Lemak

Lemak(bahasa Inggris:fat) merujuk pada sekelompok besarmolekul-molekulalam yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, dan oksigen meliputiasam lemak,malam,sterol,vitamin-vitaminyang larut di dalam lemak (contohnya A, D, E, dan K),monogliserida,digliserida,fosfolipid,glikolipid,terpenoid(termasuk di dalamnyagetahdansteroid) dan lain-lain.
Lemaksecara khusus menjadi sebutan bagi minyak hewani pada suhu ruang, lepas dari wujudnya yang padat maupun cair, yang terdapat pada jaringan tubuh yang disebutadiposa. Lemak merupakan suatu zat yang kaya akan energi, yang diperlukan tubuh sebagai sumber energ utama dalama proses metabolisme tubuh. Lemak dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hari, yang disimpan sebagai cadangan energi dalam bentuk sel-sel lemak.
Pada jaringan adiposa,sel lemakmengeluarkanhormonleptindanresistinyang berperan dalamsistem kekebalan, hormonsitokinayang berperan dalam komunikasi antar sel. Hormon sitokina yang dihasilkan oleh jaringan adiposa secara khusus disebut hormonadipokina, antara lainkemerin,interleukin-6,plasminogen activator inhibitor-1,retinol binding protein 4(RBP4),tumor necrosis factor-alpha(TNFα),visfatin, dan hormon metabolik sepertiadiponektindanhormon adipokinetik(Akh).
Karena struktur molekulnya yang kaya akan rantai unsur karbon(-CH2-CH2-CH2-)maka lemak mempunyai sifat hydrophob. Ini menjadi alasan yang menjelaskan sulitnya lemak untuk larut di dalam air. Lemak dapat larut hanya di larutan yang non polar atau organik seperti: eter, Chloroform, atau benzol
Secara umum dapat dikatakan bahwa lemak memenuhi fungsi dasar bagi manusia, yaitu:
Lemak juga merupakan sarana sirkulasi energi di dalam tubuh dan komponen utama yang membentuk membran semua jenis sel.
Seleukariotikdisekat-sekat menjadiorganelikatan-membran yang melaksanakan fungsi biologis yang berbeda-beda.Gliserofosfolipidadalah komponen struktural utama darimembran biologis, misalnyamembran plasmaseluler dan membran organel intraselular; di dalam sel-sel hewani membran plasma secara fisik memisahkan komponenintraselulardari lingkunganekstraselular. Gliserofosfolipid adalah molekulamfipatik(mengandung wilayahhidrofobikdanhidrofilik) yang mengandung inti gliserol yang terkait dengan dua "ekor" turunan asam lemak oleh ikatan-ikatanesterdan ke satu gugus "kepala" oleh suatu ikatan esterfosfat. Sementara gliserofosfolipid adalah komponen utama membran biologis, komponen lipid non-gliserida lainnya sepertisfingomielindansterol(terutamakolesteroldi dalam membran sel hewani) juga ditemukan di dalam membran biologis.Di dalam tumbuhan dan alga, galaktosildiasilgliserol,dan sulfokinovosildiasilgliserol,yang kekurangan gugus fosfat, adalah komponen penting dari membran kloroplas dan organel yang berhubungan dan merupakan lipid yang paling melimpah di dalam jaringan fotosintesis, termasuk tumbuhan tinggi, alga, dan bakteri tertentu.
Dwilapis telah ditemukan untuk memamerkan tingkat-tingkat tinggi dariketerbiasan gandayang dapat digunakan untuk memeriksa derajat keterurutan (atau kekacauan) di dalam dwilapis menggunakan teknik sepertiinterferometri polarisasi ganda.
Triasilgliserol, tersimpan di dalam jaringan adiposa, adalah bentuk utama dari cadangan energi di tubuh hewan.Adiposit, atau sel lemak, dirancang untuk sintesis dan pemecahan sinambung dari triasilgliserol, dengan pemecahan terutama dikendalikan oleh aktivasi enzim yang peka-hormon,lipase.Oksidasi lengkap asam lemak memberikan materi yang tinggi kalori, kira-kira 9kkal/g, dibandingkan dengan 4 kkal/g untuk pemecahankarbohidratdanprotein. Burung pehijrah yang harus terbang pada jarak jauh tanpa makan menggunakan cadangan energi triasilgliserol untuk membahanbakari perjalanan mereka.
Di beberapa tahun terakhir, bukti telah mengemuka menunjukkan bahwapensinyalan lipidadalah bagian penting daripensinyalan sel.Pensinyalan lipid dapat muncul melalui aktivasireseptor protein G berpasanganataureseptor nuklir, dan anggota-anggota beberapa kategori lipid yang berbeda telah dikenali sebagai molekul-molekul pensinyalan dansistem kurir kedua.Semua ini meliputisfingosina-1-fosfat, sfingolipid yang diturunkan dari seramida yaitu molekul kurir potensial yang terlibat di dalam pengaturan pergerakan kalsium,pertumbuhan sel, dan apoptosis;diasilgliserol(DAG) danfosfatidilinositolfosfat (PIPs), yang terlibat di dalam aktivasiprotein kinase Cyang dimediasi kalsium;prostaglandin, yang merupakan satu jenis asam lemak yang diturunkan dari eikosanoid yang terlibat di dalamradangandkekebalan;hormon steroidsepertiestrogen,testosteron, dankortisol, yang memodulasi fungsi reproduksi, metabolisme, dantekanan darah; danoksisterolseperti 25-hidroksi-kolesterol yakniagonisreseptor X hati.
Vitamin-vitamin yang "larut di dalam lemak" (A,D,E, danK1) – yang merupakan lipid berbasis isoprena – gizi esensial yang tersimpan di dalam jaringan lemak dan hati, dengan rentang fungsi yang berbeda-beda.Asil-karnitinaterlibat di dalam pengangkutan dan metabolisme asam lemak di dalam dan di luarmitokondria, di mana mereka mengalamioksidasi beta.Poliprenol dan turunan terfosforilasi juga memainkan peran pengangkutan yang penting, di dalam kasus ini pengangkutanoligosakaridamelalui membran. Fungsi gula fosfat poliprenol dan gula difosfat poliprenol di dalam reaksi glikosilasi ekstra-sitoplasmik, di dalam biosintesis polisakarida ekstraselular (misalnya, polimerisasipeptidoglikandi dalam bakteri), dan di dalam protein eukariotik N-glikosilasi.Kardiolipinadalah sub-kelas gliserofosfolipid yang mengandung empat rantai asil dan tiga gugus gliserol yang tersedia melimpah khususnya pada membran mitokondria bagian dalam.Mereka diyakini mengaktivasi enzim-enzim yang terlibat denganfosforilasi oksidatif.
Lemak yang menjadi makanan bagi manusia dan hewan lain adalah trigliserida, sterol, dan fosfolipid membran yang ada pada hewan dan tumbuhan. Proses metabolisme lipid menyintesis dan mengurangi cadangan lipid dan menghasilkan karakteristik lipid fungsional dan struktural pada jaringan individu.
Karena irama laju asupankarbohidratyang cukup tinggi bagi makhluk hidup dan puri mirip hanoman, maka asupan tersebut harus segera diolah oleh tubuh, menjadi energi maupun disimpan sebagaiglikogen. Asupan yang baik terjadi pada saat energi yang terkandung dalam karbohidrat setara dengan energi yang diperlukan oleh tubuh, dan sangat sulit untuk menggapai keseimbangan ini. Ketika asupan karbohidrat menjadi berlebih, maka kelebihan itu akan diubah menjadi lemak. Metabolisme yang terjadi dimulai dari:
Sementara itu:
Kejadian ini melibatkan sintesis asam lemak dariasetil-KoAdan esterifikasi asam lemak pada saat pembuatan triasilgliserol, suatu proses yang disebutlipogenesisatausintesis asam lemak.Asam lemak dibuat olehsintasa asam lemakyang mempolimerisasi dan kemudian mereduksi satuan-satuan asetil-KoA. Rantai asil pada asam lemak diperluas oleh suatu daur reaksi yang menambahkan gugus asetil, mereduksinya menjadi alkohol,mendehidrasinyamenjadi gugusalkenadan kemudian mereduksinya kembali menjadi gugusalkana. Enzim-enzim biosintesis asam lemak dibagi ke dalam dua gugus, di dalam hewan dan fungi, semua reaksi sintasa asam lemak ini ditangani oleh protein tunggal multifungsi,sedangkan di dalam tumbuhan,plastiddan bakteri memisahkan kinerja enzim tiap-tiap langkah di dalam lintasannya.Asam lemak dapat diubah menjadi triasilgliserol yang terbungkus di dalamlipoproteindan disekresi dari hati.
Sintesisasam lemak tak jenuhmelibatkan reaksidesaturasa, di mana ikatan ganda diintroduksi ke dalam rantai asil lemak. Misalnya, pada manusia, desaturasiasam stearatolehstearoil-KoA desaturasa-1menghasilkanasam oleat. Asam lemak tak jenuh ganda-dua (asam linoleat) juga asam lemak tak jenuh ganda-tiga (asam linolenat) tidak dapat disintesis di dalam jaringan mamalia, dan oleh karena ituasam lemak esensialdan harus diperoleh dari makanan.
Sintesis triasilgliserol terjadi di dalamretikulum endoplasmaoleh lintasan metabolisme di mana gugus asil di dalam asil lemak-KoA dipindahkan ke gugus hidroksil dari gliserol-3-fosfat dan diasilgliserol.
Terpenadanterpenoid, termasukkarotenoid, dibuat oleh perakitan dan modifikasi satuan-satuanisoprenayang disumbangkan dari prekursor reaktifisopentenil pirofosfatdandimetilalil pirofosfat.Prekursor ini dapat dibuat dengan cara yang berbeda-beda. Pada hewan danarchaea,lintasan mevalonatmenghasilkan senyawa ini dari asetil-KoA,sedangkan pada tumbuhan dan bakterilintasan non-mevalonatmenggunakan piruvat dangliseraldehida 3-fosfatsebagai substratnya.Satu reaksi penting yang menggunakan donor isoprena aktif ini adalahbiosintesis steroid. Di sini, satuan-satuan isoprena digabungkan untuk membuatskualenadan kemudian dilipat dan dibentuk menjadi sehimpunan cincin untuk membuatlanosterol.Lanosterol kemudian dapat diubah menjadi steroid, sepertikolesteroldanergosterol.
Oksidasi betaadalah proses metabolisme di mana asam lemak dipecah di dalammitokondriadan/atau di dalamperoksisomauntuk menghasilkanasetil-KoA. Sebagian besar, asam lemak dioksidasi oleh suatu mekanisme yang sama, tetapi tidak serupa dengan, kebalikan proses sintesis asam lemak. Yaitu, pecahan berkarbon dua dihilangkan berturut-turut dari ujung karboksil dari asam itu setelah langkah-langkahdehidrogenasi,hidrasi, danoksidasiuntuk membentukasam keto-beta, yang dipecah dengantiolisis. Asetil-KoA kemudian diubah menjadiAdenosina trifosfat, CO2, dan H2O menggunakandaur asam sitratdanrantai pengangkutan elektron. Energi yang diperoleh dari oksidasi sempurna asam lemak palmitat adalah 106 ATP.Asam lemak rantai-ganjil dan tak jenuh memerlukan langkah enzimatik tambahan untuk degradasi.
Sebagian besar lipid yang ditemukan di dalam makanan adalah berbentuk triasilgliserol, kolesterol dan fosfolipid. Kadar rendah lemak makanan adalah penting untuk memfasilitasi penyerapan vitamin-vitamin yang larut di dalam lemak (A,D,E, danK) dankarotenoid.Manusia dan mamalia lainnya memerlukan makanan untuk memenuhi kebutuhan asam lemak esensial tertentu, misalnyaasam linoleat(asam lemak omega-6) danasam alfa-linolenat(sejenis asam lemak omega-3) karena mereka tidak dapat disintesis dari prekursor sederhana di dalam makanan.Kedua-dua asam lemak ini memiliki 18 karbon per molekulnya,lemak majemuk tak jenuhberbeda di dalam jumlah dan kedudukan ikatan gandanya. Sebagian besarminyak nabatiadalah kaya akan asam linoleat (safflower,bunga matahari, danjagung). Asam alfa-linolenat ditemukan di dalam daun hijau tumbuhan, dan di beberapa biji-bijian, kacang-kacangan, dan leguma (khususnyaflax,brassica napus,walnut, dankedelai).Minyak ikankaya akan asam lemak omega-3 berantai panjangasam eikosapentaenoatdanasam dokosaheksaenoat.Banyak pengkajian telah menunjukkan manfaat kesehatan yang baik yang berhubungan dengan asupan asam lemak omega-3 pada perkembangan bayi,kanker, penyakit kardiovaskular (gangguan jantung), dan berbagai penyakit kejiwaan, seperti depresi, kelainan hiperaktif/kurang memperhatikan, dandemensia.Sebaliknya, kini dinyatakan bahwa asupanlemak trans, yaitu yang ada padaminyak nabati yang dihidrogenasi sebagian, adalah faktor risiko bagipenyakit jantung.
Beberapa pengkajian menunjukkan bahwa total asupan lemak yang dikonsumsi berhubungan dengan menaiknya risikokegemukanand diabetes.akan Tetapi, pengkajian lain yang cukup banyak, termasukWomen's Health Initiative Dietary Modification Trial(Percobaan Modifikasi Makanan Inisiatif Kesehatan Perempuan), sebuah pengkajian selama delapan tahun terhadap 49.000 perempuan,Nurses' Health Study(Pengkajian Kesehatan Perawat danHealth Professionals Follow-up Study(Pengkajian Tindak-lanjut Profesional Kesehatan), mengungkapkan ketiadaan hubungan itu.Kedua-dua pengkajian ini tidak menunjukkan adanya hubungan antara dari persentase kalori dari lemak dan risiko kanker, penyakit jantung, atau kelebihan bobot badan.Nutrition Source, sebuah situs web yang dipelihara oleh Departemen Gizi diSekolah Kesehatan Masyarakat Harvard, mengikhtisarkan bukti-bukti terkini pada dampak lemak makanan: "Sebagian besar rincian penelitian yang dilakukan di Harvard ini menunjukkan bahwa jumlah keseluruhan lemak di dalam makanan tidak berhubungan dengan bobot badan atau penyakit tertentu."