Selasa, 05 April 2011

KARBOHIDRAT

 
I.1 Karbohidrat secara umum
Karbohidrat merupakan salah satu dari tiga bahan makanan pokok manusia dan hewan disamping lemak dan protein. Dalam tubuh manusia dan hewan, senyawa ini merupakan cadangan energi dan tersimpan didalam sel sebagai glikogen. Karbohidrat terdapat dalam jumlah cukup besar didalam tumbuh-tumbuhan, terutama pada bagian-bagian yang keras seperti biji, ubi dan kulit.
Karbohidrat sebenarnya bukan nama umum senyawaan kimia yang secara kimiawi berupa bentuk hidrat dari karbon dan secara empiris mempunyai rumus: Cn(H2O)n. Termasuk dalam kelompok senyawa ini misalnya glukosa C6H12O6 dan sakarosa C11H22O11. Terdapat pula senyawa yang tidak mematuhhi rumus umum tersebut seperti ramnosa dengan rumus molekul C6H12O5 dan dimasukkan dalam kelompok karbohidrat karena senyawa ini memiliki sifat-sifat yang sama dengan karbohidrat. Disamping itu, ternyata dikenal pula banyak senyawa yang memenuhi rumus umum diatas tetapi tidak masuk dalam kelompok karbohidrat, seperti asam cuka C2H4O2 dan asam laktat C3H6O3.
I.2 Pengolongan Karbohidrat
            Karbohidrat tersusun sebagai polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton atau zat yang jika dihidrolisis menghasilkan salah satu senyawa tersebut. Senyawa karbohidrat dibagi dalm 3 golongan:
1.      Monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa)
Monosakarida dikenal sebagai bentuk paling sederhana dari karbohidrat dan karena monosakarida umumnya memiliki rasa manis, maka senyawa ini disebut juga sebagai “gula sederhana”. Contohnya: glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis dan tidak kehilangan sifat gulanya. Golongan monosakarida ini biasanya dikelompokkan dalam triosa, tetrafosfat, pentosaheksosa, dan heptosa. Disakarida merupakan karbohidrat yang bila dihidrolisis menghasilkan dua monosakarida yang sama atau berbeda. Contohnya adalah sukrosa yang jika dihidrolisis akan menghasilkan glukosa dan fruktosa.
a.       Glukosa (gula darah)
·         Suatu aldoheksosa (dekstosa) karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan.
·         Di alam terdapat dalam buah-buahan dan madu lebah.
·         Darah manusia normal, glukosanya=70 -100mg/100ml darah. Lebih dari itu akan menyebabkan penyakit Diabetes mellitus.
·         Glukosa digunakan untuk pembentukan amilum atau selulosa melalui proses fotosintesis.
b.      Fruktosa
·         Fruktosa adalah suatu ketoheksosa (levulosa) karena dapat memutar cahaya ke kiri.
·         Mempunyai ras lebih manis daripada glukosa san sukrosa.
·         Dapat dibedakan dari glukosa dengan pereaksi Seliwanoff, yaitu larutan resorsinol (1,3 dihidroksi-benzena) dalam asam HCl. Reaksi Seliwanoff bertujuan untuk menunjukan adanya ketosa.
Sifat-sifat monosakarida
a.       Reaksi dengan asam dan basa
Apabila glukosa dilarutkan dalam basa encer, beberapa jam kemudian dihasilkan campuran yang terdiri dari fruktosa, manosa dan sebagian glikosa semula. Hal ini terjadi karena enolisasi glukosa melalui pembentukan senyawa “antara” tersebut dalam larutan enediol. Perubahan aldosa menjadi ketosa ini disebut transformasi Bry-Alberda van Ekenstein. Transformasi ini tidak terjadi dalam larutan basa pekat karena didalam larutan ini, monosakarida mudah teroksidasi, terdegradasi, dan berpolimerisasi. Dalam asam encer, monosakarida sangat stabil, tetapi jika aldoheksosa dipanaskan dalam asam kuat, akan mengalami dehidrasi dan diperoleh bentuk hidroksimentil furfural. Dalam kondisi yang sama, pentosa juga akan berubah menjadi bentuk furfural.
b.      Gula pereduksi
Karbohidrat ada yang bersifat gula pereduksi dan gula bukan pereduksi. Sifat gula pereduksi ini disebabakan adanya gugus aldehid dan gugus keton yang bebas, sehingga dapat mereduksi ion-ion logam seperti tembaga (Cu) dan perak (Ag) dalam larutan basa.
Di laboratorium terdapat beberapa reaksi yang menunjukan hal tersebut:
·         Reaksi Benedict
Pereaksi ini berupa larutan yang mengandung kuprisullfat, natrium karbonat dan natrium sitrat. Glukosa dapat mereduksi ion Cu2+ dari kuprisulfat menjadi ion Cu+ yang kemudian mengendap sebagai Cu2O. Adanya natrium karbonat dan natrium sitrat membuat pereaksi benedict bersifat basa lemah.
 Uji benedict bertujuan untuk mengetahui adanya gula pereduksi dalam suatu larutan dengan indikator yaitu adanya perubahan warna khususnya menjadi merah bata. Benedict Reagen digunakan untuk menguji atau memeriksa kehadiran gula pereduksi dalam suatu cairan. Monosakarida yang bersifat redutor, dengan diteteskannya Reagen akan menimbulkan endapan merah bata. Selain menguji adanya gula pereduksi, juga berlaku secara kuantitatif, karena semakin banyak gula dalam larutan maka semakin gelap warna endapan.
·         Reaksi Barfoed
Reaksi ini terdiri atas larutan kupriasetat dan asam asetat dalam air, dan digunakan untuk membedakan antara monosakarida dan disakarida. Monosakarida dapat mereduksi lebih cepat daripada disakarida. Jadi CuO terbentuk lebih cepat oleh monosakarida daripada oleh disakarida, dengan anggapan konsentrasi monosakarida dan disakarida dalam larutan tidak berbeda banyak. Perbedaan antara pereaksi barfoed dengan pereaksi fehling atau benedict ialah bahwa pada pereaksi barfoed digunakan suasana asam.
·         Uji Seliwanoff
Beberapa karbohidrat memiliki gugus keton, adanya gugus keton tersebut dapat dibuktikan melalui uji seliwanoff. Jika karbohidrat yang mengandung gugus keton direaksikan dengan seliwanoff akan menunjukkan warna merah sebagai reaksi positifnya. Adanya warna merah merupakan hasil kondensasi dari resorsinol yang sebelumnya didahului dengan pembentukan hidroksi metil furfural. Proses pembentukan hidroksi metil furfural berasal dari konversi dari fruktosa oleh asam klorik panas yang kemudian menghasilkan asam livulenik dan hidroksi metil furfural.
·         Uji Iodium
Uji atau tes ini digunakan untuk memisahkan amilum atau pati yang terkandung dalam larutan tersebut. Reaksi positifnya ditandai dengan adanya perubahan warna menjadi biru. Warna biru yang dihasilkan diperkirakan adalah hasil dari ikatan kompleks antara amilum dengan iodin.
2.      Oligosakarida
Senyawa ini terdiri atas dua buah atau lebih monosakarida yang dengan pengaruh asam senyawa ini dapat mengalami hidrolisa menjadi bentuk-bentuk monosakarida penyusunnya. Oligosakarida merupakan karbohidrat yang bila dihidrolisis menghasilkan tiga hingga sepuluh monosakarida. Bila senyawa ini terdiri dari dua monosakarida penyusun, disebut disakarida, dan apabila terdiri dari tiga penyusun disebut trisakarida dan seterusnya. Contohnya: sakarosa, maltosa, dan laktosa.
a.       Sukrosa (glukosa + fruktosa) diubah oleh enzim sukrase (invertase) dalam usus halus.
Karakteristiknya:
·         Tidak mempunyai gugus aldehida atau keton bebas.
·         Terdapat pada tebu, bit, nanas, dan wortel.
·         Tidak mempunyai gugus –Oh glikosida.
·         Tidak dapat mereduksi ion Cu2+ atau Ag+
·         Tidak membentuk osazon.
·         Memutar cahaya terpolarisasi ke kanan.
Apabila kita makan makanan yang mengandung gula, maka dalam usus halus sukrosa diubah menjadi glukosa dan fruktosa oleh enzim sukrase. Hewan tidak dapat menyerap sukrosa seperti tanaman. Pemanis buatan yang tidak mempunyai nilai nutrisi dan dapat membahayakan. Pemanis buatan memberikan rangsangan terhadap rasa manis pada lidah yang sama seperti diberikan pada gula.
b.      Laktosa (D-galaktosa + D- glukosa) = gula susu
Karakteristiknya:
·         Mempunyai gugus -OH glikosidik.
·         Mempunyai sifat mereduksi dan mutarotasi.
·         Mengkristal dalam bentuk α.
·         Terdapat dalam susu dan urine dengan konsentrasi rendah pada wanita menyusui.
·         Laktosa dihidrolisis denga ditambahkan asam nitrat dan dipanaskan menjadi asam musat.
3.      Polisakarida
Senyawa polisakarida merupakan gabungan dari banyak molekul monosakarida dengan ikatan glukosakarida. Sebenarnya oligosakarida merupakan polisakarida sederhana, tetapi tidak terdapat batas yang jelas antara oligosakarida dan polisakarida. Polisakarida merupakan polimer monosakarida yang memiliki bobot molekul yang tinggi. Bila dihidrolisis akan menghasilkan lebih dari sepuluh monosakarida, senyawa yang termasuk dalam golongan ini adalah pati, dekstrin, dan sellulosa
a.       Dekstrin
·         Sebagai hasil antara proses hidrolisis amilum sebelum terbentuk maltosa.
·         Digunakan sebagai bahan perekat.
b.      Selulosa
·         Terdapat pada tumbuhan, sebagai bahan pembentuk dinding sel.
·         Tidak dapat dicerna oleh tubuh, tidak digunakan sebagai bahan makanan.
·         Tidak larut dalam air.