1. Glukosa darah
Gula darah merupakan istilah yang mengacu kepada tingkat glukosa yang ada di dalam darah. Glukosa dibentuk dari senyawa-senyawa glukogenik yang mengalami glukogenesis. Glukoneogenesis memenuhi kebutuhan akan glukosa pada saat karbohidrat tidak tersedia dalam jumlah yang cukup dalam makanan. Pasokan glukosa yang terus menerus diperlukan sebagai sumber energy, khususnya bagi sistem saraf dan eritrosit. Glukosa juga diperlukan di dalam jaringan adipose sebagai sumber gliseralida-gliserol dan glukosa juga mempunyai peran dalam mempertahankan kadar intermediet pada siklus asam sitrat di seluruh jaringan tubuh. Glukosa juga merupakan satu-satunya bahan bakar yang memasok energi bagi otot rangka pada keadaan anaerob (Murray 2006).
Proses mempertahankan kadar glukosa yang stabil di dalam darah merupakan salah satu mekanisme hemeostatis dan juga menjadi salah satu mekanisme di hepar, jaringan ekstrahepatik, serta beberapa hormon. Hormon yang mengatur kadar glukosa darah ialah insulin dan glukagon. Insulin merupakan suatu hormon anabolik yang merangsang sintesis komponen makromolekuler sel dan mengakibatkan terjadinya pengimpanan glukosa. Glukagon merupakan suatu katabolik yang membatasi sintesis makromolekuler dan menyebabkan terjadinya pengeluaran glukosa yang disimpan (Wirahadikusumah 1985). Peningkatan glukosa dalam sirkulasi mengakibatkan peningkatan konsentrasi glukosa dalam sirkulasi mengakibatkan peningkatan sekresi insulin serta pengurangan glukagon dan sebaliknya (Winarno 1984).
Diabetes melitus merupakan suatu keadaan yang disebabkan oleh gagalnya pengaturan gula darah. Diabetes melitus merupakan penyakit kronik yang disebabkan oleh ketidakmampuan organ pankreas untuk memproduksi hormon insulin dalam jumlah yang cukup, tubuh tidak dapat menggunakan insulin yang telah dihasilkan oleh pankreas secara efektif, ataupun dapat disebabkan oleh gabungan dari kedua hal tersebut. Penderita diabetes melitus yang tidak terkontrol akan terjadi peningkatan kadar glukosa darah yang disebut hiperglikemia. Hiperglikemia yang berlangsung dalam
waktu lama akan menyebabkan kerusakan serius pada sistem tubuh, terutama pada saraf dan pembuluh darah (Dawn 2000).
Tipe diabetes melitus (DM) secara umum terbagi menjadi tiga jenis di antaranya DM tipe 1, DM tipe 2, dan diabetes gestasional. DM tipe 1 disebabkan oleh kurangnya produksi insulin oleh pankreas. DM tipe 2 disebabkan oleh resistensi insulin sehingga penggunaan insulin oleh tubuh menjadi tidak efektif. Diabetes gestasional merupakan hiperglikemia yang pertama kali ditemukan saat kehamilan. Keadaan yang mana kadar glukosa darah yang lebih tinggi dari nilai normal, namun belum cukup tinggi untuk didiagnosis sebgai diabetes melitus disebut dengan pradiabetes. Toleransi glukosa terganggu (TGT) dan glukosa darah puasa terganggu (GDPT) termasuk dalam keadaan pradiabetes. Keadaan pradiabetes ini akan meningkatkan risiko seseorang untuk menderita DM tipe 2, penyakit jantung atau stroke (Nogrady 1992).
Dalam ilmu kedokteran, gula darah adalah istilah yang mengacu kepada tingkat glukosa di dalam darah baik manusia maupun hewan. Tubuh manusia akan secara alami dan dengan ketat mengatur kadar gula darah sebagai bagian dari metabolisme homeostasis. Di mana homeostatis itu sendiri adalah keadaan tubuh suatu makhluk hidup yang mempertahanan konsentrasi zat dalam tubuh, khususnya darah agar tetap kosntan (Ali, p.253).
Glukosa merupakan sumber utama energi untuk sel – sel dalam tubuh, dan darah lipid (dalam bentuk lemak dan minyak) adalah sumber utama untuk menyimpan energi padat. Glukosa ini diangkut dari usus atau hati ke sel – sel dalam tubuh melalui aliran darah, dan hormon insulin yang akan membuatnya dapat diserap oleh tubuh.
Umumnya tingkat gula darah bertahan pada batas-batas yang sempit sepanjang hari: 4-8 mmol/l (70-150 mg/dl). Kadar gula akan selalu berfluktiasi sepanjang hari dan meningkat setelah makan serta biasanya berada pada level terendah pada pagi hari (disebut masa puasa), sebelum sarapan atau makan pertama di hari itu.
2. Glukosa Urin
Tes glukosa urin dapat dilakukan dengan menggunakan reaksi reduksi, dikerjakan dengan menggunakan fehling, benedict, dan clinitest. Ketiga jenis tes ini dapat digolongkan dalam jenis pemeriksaan semi kuantitatif. Sedangkan tes glukosa dengan enzimatik dilakukan dengan metode carik celup yang tergolong dalam pemeriksaan semi kuantitatif dan kuantitatif. ( kimball, 1998 )
Diabetes adalah suatu penyakit yang dapat dideteksi melalui urin. Urin penderita diabetes akan mengandung gula yang tidak akan ditemukan dalam urin orang yang sehat. Untuk menyatakan keberadaan suatu glukosa, dapat dilakukan dengan cara yang berbeda – beda. Cara yang tidak spesifik dapat dilakukan dengan menggunakan suatu zat dalam reagen yang berubah sifat dan warnanya jika direduksi oleh glukosa. Diantaranya adalah penggunaan reagen fehling yang dapat dipakai untuk menyatakan adanya reduksi yang mengandung garam cupri. Sedangkan pembuktian glukosuria secara spesifik dapat dilakukan dengan menggunakan enzim glukosa oxidase. ( Probosunu, 1994 )
Pada orang normal tidak ditemukan adanya glukosa dalam urine. Glukosuria dapat terjadi karena peningkatan kadar glukosa dalam darah yang melebihi kapasitas maksimum tubulus untuk mereabsorbsi glukosa. Hal ini dapat ditemukan pada kondisi diabetes melitus, tirotoksis, sindroma chusing, phaeochromocytoma, peningkatan tekanan intrakranial atau karena ambang rangsang ginjal yang menurun seperti pada renal glukosuria kehamilan dan sindroma fanconi. Namun reduksi positif tidak selalu berarti pasien menderita diabetes melitus. Hal ini dikarenakan pada penggunaan cara reduksi dapat terjadi hasil positif palsu pada urin yang disebabkan karena adanya kandungan bahan reduktor selain glukosa. Bahan reduktor yang dapat menimbulkan reaksi positif palsu tersebut antara lain : galaktosa, fruktosa, laktosa, pentosa, formalin, glukuronat dan obat – obatan seperti streptomycin, salisilat dan vitamin C. Oleh karena
itu, perlu dilakukan uji lebih lanjut untuk memastikan jenis gula pereduksi yang terkandung dalam sampel urine. Hal ini dikarenakan hanya kandungan glukosa yang mengidentifikasi keberadaan penyakit diabetes. Penggunaan cara enzimatik lebih sensitif dibandingkan dengan cara reduksi. Cara enzimatik dapat mendeteksi kadar glukosa urin sampai 100mg/dL, sedangkan pada cara reduksi hanya sampai 250 mg/dL. Nilai ambang ginjal untuk glukosa dalam keadaan normal adalah 160 – 180 mg%. ( Montgomery, 1993 )
Faktor – faktor yang mempengaruhi jumlah atau keadaan urine yaitu diantaranya jumlah air yang diminum, keadaan sistem syaraf, hormon ADH, banyaknya garam yang harus dikeluarkan dari darah agar tekanan menjadi osmotic, pada penderita diabetes melitus pengeluaran glukosa diikuti kenaikan volume urine.
Meskipun disebut gula darah, selain glukosa, juga ditemukan jenis-jenis gula lainnya, seperti fruktosa dan galaktosa. Namun demikian, hanya tingkatan glukosa yang diatur melalui hormon insulin dan leptin.
Kadar gula di luar rentang normal dapat menjadi indikator kondisi medis. Kondisi yang terus-menerus tinggi disebut sebagai hiperglisemia, dan sebaliknya kondisi gula darah yang terus menerus rendah disebut sebagai hipoglisemia.
3. Asam Urat
Asam Urat (Gout) adalah salah satu bentuk arthritis (radang sendi) dimana sendi-sendi terasa nyeri dan bengkak. Ini disebabkan oleh asam urat dalam darah yang mengendap dalam bentuk kristal pada sendi-sendi dan jaringan sekitarnya. Penderita Gout biasanya memiliki kandungan asam urat yang tinggi dalam darahnya. Mereka juga seringkali menderita diabetes, tekanan darah tinggi dan gemuk. Gout juga meningkatkan resiko penyakit jantung dan kematian. Memakan seafood, daging merah, jeroan, alkohol
dan softdrinks (yang mengandung fruktosa atau gula) menambah resiko terkena penyakit ini. Tetapi kondisi ini tidak berkaitan dengan sifat asam atau basa (alkalin) makanan atau minuman tersebut. Seafood, daging merah, jeroan dan alkohol kaya akan purine, suatu zat alami yang dapat ditemukan dalam berbagai jenis makanan yang jika dicerna berubah menjadi asam urat. Fruktosa juga meningkatkan jumlah asam urat yang dihasilkan dalam tubuh. Tetapi berbeda dengan mitos yang dipercaya, sayur-sayuran yang kaya akan purine seperti polong-polongan, kedelai dan kacang-kacangan belum terbukti sebagai faktor resiko gout.
Penurunan berat badan dan olahraga (dan minum banyak cairan) bisa mengurangi jumlah serangan penyakit ini. Terapi untuk mengurangi kandungan asam urat harus dimulai saat pasien mengalami 2 kali atau lebih serangan gout dalam satu tahun, pembengkakan karena endapan kristal, kerusakan sendi atau batu ginjal.
Allupurinal direkomendasikan untuk anda, mungkin untuk satu atau lebih dari alasan berikut ini. Tujuannya adalah untuk mengurangi kandungan asam urat sampai ke bawah titik kristalisasi kira-kira 360 mikro mol per liter sehingga bisa mendorong terjadinya penguraian / peleburan kristal tersebut. Ini kemudian akan mengurangi frekuensi serangan asam urat (gout) secara signifikan, jika tidak bisa secara menyeluruh. Saat anda mulai mengkonsumsi allupurinol, serangan mungkin masih terjadi. Dengan demikian doktor akan menggunakan obat-obatan pencegah dengan dosis rendah seperti colchicine dan strategi “mulai dengan rendah - lanjut dengan perlahan” (start low-go slow) untuk mengurangi terjadinya serangan akut. Jika anda terus mendapat serangan penyakit ini sementara anda terus menjalani terapi allupurinol, kemungkinan alasannya adalah kandungan asam urat dalam darah anda masih tinggi.
Mitos yang tersebar bahwa allupurinol harus dihentikan sementara selama serangan asam urat akut telah menyebabkan terjadinya kesalahan penggunaannya dan malah menyebabkan pengendalian asam urat yang tidak baik. Jika anda saat ini sudah
mengkonsumsi allupurinol, menghentikannya akan, berlawanan dengan apa yang sudah dipercaya, memperpanjang masa serangan akut tersebut karena hal ini akan menyebabkan peningkatan fluktuasi kandungan asam urat dalam darah anda. Allupurinol dikatakan buruk karena adanya masalahmasalah seperti alergi parah -bentol-bentol, demam, disfungsi organ dalam dan bahkan kematian - tetapi hail ini tidak boleh menghalangi penggunaan rutinnya dalam mengurangi kandungan asam urat. Saya mengingatkan para pasien untuk mengenali tanda-tanda reaksi alergi terhadap obat dan untuk menghentikan konsumsinya segera jika terjadi tanda-tanda tersebut. Cara alternatif untuk mengurangi kandungan asam urat termasuk penggunaan obat-obatan uricosuric (obat-obatan yang mendorong pengeluaran urate (garam asam urat) melalui ginjal) dan febuxostat. Febuxostat adalah suatu obat baru yang baru-baru ini disetujui penggunaannya di Amerika Serikat dan Eropa. Diharapkan obat ini akan tersedia bagi para pasien disini yang menderita gout parah dan komplikasi di masa mendatang. Mengobati serangan asam urat / Gout akut tidak menyembuhkan masalah yang mendasarinya, serta penggunaan obat-obatan pereda nyeri dalam jangka panjang seringkali menyebabkan masalah ginjal. Pendekatan holistik untuk mengobati Gout secara sukses adalah merubah gaya hidup dan diet beserta dengan penggunaan obat-obatan yang baik.
4. Enzim
Enzim merupakan biokatalisator/katalisator organik yang diproduksi oleh makhluk hidup untuk mengkatalisis dan mengendalikan reaksi kimia yang penting dalam tubuh makhluk hidup tersebut. Berbeda dengan katalisator biasa, enzim mempunyai spesifisitas katalitik yang tinggi yang ditentukan oleh gugus fungsi pada situs aktifnya. Enzim hanya mengkatalisis reaksi secara termodinamika, yaitu berdasarkan pelepasan energi bebas. Katalisator ini terlibat dalam reaksi, tetapi kemudian kembali ke struktur asalnya (Trevor, 1985).
Enzim terdiri dari bagian protein dan bagian non protein. Bagian protein enzim yang disebut apoenzim sangat menentukan fungsi biokatalisator dari enzim. Bagian ini akan rusak pada suhu terlampau panas atau bersifat termolabil. Bagian non protein dari enzim disebut kofaktor atau gugus prostetik, yang dapat berupa senyawa organik (koenzim) atau senyawa non organik, seperti ion-ion logam. Gugus prostetik ini berukuran kecil, tahan panas (termostabil), dan diperlukan enzim untuk aktivitas katalitiknya. Gabungan kedua bagian ini membentuk haloenzim, yaitu bentuk enzim yang sempurna dan aktif (Bergmeyer, 1984).
Sifat – Sifat Enzim
Beberapa sifat umum yang dimiliki oleh enzim (Praweda, 2000) yaitu:
1. Enzim merupakan biokatalisator yang dalam konsentrasi kecil dapat memacu laju reaksi, tanpa merubah keseimbangan reaksi.
2. Enzim bersifat termolabil, hidrofil dan memiliki permukaan yang lebar.
3. Reaksi yang dikatalisis enzim dapat berlangsung sangat cepat. Setiap molekul enzim dapat digunakan berulang-ulang.
4. Enzim dapat bekerja di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim).
5. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada enzim yang mengkatalisis reaksi dua arah, seperti enzim lipase yang mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemak.
6. Enzim bekerja secara spesifik, karena sisi aktifnya (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya cocok dengan permukaan substrat tertentu.
7. Enzim sangat peka terhadap faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi protein, seperti suhu dan pH.
9. Umumnya enzim tidak dapat bekerja tanpa adanya kofaktor. Aktivitas katalitik enzim juga dipengaruhi oleh zat yang berfungsi sebagai aktivator dan inhibitor.
Karakterisasi Enzim
Perubahan suhu dan pH berpengaruh besar terhadap kerja enzim. Aktivitas enzim juga dipengaruhi oleh konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat. Pengaruh aktivator, inhibitor dan kofaktor dalam beberapa keadaan juga merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim (Indah, 2004).
1. Efek suhu terhadap aktivitas enzim
Aktivitas enzim akan bertambah dengan naiknya suhu sampai tercapainya aktivitas optimum. Kenaikan suhu lebih lanjut akan mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim dan pada akhirnya merusak enzim (Pelczar, 1986).
2. Efek pH terhadap aktivitas enzim
Perubahan pH akan mempengaruhi kecepatan reaksi enzim, karena berubahnya derajat ionisasi gugus asam dan basa dari enzim. Untuk kebanyakan enzim, terdapat rentang pH optimum dimana aktivitas enzim berlangsung secara optimum dan mempunyai stabilitas yang tinggi. Sebagian besar enzim mempunyai pH optimum yang mendekati netral, sebagian kecil lainnya mempunyai pH optimum yang sangat rendah (sekitar 2,0) atau sangat tinggi (sekitar 9,0) (Yulinah dkk, 1990).
3. Efek konsentrasi enzim terhadap aktivitas enzim
Pada enzim-enzim dengan derajat kemurniannya tinggi, terdapat suatu hubungan linear antara jumlah enzim dan taraf aktivitas pada batas-batas tertentu. Konsentrasi enzim pada umumnya sangat kecil, bila dibandingkan dengan konsentrasi substrat. Saat konsentrasi enzim meningkat, maka aktivitas enzim juga bertambah (Pelczar, 1986).
Kecepatan reaksi yang dikatalisis oleh enzim sangat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat. Pada konsentrasi substrat yang sangat rendah, kecepatan reaksi yang dikatalisis enzim juga sangat rendah. Sebaliknya, kecepatan reaksi akan meningkat dengan meningkatnya konsentrasi substrat sampai tercapai titik tertentu, yaitu titik batas kecepatan reaksi maksimum. Setelah titik batas, enzim menjadi jenuh oleh substratnya, sehingga tidak dapat berfungsi lebih cepat. Pembatas kecepatan enzimatis ini adalah kecepatan penguraian kompleks enzim-substrat menjadi produk dan enzim bebas (Lehningher, 1995)
5. Efek aktivator, inhibitor dan kofaktor terhadap aktivitas enzim
Aktifitas katalitik enzim dapat dipengaruhi oleh aktivator (bahan-bahan yang meningkatkan aktivitas enzim) dan inhibitor (bahan-bahan yang menurunkan aktivitas enzim). Berdasarkan kinetikanya, inhibitor dapat dibedakan menjadi inhibitor ireversibel dan reversibel (Palmer, 1995).
Aktivitas enzim juga dipengaruhi oleh kofaktor, yaitu komponen non protein dari enzim yang menentukan aktivitas katalitiknya. Kofaktor ini dapat berupa senyawa organik yang disebut koenzim atau senyawa non organik seperti ion logam Fe2+, Mn2+, Zn2+ dan
Ca2+ (Lehningher, 1995).
Ion-ion logam ini umumnya ditambahkan dalam bentuk garam, misalnya ion Ca2+ dalam
bentuk garam klorida. Kation-kation lain yang telah diketahui dapat mengaktifkan enzim adalah Na+, K+, Rb+, Cs+, Mg2+, Zn2+, Cu2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, dan Al3+ (Palmer,
1995).
Kebanyakan enzim diberi nama dengan menambahkan akhiran -ase- pada nama substratnya, seperti urease yang mengkatalisis hidrolisis urea. Tetapi beberapa enzim yang dinamakan tanpa menerangkan substratnya, seperti tripsin. (Lehningher, 1995).
Berdasarkan sistem penamaan enzim internasional dari IUB (International Union of Biochemistry), enzim dapat digolongkan dalam enam golongan berdasarkan reaksi yang dikatalisisnya (Lehningher, 1995), yaitu:
1. Oksidoreduktase :
Oksidoreduktase (dehidrogenase atau oksidase) mengkatalisis reaksi oksidasi reduksi, seperti glukosa oksidase, alkohol dehidrogenase dan piruvat hidrogenase.
2. Transferase :
Transferase mengkatalisis pemindahan suatu gugus tertentu, seperti transmetilase, transaldolase, dan transketolase.
3. Hidrolase :
Hidrolase berperan dalam reaksi hidrolisis, seperti protease, amilase, selulase, pektinase, dan maltase.
4. Liase :
Liase mengkatalisis penghilangan gugus tertentu dari substrat dengan atau tanpa melalui proses hidrolisis atau melalui pemutusan ikatan rangkap. Contoh: piruvat dekarboksilase.
5. Isomerase :
Isomerase adalah semua enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi, seperti alanin rasemase.
Ligase berperan dalam reaksi pembentukan ikatan kimia, termasuk diantaranya enzim-enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan C-O, C-S, C-N, dan C-C. Contoh: tiokinase.
5. Trigliserida
Triasilgliserol (trigliserida) adalah bentuk simpanan utama asam lemak. Triasilgliserol adalah ester trihidrat alkohol gliserol dan asam lemak. Mono dan diasigliserol, tempat satu atau dua asam lemak teresterifikasi dengan gliserol, juga ditemukan di jaringan. Senyawa-senyawa ini penting dalam sintesis dan hidrolisis triasigliserol (Murray, 2012).
Triasilgliserol atau trigliserida merupakan lipid paling sederhana dan banyak mengandung asam lemak sebagai unit penyusunnya. Senyawa ini merupakan triester dari gliserol dan asam-asam karboksilat tinggi, yang disebut asam lemak (Goodwin, 1983).
Pengelompokannya dibagi menjadi dua yang didasarkan atas identitas dan letak ketiga komponen asam lemak penyusunnya. Senyawa dengan kandungan asam lemak yang sejenis pada ketiga posisi gugus hidroksilnya disebut trigliserida sederhana. Trigliserida dengan kandungan dua atau lebih asam lemak yang berbeda dinamakan trigliserida campuran (Nurhasanah, 2003).
Berdasarkan bentuk strukturnya trigliserida dapat dipandang sebagai hasil kondensasi ester dari satu molekul gliseril dengan tiga molekul asam lemak, sehingga senyawa ini sering juga disebut sebagai triasilgliserol. Jika ketiga asam lemak penyusun lemak itu sama maka disebut trigliserida paling sederhana. Tetapi jika ketiga asam lemak tersebut tidak sama maka disebut dengan trigliserida campuran. Pada umumnya trigliserida alam mengandung lebih dari satu jenis asam lemak(Budimarwanti, 2008).
Trigliserida jika dihidrolisis akan menghasilkan 3 molekul asam lemak rantai panjang dan 1 molekul gliserol. Rumus kimia trigliserida adalah CH2COOR-CHCOOR'-CH2-COOR", dimana R, R' dan R" masing-masing adalah sebuah rantai
alkil yang panjang. Ketiga asam lemak RCOOH, R'COOH and R"COOH bisa jadi semuanya sama, semuanya berbeda ataupun hanya dua diantaranya yang sama. Panjang rantai asam lemak pada trigliserida yang terdapat secara alami dapat bervariasi, namun panjang yang paling umum adalah 16, 18, atau 20 atom karbon. Biosintesis trigliserida secara singkat terlebih dahulu asam lemak diaktifkan menjadil KoA oleh enzim KoA sintase, memerlukan ATP dan KoA. Dua molekul asil-KoA dengan gliserol 3-fosfat yang dikatalisis enzim gliserol 3 fosfat asiltransferase kemudian enzim 1-asilgliserol-3-fosfatasiltransferase akan membentuk trigliserida
