Klasifikasi, Struktur, Stabilitas dan Fungsi Vitamin

Vitamin

Vitamin (bahasa Inggris: vital amine, vitamin) adalah sekelompok senyawa organik berbobot molekul kecil yang memiliki fungsi vital dalam metabolisme setiap organisme, yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh.

Klasifikasi, Struktur, Stabilitas dan Fungsi Vitamin

1. Vitamin A

2. Vitamin B1

3. Vitamin B2

4. Vitamin B3

5. Vitamin B5

6. Vitamin B6

7. Vitamin B12

8. Vitamin C

9. Vitamin D

10. Vitamin E

11. Vitamin K

1. Vitamin A

Klasifikasi

Vitamin A, yang juga dikenal dengan nama retinol, merupakan vitamin yang berperan dalam pembentukkan indra penglihatan yang baik, terutama di malam hari, dan sebagai salah satu komponen penyusun pigmen mata di retina. Selain itu, vitamin ini juga berperan penting dalam menjaga kesehatan kulit dan imunitas tubuh.

Stabilitas Vitamin A

• Sensitif terhadap oksidasi udara, bahkan dalam kondisi padat, terutama dalam bentuk alkoholnya. Proses oksidasi ini, terutama dalam bentuk larutan, dikatalisis oleh logam seperti Fe dan Cu.
• Mengalami inaktivasi sinar ultraviolet. Retinil propionat memiliki sensitivitas lebih tinggi terhadap cahaya dibandingkan retinil palmitat.
• Stabil dalam kondisi basa. Stabilitas meningkat seiring peningkatan pH.
• Pada pH di bawah 6, vitamin A mengalami isomerisasi. Pada retinil palmitat, isomerisasi terjadi hingga tercapai kesetimbangan rasio 2:1 antara all-trans retinil palmitat dan isomer cis-nya. Bentuk isomer cis memiliki aktivitas yang lebih rendah dari bentuk all-trans.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin A

Fungsi vitamin A di antaranya adalah; anti aging, anti malaria, meningkatkan daya tahan tubuh. Vitamin A juga sangat bermanfaat untuk ibu hamil karena mampu mengoptimalkan perkembangan janin. Akibat jika seseorang kekurangan asupan vitamin A adalah: katarak, rabun senja, kulit tidak sehat, serta daya tahan tubuh yang menurun.

Makanan yang kaya akan vitamin A antara lain yaitu ubi jalar, wortel, bayam hijau, kubis, buah blewah, aprikot, buah labu, paprika, dan cabai merah.

2. Vitamin B1

Klasifikasi

Vitamin B1, yang dikenal juga dengan nama tiamin, merupakan salah satu jenis vitamin yang memiliki peranan penting dalam menjaga kesehatan kulit dan membantu mengkonversi karbohidrat menjadi energi yang diperlukan tubuh untuk rutinitas sehari-hari. Di samping itu, vitamin B1 juga membantu proses metabolisme protein dan lemak. Bila terjadi defisiensi vitamin B1, kulit akan mengalami berbagai gangguan, seperti kulit kering dan bersisik.

Stabilitas Vitamin B1

• Stabilitas menurun seiring peningkatan pH.
• Sensitif terhadap bahan pengoksidasi dan pereduksi. Bahan pereduksi seperti natrium sulfit menyebabkan degradasi vitamin B1 sehingga dihindari pemakaiannya produk yang mengandung vitamin ini. Demikian juga penggunaan gula pereduksi.
• Interaksi dengan vitamin B2 (riboflavin) dalam larutan membentuk thiokrom, yang menyebabkan larutan berwarna coklat dan terbentuk endapan. Sebaliknya, riboflavin terdegradasi menjadi kloroflavin, yang juga dapat membentuk endapan. Pembentukan thiokrom dapat dicegah dengan penambahan asam askorbat, tetapi dapat berakibat peningkatan pembentukan kloroflavin. Interaksi antara thiamin dan riboflavin diperkuat dengan adanya niasinamid.
• Thiamin menyebabkan degradasi asam folat pada pH antara 5,9 dan 6,9 dalam larutan. Pemecahan asam folat ini dipercepat dengan keberadaan hasil urai thiamin.
• Hasil urai thiamin secara perlahan menyebabkan peruraian sianokobalamin. Laju degradasi ini dipercepat dengan keberadaan niasinamid. Interaksi dapat dihambat dengan penambahan feri klorida.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin B1

Fungsi vitamin B1 untuk tubuh di antaranya: membantu proses oksidasi di dalam tubuh tujuannya adalah untuk mendapatkan energi. Sedangkan efek jika Anda kekurangan vitamin B1 adalah kulit Anda menjadi kering serta bersisik.

Vitamin B1 bisa didapatkan di dalam roti, daging, kulit besar, sayuran, dan kacang hijau

3. Vitamin B2

Klasifikasi

Vitamin B2 (riboflavin) banyak berperan penting dalam metabolisme di tubuh manusia. Di dalam tubuh, vitamin B2 berperan sebagai salah satu kompenen koenzim flavin mononukleotida (flavin mononucleotide, FMN) dan flavin adenine dinukleotida (adenine dinucleotide, FAD). Kedua enzim ini berperan penting dalam regenerasi energi bagi tubuh melalui proses respirasi. Vitamin ini juga berperan dalam pembentukan molekul steroid, sel darah merah, dan glikogen, serta menyokong pertumbuhan berbagai organ tubuh, seperti kulit, rambut, dan kuku.

Stabilitas Vitamin B2

• Sensitif terhadap cahaya, terutama dalam bentuk larutan. Di bawah pengaruh cahaya, dalam kondisi asam dan netral, dapat terbentuk lumikrom, sedangkan dalam kondisi basa membentuk lumiflavin. Reaksi degradasi ini dipercepat oleh panas.
• Sensitif terhadap bahan pereduksi, termasuk gula pereduksi.
• Interaksi dengan thiamin telah dibahas di atas.
• Niasinamid dapat meningkatkan kelarutan melalui pembentukan kompleks.
• Di bawah paparan cahaya dan adanya air, keberadaan riboflavin dapat menyebabkan degradasi asam folat. Reaksi degradasi meningkat cepat pada pH 6,5 dan dapat diperlambat pada pH di bawah 5, atau dalam kondisi terlindung dari cahaya dan kelembaban.
• Riboflavin menjadi katalis dekomposisi aerobik asam askorbat. Interaksi ini dapat dicegah dengan melindungi produk dari cahaya dan oksigen. Keberadaan niasinamid mempercepat peruraian.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin B2

Berfungsi untuk menjaga keutuhan sistem jaringan syaraf serta mempercepat perpindahan rangsang sinar ke syaraf mata.  Kekurangan vitamin B2 bisa mengakibatkan penurunan daya tahan tubuh serta menyebabkan berbagai macam penyakit, seperti bibir pecah-pecah, sariawan.

Vitamin B2 bisa didapatkan pada hati, susu, telur, dan ragi.

4. Vitamin B3

Klasifikasi

Vitamin B3 juga dikenal dengan istilah niasin. Vitamin ini berperan penting dalam metabolisme karbohidrat untuk menghasilkan energi, metabolisme lemak, dan protein. Di dalam tubuh, vitamin B3 memiliki peranan besar dalam menjaga kadar gula darah, tekanan darah tinggi, penyembuhan migrain, dan vertigo. Berbagai jenis senyawa racun dapat dinetralisir dengan bantuan vitamin ini.

Stabilitas Vitamin B3

• Merupakan vitamin yang relatif stabil dan jarang menunjukkan masalah stabilitas.
• Niasinamid dapat mengalami hidrolisis menjadi niasin pada pH di bawah 4 dan di atas 8.
• Lebih banyak menyebabkan peningkatan interaksi antarvitamin yang lain.
• Dapat membentuk kompleks berwarna kuning dengan vitamin C (Cartensen, 2001), yang tertutupi dengan keberadaan vitamin A dan B2.
• Dapat merusak struktur gelatin, sehingga kombinasi niasinamid dengan serbuk kering tersalut gelatin dapat menyebabkan pelepasan bahan yang tersalut dan mempengaruhi stabilitasnya.
• Selain meningkatkan kelarutan riboflavin dan asam folat, niasinamid juga dapat meningkatkan kelarutan senyawa lain melalui kompleksasi, antara lain parasetamol (Hamza dan Paruta, 1985), diazepam, griseofulvin, progesteron, 17beta-estradiol, testosteron (Rasool et al, 1991), moricizin (Hussain et al, 1993), nifedipin (Suzuki dan Sunada, 1998).

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin B3

Fungsinya untuk tubuh adalah untuk menguraikan energi dari makanan serta sintesis asam lemak. Jika kekurangan vitamin B3, maka akan mengakibatkan badan mudah lemas, insomnia, otot mudah kejang, sistem pencernaan yang terganggu, serta mudah mual.

Vitamin B3 termasuk salah satu jenis vitamin yang banyak ditemukan pada makanan hewani, seperti ragi, hati, ginjal, daging unggas, dan ikan

5. Vitamin B5

Klasifikasi

Vitamin B5 (asam pantotenat) banyak terlibat dalam reaksi enzimatik di dalam tubuh. Hal ini menyebabkan vitamin B5 berperan besar dalam berbagai jenis metabolisme, seperti dalam reaksi pemecahan nutrisi makanan, terutama lemak.

Stabilitas Vitamin B5

• Asam pantotenat bersifat sangat higroskopis, terutama dl-kalsium pantotenat.
• Tidak stabil dalam suasana asam. Stabilitas maksimum pada pH 6-7.
• Mengalami dekomposisi secara hidrolisis. Untuk sediaan cair dan semisolida, bentuk provitaminnya, yaitu dexpantenol, dipilih untuk digunakan. Stabilitas pantenol yang lebih pada pH di bawah 5 memberikan keuntungan dalam formulasi produk multivitamin.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin B5

Fungsi vitamin ini untuk tubuh adalah membantu memperlancar metabolisme di dalam tubuh. Selain itu, vitamin B5 juga bisa memperlancar karbohidrat, protein, dan lemak di dalam tubuh. Jika seseorang kekurangan vitamin B5, akan mengakibatkan insomnia, gangguan emosi, mengalami kram. 

Vitamin B5 bisa didapatkan dengan mengonsumsi susu sayur hijau, daging, hati, ginjal, dan kacang hijau.

6. Vitamin B6

Klasifikasi

Vitamin B6, atau dikenal juga dengan istilah piridoksin, merupakan vitamin yang esensial bagi pertumbuhan tubuh. Vitamin ini berperan sebagai salah satu senyawa koenzim A yang digunakan tubuh untuk menghasilkan energi melalui jalur sintesis asam lemak, seperti spingolipid dan fosfolipid.

Stabilitas Vitamin B6

• Merupakan vitamin yang relatif stabil.
• Dalam bentuk larutan, sensitif terhadap cahaya.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin B6

Vitamin ini memiliki fungsi untuk tubuh, di antaranya mampu membantu proses pencernaan protein serta resipasi seluler. Jika seseorang kekurangan asupan vitamin B6 dapat berakibat keram otot, kulit pecah-pecah, insomnia. 

Vitamin ini bisa diperoleh dengan mengonsumsi kubis, kentang, telur, dan daging.

7. Vitamin B12

Klasifikasi

Vitamin B12 atau sianokobalamin merupakan jenis vitamin yang hanya khusus diproduksi oleh hewan dan tidak ditemukan pada tanaman. Oleh karena itu, vegetarian sering kali mengalami gangguan kesehatan tubuh akibat kekurangan vitamin ini. Vitamin ini banyak berperan dalam metabolisme energi di dalam tubuh. Vitamin B12 juga termasuk dalam salah satu jenis vitamin yang berperan dalam pemeliharaan kesehatan sel saraf, pembentukkan molekul DNA dan RNA, pembentukkan platelet darah.

Stabilitas Vitamin B12

• Mengalami fotodegradasi secara cepat.
• pH optimal antara 4 dan 5.
• Untuk sediaan parenteral mulvitamin, pH optimal 5,8. Namun, overage hingga lebih dari 5% dan suhu penyimpanan 2-8°C diperlukan untuk meningkatkan masa edar (Monajjemzadeh et al, 2014). Pemakaian overage yang terlalu tinggi, terutama dengan alasan stabilitas, umumnya tidak bisa diterima (FDA, 2009).
• Larutan sianokobalamin sensitif suhu.
• Sensitif terhadap bahan pengoksidasi dan bahan pereduksi.
• Mengalami dekomposisi dengan adanya thiamin dan hasil degradasinya. Reaksi ini diperparah dengan adanya niasinamid, tetapi dapat diperlambat oleh garam besi (III).
• Vitamin B2 berperan sebagai sensitiser dalam fotolisis vitamin B12 (Ahmad et al, 2012).
• Inkompatibel dengan vitamin C. Degradasi minimum diperoleh pada pH 1 dan perusakan meningkat seiring peningkatan pH hingga maksimum pada pH 7. Ion Cu meningkatan kemampuan asam askorbat untuk merusak sianokobalamin. Vitamin B12 juga dirusak oleh asam dehidroaskorbat.
• Larutan dekstrosa dan sukrosa menyebabkan penurunan kadar vitamin B12 dalam larutan. Dekstrosa lebih merusak daripada sukrosa. Sorbitol dan gliserin kompatibel dengan vitamin B12 (Barr et al, 1957)

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin B12

Berguna dalam membantu pembentukan sel darah merah, pembelahan sel, dan sintesis asam. Seseorang yang kekurangan Vitamin B12 akan mengakibatkan terkena penyakit anemia dan mudah lelah. 

Vitamin B12 itu sendiri bisa diperoleh dengan mengonsumsi makanan seperti susu, daging, ragi, telur, dan hati, atau makanan-makanan hasil fermentasi.

8. Vitamin C

Klasifikasi

Vitamin C (asam askorbat) banyak memberikan manfaat bagi kesehatan tubuh kita. Di dalam tubuh, vitamin C juga berperan sebagai senyawa pembentuk kolagen yang merupakan protein penting penyusun jaringan kulit, sendi, tulang, dan jaringan penyokong lainnya. Vitamin C merupakan senyawa antioksidan alami yang dapat menangkal berbagai radikal bebas dari polusi di sekitar lingkungan kita. Terkait dengan sifatnya yang mampu menangkal radikal bebas, vitamin C dapat membantu menurunkan laju mutasi dalam tubuh sehingga risiko timbulnya berbagai penyakit degenaratif, seperti kanker, dapat diturunkan.

Stabilitas Vitamin C

• Mengalami dekomposisi melalui dua jalur utama, dengan melibatkan pembentukan asam dehidroaskorbat. Jalur pertama adalah hidrolisis anaerobik, yang menghasilkan karbondioksida dan furfural, yang lebih lanjut membentuk produk berwarna cokelat. Jalur kedua adalah degradasi aerob, berupa oksidasi membentuk asam oksalat.
• Stabil terhadap udara dalam bentuk kering.
• Cu dan Fe menjadi katalsis dekomposisi asam askorbat. Paling tidak stabil pada pH 4 dengan adanya ion logam.
• Dalam perbandingan efek glukosa, sukrosa, dan sorbitol terhadap stabilitas vitamin C, ditemukan bahwa stabilitas paling buruk terjadi pada penggunaan glukosa, pada larutan dengan pH antara 4,5 dan 7,0.
• Karboksimetilselulosa dan/atau tragakan menurunkan stabilitas vitamin C dalam larutan oral.
• pH stabilitas optimum antara 5,5 dan 6,5.
• Asam dehidroaskorbat dapat bereaksi dengan beberapa asam amino membentuk produk berwarna cokelat.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin C

Vitamin C sangat berfungsi untuk menurunkan kolesterol, mencegah penyakit kanker, mencegah penyakit jantung, diabetes mellitus, hipertensi, serta mampu untuk menjaga daya tahan tubuh agar terhindar dari infeksi racun.

Makanan yang kaya akan vitamin C antara lain yaitu pepaya, jeruk, stroberi, paprika, brokoli, kol, dan sayuran berdaun hijau gelap.

9. Vitamin D

Klasifikasi

Vitamin D juga merupakan salah satu jenis vitamin yang banyak ditemukan pada makanan hewani, antara lain ikan, telur, susu, serta produk olahannya, seperti keju. Bagian tubuh yang paling banyak dipengaruhi oleh vitamin ini adalah tulang. Vitamin D ini dapat membantu metabolisme kalsium dan mineralisasi tulang. Sel kulit akan segera memproduksi vitamin D saat terkena cahaya matahari (sinar ultraviolet). Bila kadar vitamin D rendah maka tubuh akan mengalami pertumbuhan kaki yang tidak normal, dimana betis kaki akan membentuk huruf O dan X. Di samping itu, gigi akan mudah mengalami kerusakan dan otot pun akan mengalami kekejangan.

Stabilitas Vitamin D

• Memiliki karakteristik stabilitas yang mirip vitamin A, tetapi lebih stabil.
• Ergocalciferol dalam bentuk sediaan padat dan cair dapat mengalami isomerisasi karena asam askorbat, asam folat, thiamin hidroklorida, dan piridoksin hidroklorida. Niasinamid dan kalsium pantotenat tidak menyebabkan isomerisasi. Hasil isomerisasi ini antara lain isotakhisterol, prekalsiferol, dan isokalsiferol.
• Pemanasan atau asam lemah dapat mengubah menjadi 5,6-trans dan bentuk tidak aktif lainnya.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin D

Fungsi vitamin D yaitu membantu meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfor bagi tulang dan gigi.

Makanan yang kaya akan vitamin D antara lain termasuk ikan salmon, ikan herring, ikan lele, tiram, susu, telur, dan jamur shitake.

10. Vitamin E

Klasifikasi

Vitamin E berperan dalam menjaga kesehatan berbagai jaringan di dalam tubuh, mulai dari jaringan kulit, mata, sel darah merah hingga hati. Selain itu, vitamin ini juga dapat melindungi paru-paru manusia dari polusi udara. Nilai kesehatan ini terkait dengan kerja vitamin E di dalam tubuh sebagai senyawa antioksidan alami.

Stabilitas Vitamin E

• Tokoferol bebas sangat sensitif terhadap oksidasi, terutama dalam kondisi basa, dengan membentuk warna gelap saat dipapar oksigen. Oksidasi ini dikatalisis oleh garam logam seperti Fe dan Cu, cahaya, serta dipercepat dengan asam lemak poli-tak-jenuh.
• Sangat tahan terhadap kondisi asam dan (hanya di bawah kondisi anaerob) kondisi basa.
• Ester asetat sangat stabil, sehingga tidak memiliki efek antioksidan, kecuali dihidrolisis dulu secara saponifikasi.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin E

Vitamin E atau yang biasa juga disebut sebagai tokoferol memiliki peran yang sangat penting dalam proses reproduksi dan mencegah penyakit kanker paru-paru.

Beberapa makanan yang kaya akan vitamin E yaitu biji bunga matahari, almond, bayam, lobak hijau, paprika, juga asparagus.

11. Vitamin K

Klasifikasi

Vitamin K banyak berperan dalam pembentukan sistem peredaran darah yang baik dan penutupan luka. Defisiensi vitamin ini akan berakibat pada pendarahan di dalam tubuh dan kesulitan pembekuan darah saat terjadi luka atau pendarahan. Selain itu, vitamin K juga berperan sebagai kofaktor enzim untuk mengkatalis reaksi karboksilasi asam amino asam glutamat.

Stabilitas Vitamin K

• Stabil terhadap panas, udara, dan asam, tetapi tidak stabil dalam terhadap basa kuat.
• Mengalami peruraian di bawah paparan cahaya.
• Dapat mengalami reduksi, misalnya dengan natrium bisulfit, tetapi dapat direoksidasi dengan bahan pengoksidasi lemah.

Fungsi dan Sumber Makanan Vitamin K

Vitamin K atau yang biasa juga disebut dengan Koagulasi merupakan vitamin yang memiliki fungsi sebagai pembeku darah. Selain itu, vitamin K juga berfungsi mencegah keguguran.

Beberapa makanan yang banyak mengandungnya adalah sayur kale, bayam, kol, lobak hijau, sawi, kubis, asparagus, daun peterseli, juga brokoli.