PROTEIN

A. Pendahuluan
Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh, karena zat ini disamping berfungsi sebagai bahan baker dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang megandung unsure-unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang dan ada jenis protein yang mengandung unsure logam seperti besi dan tembaga. Protein sebagai pembentuk energi akan menghasilkan 4 kalori tiap gram protein.

B. Jenis dan Sumber Protein
Jenis dan sumber protein diklasifikasikan berdasarkan bentuknya, kelarutannya, senyawa pembentuknya dan berdasarkan keberadaan asam amino esensialnya.
1. Berdasarkan bentuknya, protein dikelompokkan sebagai berikut:
a) Protein fibriler (skleroprotein) adalah protein yang berbentuk serabut. Protein ini tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam basa ataupun alcohol. Berat molekulnya yang besar belum dapat ditentukan dengan pasti dan sukar dimurnikan. Susunan molekulnya terdiri dari rantai molekul yang panjangnya sejajar dengan rantai utama, tidak membentuk kristal dan bila rantai ditarik memanjang, dapat kembali pada keadaan semula. Contoh protein fibriler adalah kolagen yang terdapat pada tulang rawan, myosin pada otot, keratin pada rambut dan fibrin pada gumpalan darah.
b) Protein globuler (steroprotein) yaitu protein yang berbentuk bola. Prptein ini banyak terdapat pada bahan pangan seperti susu, telur dan daging. Protein ini larit dalam larutan garam dan asam encer, juga lebih mudah berubah di bawah pengaruh suhu, konsentrasi garam, pelarut asam dan basa dibandingkan protein fibriler. Protein ini mudah terdenaturasi, yaitu susunan molekulnya berubah diikuti dengan perubahan sifat fisik dan fisiologiknya seperti yang dialami oleh enzim dan hormone.
2. Menurut kelarutannya, protein globuler dapat dibagi dalam beberapa grup yaitu:
a) Albumin: larut dalam air dan terkoagulasi oelh panas. Contohnya albumin telur, albumin serum dan laktalbumin dalam susu.
b) Globulin: tidak larut dalam air, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam encer mengendap dalam larutan garam konsentrasi tinggi. Contohnya adalah: miosinogen dalam otot, ovoglubulun dalam kuning telur, amandin dari buah almond dan legumin dalam kacang-kacangan.
c) Glutelin: tidak larut dalam pelarut netral tetapi larut dalam asam atau basa encer. Contohnya adalah: glutelin gandum dan orizenin dalam beras.
d) Prolamin atau gliadin: larut dalam alcohol 70-80% dan tak larut dalam air maupun alcohol absolute. Contohnya adalah: prolamin dalam gandum, hordain dalam barley dan zein dalam jagung.
e) Histon: Contohnya adalah histon dalam hemoglobin.
f) Protamin: Protein paling sederhana dibandingkan protein-protein lain, tetapi lebih kompleks daripada protein dan peptide, larut dalam air dan tidak terkoagulasi oleh panas. Contoh: salmin dalam ikan salmon, klupein pada ikan berring, skombrin pada ikan mackerel dan sipirinin pada ikan karper.
3. Berdasarkan senyawa pembentuknya protein dikelompokkan menjadi:
a) Protein sederhana (protein saja) contohnya adalah hemoglobin
b) Protein konyugasi dan senyawa lain yang non protein disebut protein konyugasi, sedangkan protein yang tidak mengandung senyawa non protein disebut protein sederhana. Ada bermacam-macam protein konyugasi, yang perbedaannya terletak pada senyawa non protein yang bergabung dengan molekul proteinnya. Contohnya adalah: g Glikoprotein terdapat pada hati, lipoprotein terdapat pada susu dan kasein terdapat pada kuning telur.
4. Berdasarkan keberaadaan asam amino esensial, protein dikelompokkan sebagai berikut:
Kedelapan asam amino esensial yang harus disediakan dalam bentuk jadi dalam menu makanan yang dikonsumsi sehari-hari adalah:
a) Isoleusin
b) Leussin
c) Lisin
d) Methionin, fungsi Methionin (asam amino esensial) dapat digantikan sistin (semi esensial) secara tidak sempurna, akan tetapi paling tidak dapat menghematnya.
e) Penil alanin, yang fungsinya dapat digantikan Tirosin (semi esensial) tidak secara sempurna, akan tetapi paling tidak dapat menghematnya.
f) Threonin
g) Triptopan
h) Valin
Keenam asam amino semiesensial adalah arginin, histidin, titrosin, sistin, glisin dan serin. Sedangkan keenam asam amino non esensial adalah asam glutamate, glutamine, asam aspartat, asparagin, alanin dan prolin.
Menurut macam asam amino yang pembentukannya protein, dapat digolongkan sebagai berikut:
a) Protein sempurna (mengandung semua asam amino esensial). Contoh: Kasein pada susu, Albumin pada telur.
b) Protein yang kurang sempurna (hanya sedikit mengandung asam amino esensial). Contoh: zein pada jagung dan protein nabati lainnya.
c) Protein tidak sempurna (tidak atau sedikit sekali mengandung asam amino esensial). Contoh: Legumin pada kacang-kacangan, Gladin pada gandum.
Berdasarkan asalnya protein terbagi 3 yaitu protein ASI, protein hewani dan protein nabati. Asupan gizi protein ASI, protein hewani dan protein nabati sangat penting untuk membangun Three Planks Protein Brigde (3 lapis jembatan protein) yang sangat berperan dalam upaya mencegah defisiensi protein.

C. Fungsi Protein
Protein mempunyai berbagai macam fungsi bagi tubuh, yaitu:
1. Sebagai enzim
Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa makro molekul spesifik; dari reaksi yang sangat sederhana seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat rumit seperti replikasi kromosom. Hampir semua enzim menunjukkan daya katalitik yang luar biasa dan biasanya dapat mempercepat reaksi sampai beberapa juta kali. Sampai kini lebih dari seribu enzim yang dapat diketahui sifat-sifatnya dan jumlah tersebut masih terus bertambah. Protein besar peranannya terhadap perubahan-perubahan kimia dalam system biologis.
2. Alat pengangkut dan alat penyimpan
Banyak molekul dengan berat molekul kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya Hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit, sedang mioglobin mengangkut oksigen dalam otot. Ion besi diangkut dalam plasma darah oleh transferin dan disimpan dalam hati sebagai kompleks dengan feritin, suatu protein yang berbeda dengan transferin.
3. Pengatur pergerakan
Protein merupakan komponen utama daging; gerakan otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang berperan yaitu aktin dan myosin. Pergerakan flagella sperma disebabkan oleh protein (flagelin).
4. Penunjang mekanis
Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya kolagen, suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut.
5. Pertahanan tubuh
Salah satu bentuk pertahanan tubuh adalah dalam bentuk antibody, yaitu suatu protei khusus yang dapt mengenal dan menempel atau mengikat dan menghancurkan benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri dan sels-sel asing lainnya. Protein sangat pandai membedakan benda-benda yang menjadi anggota tubuh dengan benda-benda asing. Protein pertahanan tubuh sekarang dikenal dengan immunoglobulin (Ig).
6. Media perambatan impuls syaraf
Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk reseptor; misalnya rodopson, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor/penerima warna atau cahaya pada sel-sel mata.
7. Pengendalian pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat mempengaruhi fungsi-fungsi DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan.

D. Mutu Protein dan Peningkatannya
Mutu protein dinilai dari perbandingan asam-asam amino yang terkandung dalam protein tersebut. Pada prinsipnya suatu protein yang dapat menyediakan asam amino esensial dalam suatu perbandingan yang menyamai kebutuhan manusia, mempunyai mutu yang tinggi. Sebaliknya, protein kekurangan satu atau lebih asam-asam amino esensial mempunyai mutu yang lebih rendah. Jumlah asam amino yang tidak esensial tidak dapat digunakan sebagai pedoman karena asam-asam amino tersebut dapat disintesis di dalam tubuh. Asam-asam amino yang biasanya sangat kurang dalam bahan makanan disebut asam amino pembatas. Dalam serealia asam amino pembatasnya adalah lisin, sedang pada leguminosae (kacang-kacangan) biasanya asam amino metionin. Kedua protein tersebut tergolong bermutu rendah, sedang protein yang berasal dari hewani seperti daging, telur dan susu dapat menyediakan asam-asam amino esensial dan karenanya disebut protein dengan mutu tinggi. Kalau protein dengan mutu rendah terlalu banyak dikonsumsi dan menunya tidak beraneka ragam, akan berakibat kurangnya asam amino pembatas dan orang akan menderita gejala-gejala yang tidak dikehendaki.
Bila dua atau lebih sumber jenis protein yang memilki asam amino esensial pembatas yang berbeda dikonsumsi bersama-sama, maka kekurangan asam amino dari satu protein dapat ditutupi oleh asam amino sejenis yang berlebihan pada protein lain. Dua atau lebih sumber protein tersebut saling mendukung (complementary) sehingga mutu gizi dari campuran menjadi lebih tinggi daripada salah satu protein itu. Tepung gandum kekurangan asam amino lisin, tetapi asam amino belerangnya berlebihan; sebaliknya kacang-kacangan kekurangan asam amino belerang tetapi kelebihan asam amino lisin. Pencampuran 1:1 antara tepung gandum dan kacang-kacangan akan membentuk bahan makanan dengan komposisi asam amino yang walaupun tidak sama dengan komposisi asam amino protein model, tetapi sudah emndekati protein model. Dengan penjelasan yang sama sejumlah protein hewani dapat meningkatkan mutu protein nabati dalam jumlah yang besar. Program penganekaragaman menu sangat penting, sebab dengan cara ini mutu protein bahan makanan saling mendukung dan meningkat. Nilai biologic makanan kita, dapat pula meningkat bial dibuat campuran yang tepat. Hal tersebut terjadi setiap hari tanpa kita sadari. Oleh karena itu, susu dengan serelia, nasi dengan tempe, kacang-kacangan dengan daging atau roti, merupakan kombinasi menu yang dapat meningkatkan mutu protein.
Kebutuhan manusia akan protein dapat diketahui dengan jumlah nitrogen yang hilang (obligatory nitrogen). Bila seseorang mengkonsumsi ransom tanpa protein, maka nitrogen yang hilang tersebut pasti berasal dari protein tubuh yang dipecah memenuhi kebutuhan metabolisme. Nitrogen yang dikeluarkan dari tubuh merupakan bahan buangan hasil metabolisme protein; karena itu, jumlah nitrogen yang terbuang mewakili jumlah protein yang harus diganti. Setiap harinya nitrogen yang keluar bersama urine rata-rata 37 mg/kg berat badan, dan dalam feses 12 mg/kg berat badan. Nitrogen yang lepas bersama kulit 3 mg/kg serta melalui jalur lain seperti keringat meliputi 2 mg/kg sehingga jumlahnya sekitar 54 mg/kg berat badan per hari. Karena itu, nitrogen yang dibuat oleh tubuh dapat digunakan sebagai pedoman untuk menentukan kebutuhan minimal protein yang diperlukan badan.
Pada waktu mengandung, menyusui serta waktu pertumbuhan anak, protein yang diperlukan harus juga diperhitungkan bersama kebutuhan protein untuk pertumbuhan jaringan janin, produksi susu dan produksi jaringan baru pada masa pertumbuhan anak.
Nitrogen yang hilang atau terbuang sekitar 54 mg/kg berat badan per hari. Angka tersebut dapat dikalikan dengan 6,25 (konversi protein dari nitrogen) menjadi jumlah kebutuhan protein per kg berat badan per hari. Angka ini biasanya masih ditambah 30% untuk memberi peningkatan terbuangnya nitrogen kelak kalau protein sudah dikonsumsi. Terbuangnya protein juga bervariasi, tergantung individu, ukuran badan, jenis kelamin dan umur. Untuk itu, pengamatan angka terakhir masih harus ditambah lagi dengan 30%. Hasil akhir kebutuhan protein menjadi 0,57 g/kg berat badan per hari (laki-laki dewasa) atau 0,54 g/kg berat badan per hari (wanita dewasa). Jumlah tersebut sudah cukup untuk memenuhi keperluan, menjaga keseimbangan nitrogen dalam tubuh, dengan syarat protein yang dikonsumsi mempunyai mutu yang tinggi. Walaupun demikian, untuk perhitungan keperluan protein, angka tersebut masih ditambah lagi 20% serta masih harus dikalikan dengan factor 10/7 sebagai angka koreksi. Karena asumsi, protein yang digunakan memounyai nilai NPU tujuh puluh. Hasil akhir yang didapat biasanya mencapai 1 g protein/kg berat badan per hari. Untuk ibu-ibu yang mengandung atau sedang menyusui serta anak-anak yang sedang tumbuh, masih ditambah sejumlah protein ekstra.

E. Analisis Protein
Analisis protein secara kuantitatof dapat dilakukan dengan berbagai metode sebagai berikut:
1. Cara Kjeldahl
Cara Kjeldahl digunakan untuk menganalisis kadar peotein yang kasar dalam bahan makanan secara tidak langsung, karena yang dianalisis dengan cara ini adalah kadar nitrogennya. Dengan mengalikan nilai tersebut dengan angka konversi 6,25, diperoleh nilai protein dalam bahan makanan itu. Untuk beras, kedelai dan gandum angka konversi berturut-turut sebagai berikut: 5,95, 5,71 dan 5,83. angka 6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang biasanya mengandung 16% nitrogen.
Prinsip Cara analisis Kjeldahl adalah sebagai berikut: mula-mula bhan didekstruksi dengan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Amonia yang terjadi ditampung atau dititrasi dengan bantuan indicator. Cara Kjeldahl pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara makro dan semimikro. Cara makro Kjeldahl digunakan untuk contoh yang sukar dihomogenisasi dan besar contoh 1-3 g. Sedang semimikro Kjedahl dirancang untuk ukuran kecil, yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang homogen. Cara anlisis tersebut akan berhasil baik dengan asumsi nitrogen dalam bentuk N – N dan N – O dalam sample tidak terdapat dalam jumlah yang besar. Kekurangan cara analisis ini ialah bahwa Purina, pirimidina, vitamin-vitamin, asam amino besar, kreatina dan kreatinina ikut teranalisis dan terukur sebagai nitrogen protein. Walaupun demikian, cara ini kini masih digunakan dan dianggap cukup teliti untuk pengukuran kadar protein dalam bahan makanan.
2. Cara Dumas
Prinsip cara ini adalah: bahan makanan contoh dibakar dalam atmosfer CO2 dan dalam lingkungan yang mengandung kupri oksida. Semua atom karbon dan hydrogen akan diubah menjadi CO2 dan uap air. Semua gas dialirkan ke dalam larutan NaOH dan dilakukan pengeringan gas. Semua gas terabsorpsi kecuali gas nitrogen dan gas ini kemudian dianalisis dan diukur.
Banyak sekali cara yang dapat digunakan untuk mengukur mutu protein secara kualitatif, tetapi tampaknya tidak satupun yang sepenuhnya memuaskan. Cara analisis ini dapat dilakukan secara biologis maupun secara kimia.
Cara biologis dilakukan dengan melibatkan binatang percobaan (tikus), dan kadang-kadang manusia percobaan. Cara terakhir ini penting artinya bila kita ingin mengetahui lebih dalam mengenai gizi pada manusia. Cara penggunaan manusisa jarang dilakukan karena factor biaya yang mahal dan sulitnya mendapatkan orang/anak yang secara sukarela bersedia makan secara tidak normal, denga jenis makanan yang tidak menarik, baik rupa maupun rasanya pada jangka waktu tertentu.
a. PER (Protein Efficiency Ratio)
Cara ini biasanya melibatkan penggunaan anak-anak tikus jantan yang sudah tidak menyusu lagi,, yaitu berumur 20-23 hari. Kecepatan pertumbuhan tikus-tikus muda tersebut dipakai sebagai ukuran pengujian mutu protein yang dikonsumsi. Tikus percobaan ini diberi ransom yang mengandung 10% protein dengan masa percobaan 28 hari atau 4 minggu. Setiap minggu dievaluasi jumlah tambahan berat dan makanan yang dikonsumsi.
Harga PER tersebut sangat dipengaruhi oleh kadar protein dalam diet dan komponen lain dalam bahan makanan seperti vitamin-vitamin.
b. NPU (Net Protein Utilization)
Nilai atau mutu protein sangat tergantung kepada dua factor, yaitu: daya pencernanya dan nilai biologisnya (seberapa jauh kandungan asam amino bahan makanan itu menyerupai atau sama dengan kebutuhan makanan atau orang). Cara ini juga melibatkan penggunaan hewan percobaan tikus, umur 23 hari, yang dibagi menjadi dua golongan atau kelompok. Kelompok pertama tikus-tikus percobaan diberi ransum yang mengandung protein yang akan diuji mutunya. Sedangkan yang kedua merupakan kelompok kontrol (pembanding) yang diberi ransom tanpa protein. Baik air dan ransom diberikan ad libitum. Masa percobaan berlangsung 10 hari. Setelah selesai, tikus-tikus percobaan dibunuh dengan menggunakan kloroform, tubuhnya dibuka, kemudian dikeringkan pada suhu 105C selama 48 jam, dan ditentukan berat keringnya. Setelah digiling, lalu dianalisis dan diukur kadar nitrogennya. Jumlah nitrogen yang dimakan oleh tiap-tiap tikus percobaan diamati dan dicatat.
c. NDpCal (Net Dietary Protein Calories)
Baik nilai NPU maupun nilai biologis sangat dipengaruhi oleh jumlah kalori yang dikonsumsi. Konsumsi kalori yang rendah akan menurunkan retensi nitrogen dan akibatnya juga menurunkan NPU dan nilai biologis. Karena dirancang suatu evaluasi protein, yaitu konsumsi kalorinya juga sudah ikut diperhitungkan, yang disebut NDpCal.
d. Nilai Biologis
Nilai biologis merupakan harga atau jumlah fraksi nitrogen yang masuk ke dalam tubuh yang kemudian dapat ditahan oleh tubuh dan dimanfaatkan dalam porses pertumbuhan atau untuk menjaga agar supaya tubuh tetap dalam keadaan normal.
e. Daya Cerna
Yang dimaksud dengan daya cerna adalah jumlah fraksi nitrogen dari bahan makanan yang dapat diserap oleh tubuh kita.