Top Banner
BIOAVAILABILITAS PROTEIN KE-6 DWIYATI PUJIMULYANI
86

Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Jun 22, 2015

Download

Documents

Gilang Wijaya

bioavailabilitas protein
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

BIOAVAILABILITAS PROTEIN KE-6

DWIYATI PUJIMULYANI

Page 2: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

KESIMPULAN : protein diet akan digunakan melalui beberapa jalur :

1. Bila asupan energi mencukupi AA digunakan untuk sintesis protein tubuh, sepanjang diperlukan

2. Bila :

a. Asupan energi tidak mencukupi kebutuhan ATAU

b. Terdapat kelebihan AA yang tersedia dibanding dengankebutuhan

untuk sintesis protein ATAU

Page 3: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

c. Tidak semua AAE tersedia secara simultan saat diperlukan untuk sintesis protein tubuh (baik jenis maupun jumlahnya).

BILA DEMIKIAN, MAKA asam amino mengalami DEAMINASI hasil :

gugus amino, diekskresikan sebagai urea melalui urine fraksi non-nitrogen digunakan seba-

gai sumber energi

Page 4: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

3. Bila AA GLUKOGENIK mengalami deaminasi, maka AA akan dikonversi menjadi glukosa dan dimetabolisasi sebagai glukosa

4. Bila AA KETOGENIK mengalami deaminasi, maka AA akan dikonversi menjadi asam lemak dan selanjutnya :

a. Digunakan secara langsung sebagai sumber energi

b. Dikonversi menjadi trigliserida dan disimpan sebagai lemak

Page 5: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Keterangan :

AA glukogenik : AA yang mampu mem-bentuk glukosa Ala Gly

Met Ser

Cys TrpAA ketogenik : AA yang mampu mem-

bentuk asam lemak atau fragmen C-2 (= hasil pemecahan asam lemak)

Phe Leu

Lys

Page 6: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Deaminasi asam amino Amino acids

DEAMINATION

Nucleic acids

Nucleic acid NH4+ CARBON SKELETON

precursors

Glucogenic KetogenicUric acid Urea Pyruvate ---- Acetyl CoA Fatty acids Urine Glycerol

Glucose CO2, H2O, ATP Triglycerides

Page 7: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

KEBUTUHAN PROTEIN

Berdasarkan neraca N jumlah asup-an yang dianjurkan = 1g/kg BB/hari

berasal dari : angka estimasi + 20% +

asumsi NILAI KECERNAAN = 70%Anak dan perempuan hamil kebutuh-

an meningkat Pellet & Young : untuk menjaga kese-

hatan perempuan muda dewasa per-lu 0,8 g protein/kg BB/hari

Page 8: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Cuplikan AKG protein (per orang per hari)Kelompok umur Berat badan, kg

Protein, g

ANAK : 0- 6 bln

1- 3 th

7- 9 th

6

12

25

10

25

45

PRIA : 10-12 th

16-18 th

19-29 th

35

55

56

50

65

60

WANITA : 10-12 th

16-18 th

19-29 th

37

50

52

50

50

50

HAMIL (tambahan)

MENYUSUI (tambahan)

+ 17

+ 17

Page 9: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Estimasi kebutuhan AA pada manusia (Burtis, dkk., 1998)

Asam amino

Kebutuhan

(mg/kg berat badan/hari) Pola AA protein bermutu baik

(mg/g protein)Bayi Anak-

anakDewasa

His 33 7 7 17

Ile 83 28 12 42

Leu 135 42 16 70

Lys 99 44 12 51

AAS (Met+

Cys)

49 22 10 26

Page 10: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Lanjutan :

Asam amino

Kebutuhan

(mg/kg berat badan/hari) Pola AA protein bermutu baik

(mg/g protein)Bayi Anak-

anakDewa-

sa

AA aro-matik :

(Phe + Tyr)

141 22 16 73

Thr 68 28 8 35

Trp 21 4 3 11

Val 92 25 14 48

Page 11: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGGUNAAN PROTEIN OLEH TUBUH

1. Keseimbangan AA Jenis dan jumlah AAE seimbang

(sesuai dengan AKG AAE) penggunaan = efisien

2. Asupan energi Asupan kurang sebagian AA akan

mengalami deaminasi. Kerangka C yang diperoleh dijadikan sumber energi

Page 12: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Asupan cukup tingkat penggunaan tergantung pada mutu & kebutuhan protein

3. Imobilitas : kurang gerak kebutuhan N menurun

4. Luka ekskresi N naik

5. Stabilitas emosional : stress (takut, marah, kedinginan) ekskresi N naik

Page 13: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

EVALUASI MUTU PROTEIN

NILAI GIZI (MUTU) suatu protein ditentukan oleh

1. Kadar (%) dalam food

2. Fungsinya dalam menunjang pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan (komposisi AAE vs AKG AAE)

3. Kecernaan (digestibility)

Page 14: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Kadar protein & air beberapa food

Bahan makanan

Kadar (g/100 g bahan)

protein air

Kedelai 40,4 12,7

Kacang hijau 17,1 – 22,9 11,0

Kacang tanah 27,9 9,6

Ayam goreng 31,0 – 39,2 43,4 – 52,8

Ikan 6,7 – 20,0 73,7 – 79,6

Telur ayam 12,4 – 12,0 70,0 – 74,3

Page 15: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Tabel. Koefisien digestibility beberapa protein

Food Coef. of digestibility

Telur

Daging, ikan

Susu

Gandum (70 to 74%

extraction)

Buah-buahan

Beras

Legumes

Root vegetable

Other vegetables

97

97

97

89

85

84

78

74

65

Page 16: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Protein yang mengandung semuaAAE dalam proporsi yang

baik/seimbang ( jenis dan jumlah AAE sesuai dengan AKG)

mutu protein tersebut = BAIK asalkan coefficient of digestibility

juga BAIK

Page 17: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Kadar protein atau AA yang tinggi tidak menjamin sintesis protein tubuh berlangsung dengan baik

Pengukuran relative value of pro-tein sebagai komponen diet = PENTING, meskipun kompleks

Page 18: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

METODA PENENTUAN MUTU PROTEIN

1. Metoda kimiawi : skor AA, Indeks AAE, CPER (Calcu-

lated Protein Efficiency Ratio)

2. Metoda biologik : PER, BV (biological value), NPU (net

protein utilization)3. Metoda enzimatis (+ kimiawi) kecernaan (digestibility)

Page 19: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

1. METODA KIMIAWI : SKOR ASAM AMINO

TAHAPAN ANALISA :

1. Dilakukan analisa kadar semua AAE protein (dalam satuan : mg AA/g pro-tein atau mg AA/g N)

2. Dilakukan penilaian : masing-masing AAE secara individual dibandingkan kadar AAE yang sama pada protein acuan

Page 20: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

RASIO MASING-MASING AA :

mg AA dalam 1g protein yang diuji X = ---------------------------------------------- mg AA dalam 1g protein acuan Atau mg AA dalam 1g N protein yang diuji X = ------------------------------------------------- mg AA dalam 1g N protein acuan

Page 21: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

RATIO YANG TERKECIL = SKOR ASAM AMINO

merupakan AA pembatas

(limiting amino acid)

CONTOH SOAL : SLIDE BERI-KUTNYA

Page 22: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Contoh soal (Pellet and Young, p.27):

Scoring pattern protein acuan

(mg/g N)

Protein sereal (mg/g N)

Ratio AA sereal terhadap AA protein

acuan

Ile : 250

Leu : 440

Lys : 340

Met + Cys : 220

Phe + Tyr : 380

Thr : 250

Trp : 60

Val : 310

225

400

150

240

390

190

70

300

225/250 = 0,90

400/440 = 0,91

150/340 = 0,44

1,09

1,03

0,76

1,17

0,97

SKOR ASAM AMINO = 0,44 AA pembatas : lisin

Ada pula : SKOR KIMIAWI PROTEIN = 44 L

Page 23: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

SINGKATAN ASAM AMINO

Asam amino Singkatan 3 huruf Simbol 1 huruf

Alanin

Arginin

Asparagin

Aspartic acid

Cysteine

Glutamine

Glutamic acid

Glycine

Histidin

Ala

Arg

Asn

Asp

Cys

Gln

Glu

Gly

His

A

R

N

D

C

Q

E

G

H

Page 24: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

SINGKATAN ASAM AMINO (LANJUTAN)

Asam amino Singkatan 3 huruf

Simbol 1 huruf

Isoleusin

Leusin

Lysine

Metionin

Phenylalanine

Prolin

Serine

Threonine

Tryptophan

Tyrosine

Valin

Ile

Leu

Lys

Met

Phe

Pro

Ser

Thr

Trp

Tyr

Val

I

L

K

M

F

P

S

T

W

Y

V

Page 25: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

AA pembatas pada beberapa bahan

FOOD AA pembatas

Serelia Lisin & Treonin

Legume Metionin & Triptofan

Kedelai, Beras Metionin

Biji sesame, biji bunga matahari

Lisin

Kacang tanah Metionin, Lisin, Treonin

Sayuran berdaun hijau

Metionin

Page 26: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

TELUR & ASI distribusi AAE pada telur dan susu ibu direkomendasikan oleh FAO untuk digunakan sebagai pola acuan ideal.

Tetapi pada tahun 1973 diusulkan pola baru (lihat tabel)

Page 27: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

PERBANDINGAN POLA AA STANDAR FAO/WHO DENGAN SUSU IBU, SUSU SAPI, DAN TELUR (mg/g protein)

Asam amino

Pola FAO/

WHO 73

Susu ibu

Susu sapi

Telur

His * 26 27 22

Ile 40 46 47 54

Leu 70 93 95 86

Lys 55 66 78 70

Met+

Cys

35 42 33 57

Page 28: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Lanjutan

Asam amino

Pola SAA FAO/WHO 73

Susu ibu

Susu sapi

Telur

Phe + Tyr

60 72 102 93

Thr 40 43 44 47

Trp 10 17 14 17

Val 50 55 64 66

Total 360 434 477 490

+ His 460 504 512

Page 29: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Protein sereal : skor asam amino = 0,44 dengan asam amino pembatas = lisin

Untuk meningkatkan skor AA sereal (300g) dicampur dengan legume (100g) + susu bubuk (50g). BUKTI : MANA ?

Page 30: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Campuran : sereal + legume + susu Hasil analisa N : sereal, legume, dan susu

adalah 20, 35, dan 54 g N/kg

N, g/kg

(a)

Komposisi dalam

campuran, g

(w)

NTOTAL,

g

[{(w x a)/1000} = n]

Sereal

Legume

Susu

20

35

54

300

100

50

6,0

3,5

2,7

TOTAL 12,2

Page 31: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Catatan : NT = NTOTAL

AA individual,

mg/g N (diketahui) NT,

g

(n)

mg AA individual dalam campuran

(dihitung)

Lys

(b)

SAA

(c)Thr

(d)

Trp

(e)

Lys

nxb

SAA

nxcThr

nxd

Trp

nxe

SerealLegume

Susu

150

460

500

240

150

180

190

260

230

70

85

80

6,0

3,5

2,7

900

1610

1350

1440

525

486

1140

910

621

420

298

216

TOTAL 12,2 3860 2451 2671 934

mg AA per 1 gram N protein campuran 316* 201 219 77

ACUAN FAO 1973 340 220 250 60

Ratio AA campuran : acuan (~ rumus)

JADI SKOR AA CAMPURAN = 0,88

AA pembatas = treonin

0,93** PTO

0,91 0,88 1,28

Page 32: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Catatan perhitungan :

mg AA per 1 g N protein campuran :• Lys 3860 : 12,2 = 316• SAA 2451 : 12,2 = 201• Thr 2671 : 12,2 = 219• Trp 934 : 12,2 = 77

RATIO AA CAMPURAN VS ACUAN • Lys 316 : 340 = 0,93• SAA 201 : 220 = 0,91• Thr 219 : 250 = 0,88 • Trp 77 : 60 = 1,28

Page 33: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Penentuan PER secara in vivo : mahal & perlu waktu lama

Ada usaha untuk memperkirakan nilai PER berdasarkan data profil AAE dan kecernaan protein melalui teknik yang tepat C-PER (calculated protein efficiency ratio)

1. METODA KIMIAWI : CALCULATED PER

(C-PER)

Page 34: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Dilakukan pengujian terhadap > 85 jenis bahan pangan sumber protein, yang meliputi

- PER ditentukan secara in vivo- Digestibility (kecernaan) secara in vitro- Profil AAEDengan komputer kemudian dikem-

bangkan model yang menghubungkan antara PER dengan kecernaan secara in vitro dan profil AAE C-PER

Page 35: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

LANGKAH PENENTUAN C-PER1. Dilakukan analisis kecernaan protein sampel &

protein standar secara in vitro

2. Dilakukan analisis kadar AAE protein sampel & protein standar (dalam satuan g AAE/100 g protein)

3. Masing-masing AAE dinyatakan sebagai %-ase terhadap standar WHO/FAO, mema- kai rumus

kadar AAE dari butir 2

% AAE = x kecernaan

standar WHO/FAO

Page 36: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Standar WHO/FAO (g AAE/100g protein)

ASAM AMINO

KADAR ASAM AMINO

KADAR

Lys 5,5 Leu 7,0

Met + Cys

3,5Val 5,0

Thr 4,0 Phe + Tyr

6,0

Ile 4,0 Trp 1,0

Page 37: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

4a. Bila % AAE < 100% dilanjutkan ke langkah 5

b. Bila % AAE > 100% dijadikan 100, kemudian dilanjutkan ke langkah 5

5. Ditentukan “BOBOT” (WEIGHT) masing-masing AAE sebagai berikut :

% BOBOT % BOBOT

100 1,00 41 – 50 11,31

91 – 99 2,00 31 – 40 16,00

81 – 90 2,83 21 – 30 22,63

71 – 80 4,00 11 – 20 32,00

61 - 70 5,66 0 – 10 45,25

51 - 60 8,00

Page 38: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

dan dihitung nilai X dan Y sebagai berikut : 1 X = ------------ x bobot yang terkait % AAE

Y = bobot

6. Guna memperoleh skor masing-masing AAE , baik untuk protein sampel maupun standar, maka Y dibagi dengan X

7. Guna menyatakan ratio protein sampel terhadap protein standar kasein (SPC) maka skor AAE sampel dibagi dengan skor AAE standar

Page 39: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

8. C-PER dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut :

C-PER = – 2,1074 + 7,1312 (SPC) –

2,5188(SPC)2

CONTOH

1. Dari analisis diperoleh data bahwa kecernaan protein sampel dan standar berturut-turut = 78,81 dan 90,03%

Page 40: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

2. Profil AAE protein sampel dan standar :

KADAR AAE (g/100 g protein)

SAMPEL STANDAR

Lys 5,28 7,51

Met + Cys 2,46 2,96

Thr 5,17 3,43

Ile 4,97 5,01

Leu 7,73 9,20

Val 5,97 5,42

Phe + Tyr 7,75 9,81

Trp 0,51 1,21

Page 41: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

3. SAMPEL

Lys = (5,28 : 5,5) x 78,81% = 76%

Met + Cys = (2,46 : 3,5) x 78,81% = 56%

dan seterusnya, sehingga diperoleh data :

% AAE Bobot 1 : % AAE X = (1 : % AAE) x bobot

Lys 76 4 0,0131 0,0526

Met + Cys 56 8 0,0178 0,1428

Thr 103 1 0,0100 0,0100

Ile 99 2 0,0101 0,0202

Leu 88 2,83 0,0103 0,0321

Val 96 2 0,0104 0,0208

Phe + Tyr 102 1 0,0100 0,0100

Trp 42 11,31 0,0238 0,2692

TOTAL 32,14 0,5573

Page 42: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

3. KASEIN STANDAR

% AAE Bobot 1 : % AAE X = (1 : % AAE) x bobot

Lys 124 1 0,0100 0,0100

Met + Cys 76 4 0,0131 0,0526

Thr 77 4 0,0129 0,0519

Ile 113 1 0,0100 0,0100

Leu 118 1 0,0100 0,0100

Val 98 2 0,0102 0,0204

Phe + Tyr 145 1 0,0100 0,0100

Trp 113 1 0,0100 0,0100

TOTAL 15 0,1750

Page 43: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

4. Skor AAE sampel = Y : X

= (32,14) : (0,5573) = 57,67

5. Skor AAE standar = Y : X

= (15) : (0,1750) = 85,71

6. SPC = (57,67) : 85,71) = 0,67285

7. Jadi C-PER

= – 2,1074 + 7,1312 (SPC) – 2,5188(SPC)2 = – 2,1074 + 7,1312 (0,67285) – 2,5188(0,67285)2

= – 2,1074 + 4,79822 – 1,14033

= 1,55

Page 44: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

2. METODA BIOLOGIK :

a. Protein Efficiency Ratio (PER)Prinsip : pertambahan berat badan tikus

vs waktu

Sebenarnya pertambahan berat badan tersebut tidak hanya didukung oleh protein saja, melainkan merupakan resultante dukungan semua unsur gizi dalam diet

Page 45: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Digunakan : tikus sapihan (usia 21 hari), jantan, satu jenis (misal : Wistar)

Ada kelompok standar : KASEINKandang : individual; 10 ekor/ke-

lompokSebelum dimulai, ada masa

adaptasi 4 hari lama uji 28 hari

Page 46: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Ransum : ad libitum komposisi : lihat tabel

Selama pengujian, tikus ditimbang secara periodik (misal : 7 hari sekali)

Setiap hari, pakan diganti sisa pakan ditimbang utk menghitung konsumsi pakan

Page 47: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Komposisi ransum untuk uji PER

Komponen Kadar (%)

Protein 10

Minyak 8

Serat 1

Air 5

Vitamin mix 1

Mineral mix 5

Pati jagung 70

Page 48: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Rumus PER :

gram pertambahan berat badan PER = -------------------------------------------

gram protein yang dikonsumsi

Standar PER kasein = 2,5

PER terkoreksi

= [{2,5 : PER kelompok kasein} x PER ke-

lompok uji]

Page 49: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

CARA PEMBUATAN PAKAN/RANSUM (misal : ransum kedelai)

1. Dilakukan analisis komposisi kedelai dan kasein standar. Misal pada kedelai :

protein = A = 34,9 % minyak = B = 18,1 % air = C = 7,5 % mineral = D = 2,7 % serat = E = 2,9 %Karbohidrat (pati/starch) = (100 – A – B – C – D – E) % = F = 33,9 % by difference

Page 50: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

2. Dilakukan analisis kadar air pati jagung misal = G = 5 %

3. Menghitung kebutuhan ransum :a. Ransum kasein standar = {(20x4x12,5) + (10x28x12,5)} g = 4.500gb. Ransum kedelai =(10 x 28 x 12,5 ) g = 3.500 g membuat 3.750 g4. KEBUTUHAN KEDELAI (untuk ransum

dengan kadar protein = 10%) = (100/% protein) x (10/100) x 3.750 g = = (100/34,9) x (10/100) x 3.750 g = 1074,5 g

Page 51: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

5. Dalam 1074,5 g kedelai, terkandung :

a. Air = 7,5% x 1074,5 g = 80,6 g

b. Minyak = 18,1% x 1074,5 g = 194,5 g

c. Mineral = 2,7% x 1074,5 g = 29,0 g

d. Serat = 2,9% x 1074,5 g = 31,2 g

e. Pati = 33,9% x 1074,5 g = 364,3 g

Banyaknya air, minyak, mineral, serat, dan karbohidrat tersebut harus diper-hitungkan

Page 52: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Kebutuhan minyak untuk ransum = {(8% x 3.750) ̶ 194,5} g = 105,5 g Mineral mix yang dibutuhkan = {(5% x 3.750) ̶ 29,0 } g = 158,5 g Serat = {(1% x 3.750) ̶ 31,2 } g = 6,3 g Vitamin = {(1% x 3.750) ̶ 0} g = 37,5 g Pati jagung = [{(70% x 3.750) ̶ 364,3} x 100/(100 ̶ 5)] g = 2379,7 g ( 5 = % air pati) Air pada 2379,7 g pati jagung = 5% x 2379,7 g = 119 g Air yang dibutuhkan untuk ransum = {(5% x 3.750) – 80,6 – 119} g = –12,1 g (ransum tidak perlu ditambah air)

Page 53: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

PENGECEKAN Bahan yang dibutuhkan untuk pembuatan

ransum kedelai :1. Kedelai : 1074,5 g2. Minyak : 105,5 g 3. Mineral : 158,5 g4. Serat : 6,3 g5. Vitamin : 37,5 g6. Pati jagung : 2379,5 g 7. A i r : – 12,1 g ------------ + TOTAL : 3749,9 g OK

Page 54: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Hal yang sama juga dilakukan terhadap kasein

Page 55: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Dalam uji PER, analisis kadar protein umumnya memakai metoda Kjeldahl % protein = % N x faktor konversi

Faktor konversi serealia = 5,83; susu = 6,38; umum = 6,25

Ingat : SCP (single cell protein) banyak mengandung asam nukleat faktor koreksi sebesar 6,25 tak dapat dipakai (faktor konversi dapat sampai 9)

Page 56: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

2. METODA BIOLOGIK : b. Nilai biologik (biological value / BV)

Mengukur hubungan antara retensi protein (oleh tubuh) vs absorpsi protein

Dasar : bila AA berada dalam jenis dan jumlah yang cukup untuk memenuhi kebutuhan tubuh, maka retensi protein akan tinggi

Lama uji : 28 hari, kandang : metabolit

Page 57: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

N retained BV = ------------------ N absorbed

Mitchell (1923) :

I - {(F – Fo) + (U – Uo)} BV = -------------------------------- I – (F – Fo)

Page 58: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Catatan simbol :1. I = intake = asupan2. F = N feses3. U = N urine4. Fo = N feses bila subyek diperta-

hankan pada diet bebas N5. Uo = N urine bila subyek diperta-

hankan pada diet bebas N

Page 59: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Bila tanpa Fo dan Uo merupakan BV semu (apparent BV)

BV : berarti N yang tetap tinggal da-lam tubuh : protein mengandung AA dengan jenis dan jumlah yang sesuai dengan kebutuhan tubuh

BV telur = 87-97; susu = 85-90; tahu = 75

BV > 70 dianggap mampu menun-jang pertumbuhan, bila asupan energi : cukup

Page 60: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

2. METODA BIOLOGIK : c. Net Protein Utilization (NPU)

C.1. TEKNIK NITROGEN TUBUH

- Oleh Binder & Miller (1953)

- Langsung digunakan karkas tikus jantan, strain sama, sapihan.

- Ada 2 grup : grup non-protein 10 ekor

grup protein 10 ekor

- Lama uji : 10 hari (tidak termasuk 4 hari adaptasi)

Page 61: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

- Pada akhir masa uji, tikus dibunuh, dibelah, dikeringkan, dihancurkan, dan dilakukan analisis kadar N

- Rumus :

NPU =

(N tubuh grup protein – N tubuh grup non-prot) ------------------------------------------------------------------------------------------------

konsumsi N grup protein

Page 62: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

C.2. SECARA PERHITUNGAN- Tikus : 5 – 10 ekor / grup- Lama uji : 5 – 10 hari, tak tms adaptasi- Kandang : metabolik urin dan feses dikum-

pulkan setiap 2 hari sekali, disimpan di almari es. Di akhir uji dioven, dihaluskan, diana-lisis N total

I – (F – Fo) – (U – Uo) NPU = ------------------------------------

I

Page 63: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Hubungan DIGESTIBILITY (D), BIO-LOGICAL VALUE (BV) dan NPU :

I – (F – Fo) D = ------------------- I I – (Fo) – (U – Uo) BV = -------------------------- I – (F – Fo) NPU = BV x Digestibility

Page 64: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Hubungan antara skor AA dan NPU- Logika : bila skor AA tinggi maka NPU

juga tinggi hanya betul bila D juga tinggi

- Lebih menguntungkan untuk menghu-bungkan skor AA dengan D sehingga estimasi pemanfaatan protein oleh tu-buh lebih mendekati fakta

- Perkiraan pemanfaatan protein oleh tubuh = skor AA x D

Page 65: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Contoh : Skor AA NPU

Protein telur 1,00 0,95

Protein biji kapas

0,81 0,41

(berarti ada AA yang tidak available)

Page 66: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

2. METODA BIOLOGIK : d. Net Protein Ratio (NPR)

NPR is an improvement over PER in that a zero protein control group is used

NPR is comparable to NPULama uji : 10 – 14 hariAda 2 grup : - grup dengan ransum protein (10%) - Grup dengan ransum non-protein

Page 67: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Rumus NPR (Pellet & Young, p.105)

NPR = gain of test animal + loss of control animal ---------------------------------------------------------------- protein consumed by test animal

NPR protein uji Relative NPR = R NPR = ------------------------- NPR standar

Page 68: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Contoh soal NPR :

(69,7 + 12,1)NPR laktalbumin = ---------------------------------- = 4,04 (249,2 x 1,3 x 6,25) / 100R NPR protein A = (3,15) : (4,04) = 0,78

Rerata pe+ BB

(g)

Rerata konsumsi ransum (g)

N ransum

(%)NPR R NPR

Laktalbu-min

(= standar)

69,7 249,2 1,3 4,04 1,00

Protein A 63,2 243,6 1,57 3,15 0,78

Protein B 11,7 125,3 1,89 1,89 0,47

Non- prot. 12,1 90,3 0.0

Page 69: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

2. METODA BIOLOGIK :

e. Relative Protein Value (RPV)

This assays is based upon the SLOPE of the DOSE-RESPONSE curve of animals fed the test protein compared to the slope of a similar curve from animal fed the STANDARD PROTEIN (Pellet & Young p. 110)

Page 70: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Calculation of RPV from rats growth and protein intake data : 14 days experiment

Level of protein fed

Individual protein intake, g/day (X)

1 2 3 4 5 6

Lactalbumin

- 30 g/kg

- 50 g/kg

- 80 g/kg

0.35

0.60

1.01

0.29

0.50

0.93

0.31

0.52

0.90

0.30

0.53

0.83

0.36

0.51

0.89

0.30

0.56

0.88

Test protein- 50 g/kg- 70 g/kg- 90 g/kg

0.17

0.40

0.58

0.17

0.36

0.55

0.20

0.35

0.56

0.21

0.33

0.60

0.23

0.38

0.62

0.19

0.35

0.57

Non-protein - - - - - -

Page 71: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Lanjutan :

Level of protein fed

Individual weight gain, g/day (Y)

1 2 3 4 5 6

Lactalbumin

- 30 g/kg

- 50 g/kg

- 80 g/kg

0.82

1.92

3.50

1.06

1.70

3.30

1.00

2.25

3.00

0.93

1.87

3.75

0.95

2.00

3.82

1.03

2.10

3.53

Test protein- 50 g/kg- 70 g/kg- 90 g/kg

0.01

0.47

0.93

0.03

0.40

1.12

0.08

0.51

1.04

0.12

0.60

1.00

0.12

0.59

0.95

0.07

0.50

0.98

Non-protein - 0.57 - 0.63 - 0.50 - 0.67 - 0.51 - 0.49

Page 72: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Calculate the regression equations relating weight gain (Y) to protein consumed (X)

Non-protein data not includedLactalbumin Y = 4.12X – 0.28

(R = 0.96 ; N = 18)Test protein Y = 2.35X – 0.36

(R = 0.97 ; N = 18)RPV = {2.35 : 4.12} = 0.57

Page 73: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Summary of the result (Pellet & Young, p. 50)

PER and NPR for lactalbumin were arbitrarily set at 100

Sample PER NPR RPV

Lactalbumin * 100 100 100

Casein 54 75 83

Meat 57 80 77

Soy flour 65 76 70

Soy concentrate 47 74 70

White flour 21 48 31

Wheat gluten 5 43 22

Page 74: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

4. METODA ENZIMATIS-kimiawi : Kecernaan (in vitro digestibility) Protein

1. Menggunakan enzim pepsin-pankreatin- Prinsip :

Protein Digesti oleh protease

fragmen yang larut

Analisis N terlarut- Pepsin pH aktivitas = 2 0,5- Pankreatin pH aktivitas = 7,5

Page 75: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Sampel (pH=20,5) Inkubasi 37oC,2jam Ana-+ pepsin lisa N terlarut *

Inkubasi 37oC, 2 jam

* menggambarkan + NaHCO3 sampai pH = 7,5 digesti di lambung + pankreatin Inkubasi 37oC, 2 jam

Analisa N terlarut (menggambarkan digesti di usus halus)

Page 76: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

RUMUS KECERNAAN :

N terlarut

Kecernaan = --------------------- x 100%

N total sampel

Sebelum analisa N terlarut dilakukan penghentian proses digesti cara : ditambah TCA 20%

Pemisahan fargmen larut + tak larut sentrifugasi + penyaringan/dekantasi

Page 77: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

Cara Hsu et al, 1977 TEKNIK MULTI ENZIM : tripsin, khimotripsin, dan peptidase

Suspensi sampel (pH = 8,0) Inkubasi 37oC, 15 menit + 5 mL larutan multi enzim Inkubasi 37oC, 10 menit Pengukuran pH pada akhir inkubasi

KECERNAAN = 210,464 – 18,103 (pH pd menit ke-10)

Page 78: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

CATATAN :- Konsentrasi larutan multi enzim :

- Suspensi sampel = 6,25 mg protein/mL

Enzim Konsentrasi (mg/mL)

Tripsin 1,6

Khimotripsin 3,1

Peptidase 1,3

Page 79: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

KETERSEDIAAN ASAM AMINOPenggunaan suhu tinggi (misal dalam

pengeringan susu) terjadi kerusakan lisin lisin menjadi tidak available.

Lisin yang available dapat bereaksi de-ngan FDNB (1-fluro-2,4-dinitrobenzen)

FDNB-reactive lysine dapat ditera pada A435

Contoh kejadian : lihat tabel

Page 80: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

*mencerminkan available lysine

Sampel

Kadar lisin (mg/g N) susu bubuk

Total, setelah

hidrolisis asam

Lys yang bereaksi dengan FDNB*

Lys terlarut (digesti

enzimatik)

Nilai pd pertum-buhan tikus

Bermutu baik

500 513 519 506

Sedikit rusak

475 400 388 381

Hangus 425 238 281 250

Sangat hangus

380 119 144 125

Page 81: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

PRINSIP ANALISIS AVAILABLE LYSINE

Sampel + FDNB NITROFENILASI

Hidrolisis memakai asam

Derivat DNB

A B

Peneraan A435 + metil kloroformat + HCl

derivat DNB-Lys EKSTRAKSI

(terpisah) Peneraan A435

Page 82: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

FDNB = 1-flouro-2,4-dinitrobenzen FDNB-reactive lysine : mencerminkan available lysine

[A435 sampel dari tabung A – A435 sam-pel dari tabung B] = absorbansi derivat DNB-Lys

Available lysine (nilai ketersediaan Lys) dapat ditentukan dengan membanding-kannya dengan A435 larutan standar DNP-lysine (mono -N-dinitrophenyl-lysine HCl monohydrate)

Page 83: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

FDNB-reactive lysine (g/16 g N) =

Ws x At x V x 100 x 100 x Cf

Wt x As x a x CP

Ws = weight of standard, expressed as mg lysine in 2 mL

Wt = weight of test material, in mg As = net absorbance of standard At = net absorbance of test sample

Page 84: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

V = volume of filtered hydrolysate {250 mL recommended}

a = aliquot of filtrate taken for analysis {2 mL recommended}

CP = % Crude protein {= % N x 6.25} in test sample

Cf = correction factor for hydrolytic losses. 1.09 can be used for materials virtually free of carbohydrates and 1.2 for vegetable materials

Courtesy : Pellet & Young, p. 95

Page 85: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

METODA MIKROBIOLOGIKMikroorganisme tertentu : Tetrahymena

pyriformis mempunyai pertumbuhan yang peka terhadap AA / protein

Protein substrat : baik pertumbuhan : baik

Jadi : pola kebutuhan akan AA = kitaPertumbuhan bisa dianalisa secara

spektrofotometri

Page 86: Giziexp_bioavai. Prot 2014 Ke-6

AKHIR MATERI BIOAVAILABILITAS PROTEIN

TERIMA KASIH