Artikel kali ini akan membahas tentang enzim serta perannya untuk tubuh manusia. Hingga saat ini, enzim seringkali dijadikan panutan oleh penggiat diet tertentu. Ada anggapan demi tubuh dan pencernaan yang sehat maka sayuran hendaklah dikonsumsi secara mentah agar enzimnya tak rusak. Berdasar anggapan itu, benarkah enzim hanya bisa diperoleh dari makanan?
Catatan: Berbicara tentang enzim,terlebih dahulu kami menyarankan Anda untuk mengetahui bagaimana sistem pencernaan manusia berfungsi agar wawasannya lebih lengkap. Berikut linknya: http://lagizi.com/sistem-pencernaan-tubuh-manusia/
Proenzim
Zimogen atau proenzim merupakan prekursor tidak aktif dari protein. Proenzim ini dapat diubah dalam tubuh menjadi enzim, terutama yang mengkatalis reaksi yang melibatkan pemecahan protein.
Banyak dari koenzim mengandung vitamin B komplek, hal ini dikarenakan vitamin B (nikotinamida, tiamin, riboflavin dan asam pantotenat) merupakan unsur esensial yang membentuk koenzim. Misalnya untuk metabolisme asam amino diperlukan vitamin B6. Untuk oksidasi biologi diperlukan nikotinamida, tiamin, riboflavin, asam pantotenat dan asam lipoat. Untuk metabolisme zat dengan satu atom C diperlukan asam folat dan vitamin B12.
Tripsinogen dan chymotripsinogen merupakan proenzim yang disekresikan oleh pankreas, diaktifkan dalam saluran usus untuk pemecahan tripsin dan kimotripsin. Aktivitas ini dipengaruhi oleh satu atau lebih ikatan peptida dari molekul proenzim dan dapat dikatalisasi oleh enzim yang terpisah. Contohnya enzim enterokinasi diubah menjadi tripsinogen atau tripsin.
Faktor Yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi enzim dalam melakukan aktivitas dan fungsinya. Secara garis besar terdapat 3 faktor utama, yaitu substansi nonprotein, kondisi lingkungan optimal dan inhibitor.
- Substansi protein dalam enzim
Dalam reaksi yang menggunakan enzim, diperlukan adanya substansi nonprotein untuk melakukan aktivitasnya. Substansi nonprotein ini memulai reaksi melalui ikatan molekul enzim dengan cara yang spesifik.
- Kondisi lingkungan yang optimal
Setiap enzim membutuhkan kondisi lingkungan yang optimal untuk menjalankan fungsinya. Kondisi lingkungan ini terdiri atas pengaturan suhu dan pengaturan pH. Saat terjadi peningkatan suhu maka akan terjadi peningkatan kecepatan reaksi, molekul bergerak lebih cepat dikarenakan kenaikan suhu sehingga akan banyak berinteraksi. Penurunan suhu tentunya akan berakibat sebaliknya. Ketika suhu mencapai serta melampaui batas tertentu, maka akan terjadi denaturasi, yaitu perubahan permanen yang menonaktifkan enzim.
pH atau tingkat keasaman lingkungan juga mempengaruhi. Apabila pH lingkungan terlalu asam atau basa dapat menyebabkan denaturasi enzim. Umumnya, pH optimum enzim adalah dalam pH netral (pH 7). Hal menarik dari enzim pencernaan adalah bekerja optimum pada pH 2 atau di kondisi asam.
- Inhibitor
Inhibitor adalah molekul yang berikatan secara selektif pada enzim dan menghambat aktivitas enzim. Ada dua macam inhibitor yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Dengan adanya inhibitor maka penyerapan makanan akan terganggu.
- Inhibitor kompetitif, memiliki bentuk seperti substrat normal sehingga bersaing dengan substrat normal tersebut untuk berikatan dengan situs aktif enzim. Oleh karena itu, pengikatan inhibitor memblokade situs aktif terhadap substrat. Contoh inhibitor ini adalah metotreksat (obat anti kanker) adalah inhibitor kompetitif untuk enzim dihidrofolat reduktase. Kemiripan antara struktur asam folat dengan obat ini membuat penyerapan asam folat dalam tubuh terganggu.
- Inhibitor nonkompetitif, mengikat bagian enzim yang lain selain situs aktif (active site). Pengikatan inhibitor ini dapat mengubah bentuk situs aktif enzim sehingga tidak dapat mengikat substrat. Contoh inhibitor ini adalah antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusun dinding sel bakteri. Selain itu juga senyawa seperti sianida, natrium azida, dan karbonmonoksida adalah inhibitor untuk enzim yang mengandung zat besi yang menyebabkan enzim menjadi tidak aktif.
Oleh karena inhibitor menghambat fungsi enzim, inhibitor sering digunakan sebagai obat. Contohnya adalah inhibitor yang digunakan sebagai obat aspirin yang menginhibisi enzim COX-1 dan COX-2 yang memproduksi substrat penyebab peradangan prostaglandin, sehingga dapat menekan peradangan dan rasa sakit. Namun, ada pula inhibitor yang berbahaya, contohnya sianida yang akan bergabung dengan tembaga dan besi pada bagian aktif sitokrom C oksidase dan mengganggu pernapasan sel.
Enzim Pada Sistem Pencernaan
Sistem pencernaan tubuh akan memecah zat gizi yang terdapat pada makanan sehingga dapat diserap oleh sel, jaringan, dan organ, serta digunakan untuk fungsi metabolik. Proses ini akan menghasilkan glukosa, asam lemak, gliserol, dan asam amino. Setelah makanan dipecah melalui proses mengunyah, beberapa enzim berperan dalam proses penyerapan tersebut.
- Amilase
Amilase merupakan enzim pencernaan yang berperan memecah pati dalam makanan menjadi molekul karbohidrat yang lebih kecil. Enzim ini terdapat pada kelenjar saliva di mulut yang menghasilkan amilase saliva. Proses pemecahan karbohidrat dimulai ketika mengunyah makanan dan pati akan diubah menjadi maltosa.
Selain di kelenjar saliva, amilase juga dihasilkan oleh sel pankreas, yang disebut amilase pankreas yang terjadi pada usus halus. Pankreas amilase akan melengkapi proses pemecahan karbohidrat, memproduksi glukosa yang akan diserap ke dalam darah dan disalurkan ke seluruh tubuh.
- Protease
Enzim ini berperan untuk memecah protein menjadi asam amino. Sistem pencernaan tubuh menghasilkan enzim ini. Tiga enzim protease utama adalah pepsin, tripsin, dan kimotripsin. Sel lambung akan menghasilkan enzim inaktif, pepsinogen, yang akan berubah menjadi pepsin ketika berada pada suasana asam (lambung). Pepsin memecah ikatan kimia tertentu dalam protein menjadi peptida.
Pankreas akan memproduksi tripsin dan kimotripsin yang akan dilepaskan ke usus halus. Ketika makanan yang telah dipecah menjadi peptida masuk ke dalam usus, tripsin dan kimotripsin akan melengkapi proses pemecahan protein ini, sehingga menghasilkan asam amino sederhana yang diserap tubuh.
- Enzim Lipase
Lipase adalah enzim yang memecah lemak makanan menjadi asam lemak dan gliserol. Lipase dihasilkan di lambung (lipase lambung) dan khusus untuk mencerna lemak susu dalam makanan. Selain lambung, lipase juga dihasilkan oleh pankreas (lipase pankreas) yang akan memecah lemak di usus halus.
Empedu yang dihasilkan hati dan dilepas ke usus akan mengubah lemak makanan menjadi bagian kecil. Lipase pankreas juga akan mengubah lemak ini menjadi asam lemak bebas dan gliserol, yang merupakan molekul kecil padat energi yang digunakan semua sel. Asam lemak bebas dan gliserol akan disalurkan melalui pembuluh darah dan limfa ke seluruh tubuh.
- Enzim lainnya
Selain amilase, protease, dan lipase, banyak enzim lain yang membantu proses pencernaan makanan dalam tubuh. Sel pada usus akan menghasilkan enzim maltase, sukrase, laktase, yang akan diubah menjadi glukosa. Demikian pula sel lambung akan menghasilkan renin dan gelatinase yang akan memecah protein susu, mengubahnya menjadi peptida yang kemudian diserap oleh peptin. Gelatinase akan memecah gelatin dan kolagen, yang merupakan protein dalam daging, sehingga dapat dicerna oleh pepsin, tripsin, dan kimotripsin menjadi asam amino.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim yang dikenal dengan protein fungsional. Protein juga terlibat dalam sistem kekebalan tubuh sebagai antibodi dan sistem kendali dalam bentuk hormon. Oleh karena itu, penting untuk memenuhi kebutuhan protein karena perannya sebagai protein fungsional ini.
Mengonsumsi sayuran mentah agar tidak merusak enzimnya tidak harus dilakukan. Sayuran boleh dipanaskan guna mematikan patogen/bakteri yang terdapat di dalamnya. Tidak perlu takut merusak enzimnya karena tubuh sudah memproduksi semua enzim yang dibutuhkan, sehingga tidak ada keharusan untuk mengonsumsi enzim dari luar selama sistem pencernaan sehat. Untuk meningkatkan kesehatan pencernaan, salah satunya dengan mengonsumsi probiotik. Simak artikel berikut: http://lagizi.com/probiotik-untuk-tubuh-lebih-sehat
Semoga Bermanfaat.
Writer : Novia Akmaliyah, S.Gz
Editor & Proofreader : Jansen Ongko, MS.c, RD
Referensi:
- http://www.britannica.com/science/zymogen
- Lemke TL, Williams DA. 2003. Foye’s Principles of Medicinal Chemistry. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.
- Marie J. What are the funcyions of amylase, protease, and lipase digestive enzymes. [tersedia pada: http://healthyeating.sfgate.com/functions-amylase-protease-lipase-digestive-enzymes-3325.html]
- https://biochemistryquestions.wordpress.com/2008/05/19/zymogens-or-proenzymes/