Pembentukan Disakarida Dan Polisakarida

DISAKARIDA

DISAKARIDA atau biosa ialah karbohidrat yang terbentuk ketika dua monosakarida mengalami reaksi kondensasi yang meliputi eliminasi sejumlah kecil molekul, seperti air, dari gugus fungsional saja. Seperti monosakarida, disakarida membentuk larutan berair ketika dilarutkan dalam air. Tiga contoh umum disajarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.

Disakarida merupakan salah satu dari empat kelompok zat kimia karbohidrat (monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida).

Klasifikasi

Ada dua tipe disakarida yang berbeda, yaitu: disakarida yang mereduksi, di mana satu monosakarida, gula reduksi, masih memiliki unit hemiasetal bebas; dan disakarida non-reduksi, di mana komponen-komponen yang berikatan melalui rantai asetal antara pusat-pusat anomer mereka dan tidak satu pun monosakarida memiliki unit hemiasetal bebas. Sellobiosa dan maltosa merupakan contoh dari disakarida reduksi. Sukrosa dan trehalosa adalah contoh-contoh disakarida non-reduksi.

Pembentukan

Disakarida terbentuk ketika dua monosakarida bergabung bersama dan satu molekul air dihilangkan, proses ini dikenal sebagai reaksi dehidrasi. Misalnya, gula susu (laktosa) terbentuk dari glukosa dan galaktosa di mana gula dari gula tebu dan gula bit (sukrosa) terbentuk dari glukosa dan fruktosa. Maltosa, disakarida terkenal lainnya, terbentuk dari dua molekul glukosa. Dua monosakarida yang terbentuk melalui reaksi dehidrasi (juga disebut reaksi kondensasi) atau sintesis dehidrasi) yang menyebabkan hilangnya sebuah molekul air dan pembentuk satu ikatan glikosida.

Sifat-sifat

Ikatan glikosida dapat terbentuk antara setiap gugus hidroksil pada komponen monosakarida. Jadi, bahkan bila kedua komponen gula sama (misalnya, glukosa), berbeda kombinasi ikatannya (regiokimia) dan stereokimia (alfa- atau beta-) dihasilkan sebagai disakarida yang merupakan distereomer dengan sifat-sifat kimia dan fisika yang berbeda.

Bergantung pada konstituen monosakaridanya, disakarida terkadang kristal, terkadang larut dalam air, dan terkadang terasa manis dan dan terasa tajam.

Disakarida Umum

Ada enam disakarida umum. Perbedaan antara satu sama lain terletak pada ikatan glikosida dan konstituen mono-sakaridanya. Maltosa dan selobiosa adalah produk-produk hidrolisis dari polisakarida pati dan sellulosa.

Tabel-1.1. berikut ini menunjukkan jenis-jenis disakarida umum tersebut.

Tabel-1.1. Enam jenis disakarida umum
Disakarida	Unit-1	Unit-2	Ikatan
Sukrosa (gula meja, gula tebu, gula bit atau sakarosa)	Glukosa	Fruktosa	α(1→2)β
Laktulosa	Galaktosa	Fruktosa	β(1→4)
Laktosa (gula susu)	Galaktosa	Glukosa	β(1→4)
Maltosa	Glukosa	Glukosa	α(1→4)
Trehalosa	Glukosa	Glukosa	α(1→1)α

Sementara itu, 15 jenis disakarida yang tidak umum. Hal ini dapat dilihat dalam Tabel-1.2. berikut ini:

Tabel-1.2. Lima belas jenis disakarida tidak umum
Disakarida	Unit penyusun	Ikatan
Kojibiosa	Dua monomer glukosa	α(1→2)
Nigerosa	Dua monomer glukosa	α(1→3)
Isomaltosa	Dua monomer glukosa	α(1→6)
β,β-Trehalosa	Dua monomer glukosa	β(1→1)β
α,β-Trehalosa	Dua monomer glukosa	α(1→1)β[9]
Soforosa	Dua monomer glukosa	β(1→2)
Laminaribiosa	Dua monomer glukosa	β(1→3)
Gentiobiosa	Dua monomer glukosa	β(1→6)
Turanosa	Satu monomer glukosa dan fruktosa	α(1→3)
Maltulosa	Satu monomer glukosa dan fruktosa	α(1→4)
Palatinosa	Satu monomer glukosa dan fruktosa	α(1→6)
Gentioubiosa	Satu monomer glukosa dan fruktosa	β(1→6)
Mannobiosa	Dua monomer mannosa	Baik α(1→2), α(1→3), α(1→4), atau pun α(1→6)
Melibiosa	Satu monomer galaktosa dan satu glukosa	α(1→6)
Melibiulosa	Satu monomer galaktosa dan satu fruktosa	α(1→6)
Rutinosa	Satu monomer ramnosa dan satu glukosa	α(1→6)
Rutinulosa	Satu monomer ramnosa dan fruktosa	β(1→6)
Xylobiosa	Dua monomer xylopiranosa	β(1→4)

POLISAKARIDA

Pengertian Polisakarida, Struktur, Contoh, Kegunaan, Fungsi, Kimia - Polisakarida terdiri dari banyak satuan monosakarida. Polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin) dan sebagai sumber energi (pati, dekstrin, glikogen, fruktan). Polisakarida penguat tekstur ini tidak dapat dicerna oleh tubuh, tetapi merupakan serat-serat (dietary fiber) yang dapat menstimulasi enzim-enzim pencernaan.

Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim yang spesifik kerjanya. Hasil hidrolisis sebagian akan menghasilkan oligosakarida dan dapat dipakai untuk menentukan struktur molekul polisakarida.

Polisakarida dengan satuan monosakaridanya gula pentosa (C₅H₁₀O₅) maka polisakarida tersebut dikelompokkan sebagai pentosan (C₅H₈O₄)_x. Adapun jika satuan monosakaridanya adalah gula heksosa (C₆H₁₂O₆) maka polisakarida tersebut dikelompokkan sebagai heksosan (C₆H₁₀O₅)_x.

Beberapa polisakarida mempunyai nama trivial yang berakhiran dengan -in misalnya kitin, dekstrin, dan pektin.

Berikut beberapa polisakarida yang penting.

1) Amilum (Pati)

Pati termasuk polisakarida jenis heksosan. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya, serta rantai molekulnya lurus atau bercabang. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak larut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus dengan ikatan α-(1,4)-d-glukosa, sedang amilopektin mempunyai cabang dengan ikatan α-(1,4)-d-glukosa sebanyak 4–5 % dari berat total. Perhatikan struktur amilosa berikut.

Peranan perbandingan amilosa dan amilopektin terlihat pada serealia, contohnya pada beras. Semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi kandungan amilopektinnya, semakin lekat nasi tersebut. Beras ketan praktis tidak ada amilosanya (1 – 2%), sedang beras yang mengandung amilosa lebih besar dari 2% disebut beras biasa atau beras bukan ketan. Berdasarkan kandungan amilosanya, beras (nasi) dapat dibagi menjadi empat golongan yaitu (1) beras dengan kadar amilosa tinggi 25 – 33%; (2) beras dengan kadar amilosa menengah 20 – 25%; (3) beras dengan kadar amilosa rendah (9% – 20%); dan (4) beras dengan kadar amilosa sangat rendah (< 9%).

2) Selulosa

Selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Pada proses pematangan, penyimpanan, atau pengolahan, komponen selulosa dan hemiselulosa mengalami perubahan sehingga terjadi perubahan tekstur.

Perhatikan struktur selulosa berikut.

Seperti juga amilosa, selulosa adalah polimer berantai lurus α -(1,4)-d-glukosa. Perbedaan selulosa dengan amilosa adalah pada jenis ikatan glukosidanya. Selulosa oleh enzim selobiose, yang cara kerjanya serupa dengan β -amilase, akan menghasilkan dua molekul glukosa dari ujung rantai.

Pada penggilingan padi, dihasilkan hampir 50% sekam yang banyak mengandung selulosa, lignin, serta mineral Na dan K yang mempunyai daya saponifikasi. Selulosa dalam sekam padi dapat dipergunakan untuk makanan ternak, tetapi kandungan ligninnya harus dihilangkan terlebih dahulu, biasanya dengan KOH. Di beberapa negara, misalnya Taiwan, telah diusahakan untuk melarutkan lignin dengan NH₄OH sebagai pengganti KOH. Penambahan NH₄OH ini mempunyai keuntungan berupa penambahan sumber N dalam makanan ternak.

Di samping itu NH₄OH harganya jauh lebih murah dibandingkan dengan KOH.

Selulosa sebagai bahan pembuatan kertas. Kayu dipotong kecil-kecil dan dimasak dalam kalsium bisulfit untuk melarutkan ligninnya. Selanjutnya selulosa diambil dengan penyaringan. Kegunaan selulosa yang lain adalah sebagai bahan benang rayon.

3) Hemiselulosa

Bila komponen-komponen pembentuk jaringan tanaman dianalisis dan dipisah-pisahkan, mula-mula lignin akan terpisah dan senyawa yang tinggal adalah hemiselulosa. Hemiselulosa terdiri dari selulosa dan senyawa lain yang larut dalam alkali. Dari hasil hidrolisis hemiselulosa, diperkirakan bahwa monomernya tidak sejenis (heteromer). Unit pembentuk hemiselulosa yang utama adalah d-xilosa, pentosa dan heksosa lain.

Perbedaan hemiselulosa dengan selulosa yaitu hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi rendah dan mudah larut dalam alkali tapi sukar larut dalam asam, sedangkan selulosa adalah sebaliknya. Hemiselulosa tidak mempunyai serat-serat yang panjang seperti selulosa, dan suhu bakarnya tidak setinggi selulosa.

4) Pektin

a) Senyawa Pektin

Pektin secara umum terdapat di dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di sela-sela antara selulosa dan hemiselulosa. Senyawa-senyawa pektin juga berfungsi sebagai bahan perekat antara dinding sel yang satu dengan yang lain. Bagian antara dua dinding sel yang berdekatan tersebut disebut lamela tengah (midle lamella).

Senyawa-senyawa pektin merupakan polimer dari asam d-galakturonat yang dihubungkan dengan ikatan β-(1,4)-glukosida. Asam galakturonat merupakan turunan dari galaktosa.

Pektin terdapat dalam buah-buahan seperti jambu biji, apel, lemon, jeruk, dan anggur. Kandungan pektin dalam berbagai tanaman sangat bervariasi. Bagian kulit (core) dan albeda (bagian dalam yang berbentuk spons putih) buah jeruk lebih banyak mengandung pektin daripada jaringan perenkimnya.

Pektin berfungsi dalam pembentukan jeli. Potensi pembentukan jeli dari pektin menjadi berkurang dalam buah yang terlalu matang. Selama proses pematangan terjadi proses dimetilasi pektin dan ini menguntungkan untuk pembuatan gel. Akan tetapi dimetilasi yang terlalu lanjut atau sempurna akan menghasilkan asam pektat yang menyebabkan pembentukan gel berkurang.

b) Gel Pektin

Pektin dapat membentuk gel dengan gula bila lebih dari 50% gugus karboksil telah termetilasi (derajat metilasi = 50). Adapun untuk pembentukan gel yang baik maka ester metil harus sebesar 8% dari berat pektin. Makin banyak ester metil, makin tinggi suhu pembentukan gel.

5) Glikogen

Glikogen merupakan “pati hewan” banyak terdapat pada hati dan otot, bersifat larut dalam air (pati nabati tidak larut dalam air). Jika bereaksi dengan iodin akan menghasilkan warna merah. Senyawa yang mirip dengan glikogen telah ditemukan dalam kapang, khamir, dan bakteri. Glikogen juga telah berhasil diisolasi dari benih jagung (sweet corn). Hal ini penting diketahui karena sejak lama orang berpendapat bahwa glikogen hanya terdapat pada hewan.

Glikogen merupakan suatu polimer yang struktur molekulnya hampir sama dengan struktur molekul amilopektin. Glikogen mempunyai banyak cabang (20 – 30 cabang) yang pendek dan rapat. Glikogen mempunyai berat molekul (BM) sekitar 5 juta dan merupakan molekul terbesar di alam yang larut dalam air.

Glikogen terdapat pula pada otot-otot hewan, manusia, dan ikan. Glikogen disimpan dalam hati hewan sebagai cadangan energi yang sewaktu-waktu dapat diubah menjadi glukosa. Glikogen dipecah menjadi glukosa dengan bantuan enzim yaitu fosforilase.

PERMASALAHAN

1.      Mengapa disakarida bersifat oktip aktif ? Jelaskan

2.      Apa saja gugus gula yang menyusun disakarida ? Jelaskan

3.      Mengapa hasil hidrolisis dapat dipakai untuk menentukan struktur molekul polisakarida ? Jelaskan
4.   Apa fungsi  Polisakarida dalam bahan makanan? jelaskan