mineral adalah sereal, roti, lemak, dan gula. Berikut tabel contoh beberapa mineral beserta sumber, fungsi, dan gejala kekurangannya.

Tabel Sumber, Fungsi, dan Gejala Kekurangan Beberapa Mineral

Mineral	Sumber	Fungsi	Gejala Kekurangan
Kalsium	Susu dan produk olahannya, sayuran hijau	Formasi tulang dan gigi, penjalaran saraf, kontraksi	Osteoporosis, rakhitis
Fosfor	Sebagian besar makanan	Pertumbuhan tulang, transfer energi dalam sel
Iodin (iodium)	Ikan laut, garam Beriodium	Aktivitas tiroid	Gondok
Natrium	Daging dan garam	Transmisi saraf, kontraksi otot	Dehidrasi, kejang-kejang
Klorin	Garam	Pembentukan HCl	Kontraksi otot abnormal
Kalium	Buah-buahan	Pengaturan detak jantung, keseimbangan cairan tubuh	Disfungsi jantung
Magnesium	Kacang-kacangan, sayuran hijau, ikan laut, cokelat	Katalis untuk pembentukan ATP	Kelelahan, keseimbangan Mental
Zat besi	Daging, sayuran hijau	Pembentukan hemoglobin	Anemia

D.    Metabolisme Basal

Metabolisme basal adalah kebutuhan energi untuk mempertahankan kehidupan. 

1.      Metabolisme Basal

Metabolisme basal atau sering disebut Energi Pengeluaran Basal (Basal Energy Expenditure [BEE]) adalah kebutuhan energi untuk mempertahankan kehidupan atau energi yang mendukung proses dasar kehidupan, contohnya : mempertahankan temperature tubuh, kerja paru-paru, pembuatan sel darah merah, detak jantung, filtrasi ginjal, dan lain sebagainya. Untuk menentukan nilai dari BEE ini harus dalam kondisi basal. Kondisi basal tersebut meliputi : 12-16 jam setelah makan, posisi berbaring, tidak ada aktivitas fisik satu jam sebelum pemeriksaan, kondisi rileks, temperature tubuh normal, temperature ruangan harus 21-25⁰C, dan dalam kondisi yang kelembapannya normal.

Dalam menentukan nilai Basal Energy Expenditure (BEE) ini, Harris dan Benedict menemukan sebuah metoda dengan cara perhitungan :

Laki-laki	66	+	(13,7 x BB kg)	+	(5 x TB cm)	-	(6,8 x umur)
Perempuan	665	+	(9,6 x BB kg)	+	(1,7 x TB cm)	-	(4,7 x umur)

Dengan BB adalah nilai dari berat badan normal. Dapat dihitung dengan cara :

Jika umurnya kurang dari 30 tahun (<30)
BB =	(TB-100)-(10%(TB-100))
Jika umurnya lebih dari 30 tahun (>30)
BB =	(TB-100) → 100% Over weight → 110-120 % Obesitas       → > 120 %

Dan apabila ingin mengkoreksi berat badan (digunakan untuk pasien obesitas), dapat dihitung dengan jalan :

Adjusted Body Weight = BB saat ini – (25% (BB saat ini – BB normal)

Basal Energy Expenditure (BEE) juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, faktor-faktor tersebut diantaranya :

1.      Umur	Pada umur dia atas 20 tahun, maka BEE akan menurun 2% setiap 10 tahunnya.
2.      Gender	BEE pada laki-laki > wanita  (pada umur > 10 tahun)
3.     Pertumbuhan	BEE paling tinggi pada saat masa pertumbuhan (masa bayi dan remaja)
4.      Tinggi  badan	Orang yang lebih tinggi memiliki BEE yang lebih tinggi pula
5.      Masa otot	BEE akan lebih tinggi pada masa otot yang lebih banyak
6.      Temperatur	Setiap peningkatan temperature sebesar 10C (di atas temperature normal, 370C) BEE akan meningkat 13%.
7.      Tidur	BEE akan berkurang 10%
8.      Endokrin	·         Hipertiroid : BEE meningkat 75 – 100 % ·         Hipotiroid : BEE menurun 30 – 40 % ·         Sebelum menstruasi BEE agak meningkat dan selama menstruasi BEE menurun.
9.      Status nutrisi	BEE menurun pada Protein Energy Malnutrition (PEM)
10.  Kehamilan	BEE meningkat 15 – 25 %

 Aktivitas Fisik

Komponen kedua dari pengeluaran energi seseorang adalah aktivitas fisik (physical activity [PA]): pergerakan dari otot dan system penunjang. Aktivitas fisik ini merupakan komponen yang sangat bervariasi dan sering berubah-ubah dari pengeluaran energi. Akibatnya, pengaruh pada penambahan dan pengurangan berat badan sangat signifikan.

Selama aktivitas fisik berlangsung, otot membutuhkan energi ekstra untuk bergerak, dan jantung serta paru-paru membutuhkan energi ekstra untuk menerima nutrisi dan aksigen (O₂) dan pembentukan zat sisa. Jumlah energi yang dibutuhkan untuk beberapa aktivitas, apakah bermain tenis atau belajar tergantung pada tiga factor : masa otot, berat badan, dan aktivitasnya. Masa otot dan berat badan yang lebih besar membutuhkan energi yang lebih besar pula saat melakukan aktivitas. Durasi , frekuensi, dan intensitas aktivitas juga mempengaruhi pengeluaran energi : durasi yang lebih panjang, frekuensi dan intensitas yang lebih tinggi akan membutukan penggeluaran energi yang besar pula.

Secara umum energi aktivitas fisik ini dapat dikategorikan sebagai berikut :

Macam Aktivitas Fisik	Perhitungan	Contoh
Sangat ringan	10-30?E	Aktivitas pada kondisi duduk, bedrest
Ringan	30-50?E	Mengajar, ibu rumah tangga, dosen, praktisi
Sedang	50-80?E	Petani, siswa (melakukan olahraga), pekerja kantor
Berat	80-100?E	Atlet selama training center, buruh, pekerja pabrik, tentara selama latihan.
Sangat berat	>100?E	Penebang pohon, penambang, tukang becak, pendorong kereta roda dua.

2.      Efek Panas Makanan (Thermic Effect of Food)

Ketika seseorang makan, otot kawasan gastrointestinal (GI tract) meningkatkan kecepatan kontarksinya, cel yang membuat dan mengsekresikan asam lambung memulai tugasnya, dan beberapa nutrient diabsopsi dengan transport aktif. Kecepatan dari aktivitas ini memerlukan energi dan produksi panas, yang disebut dengan Efek panas makanan atau thermic effect of food (TEF) dan sering disebut juga Specific Dynamic Activity (SDA). Pendek kata, TEF atau SDA ini adalah jumlah energi yang digunakan untuk pencernaan, penyerapan dan pemanfaatan konsumsi makanan. Nilai TEF dari beberapa nutrient adalah :

Karbohidrat	5-10% dari BEE
Protein	20-30% dari BEE
Lemak	0-5% dari BEE
Alkohol	15-20% dari BEE

Persentase tersebut dihitung dengan membagi energi pengeluaran selama pencernaan dan absorpsi dengan isi energi dalam makanan.

Secara khusus nilai rata-rata Thermic Effect of Food di Indonesia dapat dihitung dengan cara 10% BEE + PA (Physical Activity).

Dari beberapa komponen energi pengeluaran yang disebutkan sebelumnya, maka didapatkan metoda untuk menentukan total energi pengeluaran (total energy expenditure) dengan cara :

TEE  =  BEE  +  PA  +  TEF

Namun pada kondisi hipermetabolisme, energi pengeluaran juga dipengaruhi oleh factor tekanan (stress factor), sehingga cara untuk memperoleh total energi pengeluaran menjadi :

TEE = BEE x SF (Stress Factor) x PA

Dengan nilai untuk stress factor sebagai berikut :

Postoperative (tanpa komplikasi)	1.00 – 1.10
Patah tulang (panjang)	1.15 – 1.30
Kangker	1.10 – 1.30
Peritonitis/sepsis	1.10 – 1.30
Infeksi serius/multi trauma	1.20 – 1.40
Multiple organ failure syndrome	1.20 – 1.40
Terbakar	1.20 – 2.00

Dan, dengan nilai Physical Activity yang berbeda pula, yaitu :

Bedridden	1.1
Ambulatory	1.2