Kegunaan serat untuk manusia Serat atau dietary fiber merupakan komponen dari jaringan tanaman yang tahan terhadap hidrolisis oleh enzim dalam lambung dan usus kecil. Serat banyak terdapat pada makanan nabati terutama penyususn pada dinding sel berbagai sayuran dan buah-buahan. Secara kimiawi serat merupakan KH berupa polisakarida seperti selulosa, hemiselulosa dan pektin juga non KH seperti lignin, gum dan musilase (Winarno, 1997b). Serat yang larut dalam air adalah gum, pektin dan musilase sedang yang tidak larut adalah selulose dan lignin. Padi-padian dan kacang-kacangan banyak mengandung gum, buah-buahan banyak mengandung pektin dan sayur-sayuran sumber utama selulosa (Baraas, 1993). Serat dapat menurunkan kadar kolesterol total dan LDL (kolesterol jahat) dan menurunkan respon hiperglikemik (menekan kenaikkan gula darah sesudah makan). Hal ini terbukti dengan digunakannya bekatul dalam suatu diet dapat menurunkan kadar kolesterol sampai 19% dan LDL turun 22% dalam 21 hari. Juga dengan penambahan berbagai biji-bijian berserat dalam suatu diet dapat menurunkan kolesterol 20 sampai 30%. Diantara beberapa penelitian ternyata serat bekatul mempunyai efek hipokolesterolemik yang sangat baik, karena secara selektif dapat mempengaruhi LDL tetapi tidak berpengaruh terhadap VLDL dan HDL (kolesterol baik). Serat bekatul juga dapat menurunkan kebutuhan insulin dalam suatu diet 25 sampai 50% sehingga dapat digunakan untuk pasien diabetes melitus. Fenomena ini belum jelas benar dalam mekanisme pada organ pencernaan. Hanya diperkirakan bahwa serat bekatul sukar dicerna, sehingga memperlambat pengosongan perut yang akan mempertahankan rasa kenyang. Selain itu juga akan meningkatkan gerakan peristaltik usus sehingga penyerapan kolesterol usus akan terganggu dan ekskresi asam empedu akan lebih besar. Asam empedu dibuat dari kolesterol dalam hati, dengan meningkatnya ekskresi asam empedu kolesterol pun banyak yang diserap dalam darah dan dimetabolisme menjadi asam empedu (Baraas, 1993). Asam empedu, sebagian kolesterol dan lemak akan terserap oleh serat tersebut sehingga mencegah terjadinya penyerapan kembali dan senyawa tersebut dibuang melalui feses (Winarno, 1997b). Serat juga dapat mengurangi gejala penyakit diverticulitis (pembekakan keluar pada tempat tertentu di usus besar) terutama pada bagian depan (ascending dan menyilang). Pada akhirnya bagian usus besar itu akan menggembung, pecah dan terjadi infeksi. Pada penelitian serat pada serelia dengan diet tertentu secara efektif dapat menanggulangi penyakit ini. Dengan konsumsi diet ini maka feses akan lebih mudah menyerap air, menjadi lebih empuk dan halus, dan mudah di dorong keluar, sehingga mengurangi rasa kesakitan pada penderita diverticulitis. Sebaliknya dengan diet rendah serat feses akan menjadi keras dan kasar sehingga harus ditekan dengan kuat jika akan dikeluarkan. Tekanan yang kuat ini akan mengakibatkan tekanan yang kuat pula pada vena usus besar dan kaki, sehingga berakibat timbulnya penyakit hemarrhoid dan vericose (Winarno, 1997b). Fungsi Karbohidrat Secara garis besar karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh tetapi karbohidrat juga mempunyai fungsi-fungsi lain seperti yang dijelaskan oleh Suhardjo dan Kusharto (1992) sebagai berikut: Sumber energi utama. Glukosa merupakan sumber utama energi siap pakai yang selalu ada tidak seperti lemak dimana cadangan lemak tidak langsung bisa digunakan sebagai sumber energi siap pakai. Pada darah hanya beredar sekitar 10 g glukosa atau 70 sampai 100 miligram glukosa per 100 ml darah dan kadar ini harus dipertahankan konstan. Pengatur metabolisme lemak. KH mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna. Bila energi tidak cukup tersedia maka akan meningkatkan katabolisme lemak sehingga terjadi akumulasi bahan-bahan keton yang berakibat meningkatkan keasaman darah atau Asidosis. Penghemat fungsi protein. Bila energi dari KH sumber makanan tidak tercukupi maka protein akan dirombak untuk menghasilkan panas dan sejumlah energi. Padahal protein merupakan zat pembangun dan memperbaiki jaringan, sehingga kebutuhan KH harus dipenuhi dalam menu sehari-hari. Sumber utama energi otak dan susunan syaraf. Otak dan susunan syaraf menggunakan glukosa sebagai sumber energi, sehingga ketersediaan glukosa yang konstan harus tetap terjaga. Kekurangan glukosa dan oksigen akan mengakibatkan kerusakan otak/kelainan syraf yang tidak dapat diperbaiki. Simpanan karbohidrat sebagai glikogen. Tidak seperti cadangan lemak tubuh, glikogen merupakan cadangan KH yang siap pakai untuk menyediakan energi. Di dalam tubuh orang dewasa terdapat 365 g KH yang terdiri dari 355 g glikogen dan 10 g glukosa. Jumlah ini cukup untuk menyediakan energi untuk aktivitas selama 3 jam. Pengatur Peristaltik usus dan pemberi muatan pada sisa makanan. Serat merupakan polisakarida yang sukar dicerna tetapi berperan pada fungsi peristaltik pada usus dan menyerap sisa-sisa makanan pada usus besar. Protein Istilah protein diperkenalkan oleh Mulder (ahli kimia Belanda) sekitar tahun 1830. Protein berasal dari bahasa Yunani yang disebut Proteios yang artinya bertingkat pertama. Protein merupakan suatu polimer yang terdiri dari satu satuan asam amino yang terikat secara kovalen oleh suatu ikatan peptida (Page, 1985). Rangka kovalen dari protein ditunjukkan pada gambar 6. Gambar 6. Rangka kovalen protein (Page, 1985). Secara garis besar protein disusun oleh 20 macam asam amino yang berikatan kovalen dengan uratan yang khas. Masing-masing asam amino mempunyai rantai samping yang khusus yang memberikan sifat-sifat kimia pada masing-masing individu. Kombinasi yang berbeda-beda ini menghasilkan peptida dan protein yang mempunyai sifat-sifat dan aktivitas berbeda (Lehninger, 1990). Kedua puluh asam amino dapat dilihat pada tabel 4. Tabel 4. Asam amino dan singkatannya Asam Amino Singkatan Tiga Huruf Lambang Satu Huruf Alanin Arginin Aspargin Asam aspartat Sistein Glutamin Asam glutamat Glisisn Histidin Isoleusin Leusin Lisin Metionin Fenilalanin Prolin Serin Treonin Triptofan Tirosin Valin Ala Arg Asn Asp Cys Gln Glu Gly His Ile Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val A R N D C Q E G H I L K M F P S T W Y V Lehninger (1990). Ada beberapa asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh sehingga asam amino tersebut harus diambil secara langsung sebagai bagian dari bahan makanan sumber protein atau yang disebut sebagai asam amino esensial. Dari keduapuluh asam amino tersbut sepuluh diantaranya merupakan asam amino esensial bagi anak-anak, yaitu: arginin, histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan dan valin. Arginin esensial hanya untuk anak-anak yang sedang tumbuh (Page, 1985). Delapan diantaranya esensial bagi orang dewasa yaitu: isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan dan valin. Ada 6 asam amino semi esensial yaitu asam amino yang dapat menghemat pemakaian beberapa asam amino esensial akan tetapi tidak sempurna menggantikannya misal, sistin tidak sempurna menggantikan fungsi metionin tetapi dapat menghematnya, tirosin dapat menghemat fenilalanin tetapi tidak sempurna menggantikannya, asam nikotinat atau niasin dapat menghemat triptofan tetapi tidak sempurna menggantikannya, serin dapat menggantiakn fungsi glisin dan orang dewasa dapat mensintesa arginin dan histidan tetapi pada anak-anak tak dapat disintesa tubuh tetapi cukup untuk menjamin pertumbuhannya. Asam amino semi esensial juga bisa diartikan sebagai asam amino yang menjamin proses kehidupan jaringan orang dewasa tetapi tidak mencukupi untuk anak-anak, yaitu: arginin, histidin, tirosin, isitin, glisin dan serin. Ada juga yang disebut asam amino non-esensial yaitu asam amino yang dapat disintesa dalam tubuh dari bahan makanan yang tersedia sebagai bahan dasar yang memenuhi bagi pertumbuhannya. Ada 9 macam asam amino non-esensial: asam glutamat, asam hidroksi glutamat, asam aspartat, alanin, prolin, hidroksiprolin, neuleusin, sitrulin dan hidroksi glisin (Suhardjo dan Kusharto, 1992).

Kegunaan serat untuk manusia 

Serat atau dietary fiber merupakan komponen dari jaringan tanaman yang tahan terhadap hidrolisis oleh enzim dalam lambung dan usus kecil. Serat banyak terdapat pada makanan nabati terutama penyususn pada dinding sel berbagai sayuran dan buah-buahan. Secara kimiawi serat merupakan KH berupa polisakarida seperti selulosa, hemiselulosa dan pektin juga non KH seperti lignin, gum dan musilase (Winarno, 1997b). Serat yang larut dalam air adalah gum, pektin dan musilase sedang yang tidak larut adalah selulose dan lignin. Padi-padian dan kacang-kacangan banyak mengandung gum, buah-buahan banyak mengandung pektin dan sayur-sayuran sumber utama selulosa (Baraas, 1993). 

Serat dapat menurunkan kadar kolesterol total dan LDL (kolesterol jahat) dan menurunkan respon hiperglikemik (menekan kenaikkan gula darah sesudah makan). Hal ini terbukti dengan digunakannya bekatul dalam suatu diet dapat menurunkan kadar kolesterol sampai 19% dan LDL turun 22% dalam 21 hari. Juga dengan penambahan berbagai biji-bijian berserat dalam suatu diet dapat menurunkan kolesterol 20 sampai 30%. Diantara beberapa penelitian ternyata serat bekatul mempunyai efek hipokolesterolemik yang sangat baik, karena secara selektif dapat mempengaruhi LDL tetapi tidak berpengaruh terhadap VLDL dan HDL (kolesterol baik). Serat bekatul juga dapat menurunkan kebutuhan insulin dalam suatu diet 25 sampai 50% sehingga dapat digunakan untuk pasien diabetes melitus. Fenomena ini belum jelas benar dalam mekanisme pada organ pencernaan. Hanya diperkirakan bahwa serat bekatul sukar dicerna, sehingga memperlambat pengosongan perut yang akan mempertahankan rasa kenyang. Selain itu juga akan meningkatkan gerakan peristaltik usus sehingga penyerapan kolesterol usus akan terganggu dan ekskresi asam empedu akan lebih besar. Asam empedu dibuat dari kolesterol dalam hati, dengan meningkatnya ekskresi asam empedu kolesterol pun banyak yang diserap dalam darah dan dimetabolisme menjadi asam empedu (Baraas, 1993). Asam empedu, sebagian kolesterol dan lemak akan terserap oleh serat tersebut sehingga mencegah terjadinya penyerapan kembali dan senyawa tersebut dibuang melalui feses (Winarno, 1997b). 

Serat juga dapat mengurangi gejala penyakit diverticulitis (pembekakan keluar pada tempat tertentu di usus besar) terutama pada bagian depan (ascending dan menyilang). Pada akhirnya bagian usus besar itu akan menggembung, pecah dan terjadi infeksi. Pada penelitian serat pada serelia dengan diet tertentu secara efektif dapat menanggulangi penyakit ini. Dengan konsumsi diet ini maka feses akan lebih mudah menyerap air, menjadi lebih empuk dan halus, dan mudah di dorong keluar, sehingga mengurangi rasa kesakitan pada penderita diverticulitis. Sebaliknya dengan diet rendah serat feses akan menjadi keras dan kasar sehingga harus ditekan dengan kuat jika akan dikeluarkan. Tekanan yang kuat ini akan mengakibatkan tekanan yang kuat pula pada vena usus besar dan kaki, sehingga berakibat timbulnya penyakit hemarrhoid dan vericose (Winarno, 1997b). 

Fungsi Karbohidrat 

Secara garis besar karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh tetapi karbohidrat juga mempunyai fungsi-fungsi lain seperti yang dijelaskan oleh Suhardjo dan Kusharto (1992) sebagai berikut: 

Sumber energi utama. Glukosa merupakan sumber utama energi siap pakai yang selalu ada tidak seperti lemak dimana cadangan lemak tidak langsung bisa digunakan sebagai sumber energi siap pakai. Pada darah hanya beredar sekitar 10 g glukosa atau 70 sampai 100 miligram glukosa per 100 ml darah dan kadar ini harus dipertahankan konstan. 

Pengatur metabolisme lemak. KH mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna. Bila energi tidak cukup tersedia maka akan meningkatkan katabolisme lemak sehingga terjadi akumulasi bahan-bahan keton yang berakibat meningkatkan keasaman darah atau Asidosis. 

Penghemat fungsi protein. Bila energi dari KH sumber makanan tidak tercukupi maka protein akan dirombak untuk menghasilkan panas dan sejumlah energi. Padahal protein merupakan zat pembangun dan memperbaiki jaringan, sehingga kebutuhan KH harus dipenuhi dalam menu sehari-hari. 

Sumber utama energi otak dan susunan syaraf. Otak dan susunan syaraf menggunakan glukosa sebagai sumber energi, sehingga ketersediaan glukosa yang konstan harus tetap terjaga. Kekurangan glukosa dan oksigen akan mengakibatkan kerusakan otak/kelainan syraf yang tidak dapat diperbaiki. 

Simpanan karbohidrat sebagai glikogen. Tidak seperti cadangan lemak tubuh, glikogen merupakan cadangan KH yang siap pakai untuk menyediakan energi. Di dalam tubuh orang dewasa terdapat 365 g KH yang terdiri dari 355 g glikogen dan 10 g glukosa. Jumlah ini cukup untuk menyediakan energi untuk aktivitas selama 3 jam. 

Pengatur Peristaltik usus dan pemberi muatan pada sisa makanan. Serat merupakan polisakarida yang sukar dicerna tetapi berperan pada fungsi peristaltik pada usus dan menyerap sisa-sisa makanan pada usus besar. 

Protein

Istilah protein diperkenalkan oleh Mulder (ahli kimia Belanda) sekitar tahun 1830. Protein berasal dari bahasa Yunani yang disebut Proteios yang artinya bertingkat pertama. Protein merupakan suatu polimer yang terdiri dari satu satuan asam amino yang terikat secara kovalen oleh suatu ikatan peptida (Page, 1985). Rangka kovalen dari protein ditunjukkan pada gambar 6. 

Secara garis besar protein disusun oleh 20 macam asam amino yang berikatan kovalen dengan uratan yang khas. Masing-masing asam amino mempunyai rantai samping yang khusus yang memberikan sifat-sifat kimia pada masing-masing individu. Kombinasi yang berbeda-beda ini menghasilkan peptida dan protein yang mempunyai sifat-sifat dan aktivitas berbeda (Lehninger, 1990). Kedua puluh asam amino dapat dilihat pada tabel 4. 

Ada beberapa asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh sehingga asam amino tersebut harus diambil secara langsung sebagai bagian dari bahan makanan sumber protein atau yang disebut sebagai asam amino esensial. Dari keduapuluh asam amino tersbut sepuluh diantaranya merupakan asam amino esensial bagi anak-anak, yaitu: arginin, histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan dan valin. Arginin esensial hanya untuk anak-anak yang sedang tumbuh (Page, 1985). Delapan diantaranya esensial bagi orang dewasa yaitu: isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan dan valin. Ada 6 asam amino semi esensial yaitu asam amino yang dapat menghemat pemakaian beberapa asam amino esensial akan tetapi  tidak sempurna menggantikannya misal, sistin tidak sempurna menggantikan fungsi metionin tetapi dapat menghematnya, tirosin dapat menghemat fenilalanin tetapi tidak sempurna menggantikannya, asam nikotinat atau niasin dapat menghemat triptofan tetapi tidak sempurna menggantikannya, serin dapat menggantiakn fungsi glisin dan orang dewasa dapat mensintesa arginin dan histidan tetapi pada anak-anak tak dapat disintesa tubuh tetapi cukup untuk menjamin pertumbuhannya. Asam amino semi esensial juga bisa diartikan sebagai asam amino yang menjamin proses kehidupan jaringan orang dewasa tetapi tidak mencukupi untuk anak-anak, yaitu: arginin, histidin, tirosin, isitin, glisin dan serin. Ada juga yang disebut asam amino non-esensial yaitu asam amino yang dapat disintesa dalam tubuh dari bahan makanan yang tersedia sebagai bahan dasar yang memenuhi bagi pertumbuhannya. Ada 9 macam asam amino non-esensial: asam glutamat, asam hidroksi glutamat, asam aspartat, alanin, prolin, hidroksiprolin, neuleusin, sitrulin dan hidroksi glisin (Suhardjo dan Kusharto, 1992).