Protein: Apa Itu, Fungsi, Susunan, dan Sumbernya

Protein adalah salah satu zat gizi makro yang sangat penting bagi kesehatan tubuh. Protein terdiri dari satu atau lebih rantai panjang asam amino yang saling berikatan. Protein memiliki banyak fungsi dalam tubuh, seperti membentuk hormon, enzim, imun, dan struktur sel dan jaringan. Protein juga dapat digunakan sebagai sumber energi jika karbohidrat dan lemak tidak mencukupi.

Apa Itu Protein?

Protein adalah kelompok biomolekul berukuran besar yang terbentuk dari satu rantai panjang asam amino atau lebih¹. Asam amino adalah senyawa organik yang mengandung gugus amino (NH2) dan gugus karboksil (COOH). Ada 20 jenis asam amino standar yang dapat membentuk protein, yaitu:

• Alanin
• Arginin
• Asparagin
• Asam aspartat
• Asam glutamat
• Glutamin
• Gisin
• Histidin
• Isoleusin
• Leusin
• Lisin
• Metionin
• Fenilalanin
• Prolin
• Serin
• Treonin
• Triptofan
• Tirosin
• Valin
• Sistein

Asam amino saling berikatan melalui ikatan peptida, yaitu ikatan antara gugus karboksil dari satu asam amino dengan gugus amino dari asam amino lain. Ikatan peptida dapat terbentuk melalui reaksi kondensasi, yaitu reaksi yang melepaskan molekul air. Contoh reaksi kondensasi antara asam amino gisin dan alanin adalah:

Gisin+Alanin→Gisilalanin+H2​O

NH2​CH2​COOH+CH3​CH(NH2​)COOH→NH2​CH2​CONHCH3​CHCOOH+H2​O

Rantai asam amino yang terbentuk dari ikatan peptida disebut polipeptida. Suatu protein dapat terdiri dari satu polipeptida atau lebih. Polipeptida yang pendek (kurang dari 20-30 asam amino) biasanya tidak dianggap sebagai protein, tetapi disebut peptida atau oligopeptida¹.

Fungsi Protein

Protein memiliki banyak fungsi dalam tubuh, di antaranya adalah:

• Membentuk hormon. Hormon adalah zat kimia yang mengatur berbagai proses fisiologis dan metabolisme dalam tubuh. Beberapa hormon yang terbentuk dari protein adalah insulin, glukagon, pertumbuhan, tiroid, dan adrenalin.
• Membentuk enzim. Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalis, yaitu zat yang mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi. Enzim sangat penting untuk metabolisme, yaitu proses pengubahan zat makanan menjadi energi dan bahan tubuh. Contoh enzim adalah amilase, lipase, protease, dan DNA polimerase.
• Membentuk imun. Imun adalah protein yang berfungsi sebagai pertahanan tubuh terhadap mikroorganisme atau zat asing yang masuk ke dalam tubuh. Imun dapat mengenali dan menghancurkan antigen, yaitu molekul yang dapat menimbulkan respon imun. Contoh imun adalah antibodi, interferon, dan sitokin.
• Membentuk struktur sel dan jaringan. Protein adalah komponen utama dari membran sel, sitoskeleton, organel, dan dinding sel. Protein juga membentuk jaringan ikat, otot, tulang, rambut, kuku, dan kulit. Contoh protein struktural adalah kolagen, elastin, keratin, aktin, dan miosin.
• Membentuk transportasi dan penyimpanan. Protein dapat mengangkut dan menyimpan molekul lain di dalam atau di luar sel. Contoh protein transportasi adalah hemoglobin, mioglobin, albumin, dan lipoprotein. Contoh protein penyimpanan adalah kasein, feritin, dan gluten.
• Membentuk pengaturan ekspresi gen. Protein dapat mengikat DNA dan mempengaruhi aktivitas transkripsi dan translasi, yaitu proses pembentukan RNA dan protein dari DNA. Contoh protein pengatur ekspresi gen adalah faktor transkripsi, histon, dan ribosom.
• Membentuk sumber energi. Protein dapat digunakan sebagai sumber energi jika karbohidrat dan lemak tidak mencukupi. Protein dapat diuraikan menjadi asam amino dan kemudian dimasukkan ke dalam siklus asam sitrat atau glukoneogenesis. Satu gram protein dapat menghasilkan energi sebesar 4 kilokalori.

Susunan Protein

Protein memiliki susunan yang kompleks dan bervariasi. Susunan protein dapat dibedakan menjadi empat tingkat, yaitu:

• Struktur primer. Struktur primer adalah urutan asam amino dalam rantai polipeptida. Urutan asam amino menentukan sifat dan fungsi protein. Urutan asam amino ditentukan oleh urutan nukleotida dari gen yang menyandi protein.
• Struktur sekunder. Struktur sekunder adalah bentuk lokal yang dihasilkan dari ikatan hidrogen antara gugus amino dan karboksil dari asam amino yang berdekatan. Struktur sekunder umumnya berupa heliks alfa atau lembar beta. Heliks alfa adalah bentuk spiral yang stabil dan fleksibel. Lembar beta adalah bentuk datar yang terbentuk dari polipeptida yang berjajar dan berikatan hidrogen.
• Struktur tersier. Struktur tersier adalah bentuk tiga dimensi yang dihasilkan dari interaksi antara rantai samping ® dari asam amino yang berjauhan. Interaksi ini dapat berupa ikatan kovalen, ikatan hidrogen, ikatan ionik, interaksi hidrofobik, atau interaksi van der Waals. Struktur tersier menentukan konformasi dan lipatan protein.
• Struktur kuartener. Struktur kuartener adalah bentuk tiga dimensi yang dihasilkan dari interaksi antara dua atau lebih rantai polipeptida yang membentuk protein multimerik. Interaksi ini dapat berupa ikatan kovalen, ikatan hidrogen, ikatan ionik, interaksi hidrofobik, atau interaksi van der Waals. Struktur kuartener menentukan fungsi dan aktivitas protein.

Sumber Protein

Protein dapat diperoleh dari makanan hewani dan nabati. Makanan hewani umumnya mengandung protein yang lebih lengkap, yaitu protein yang mengandung semua asam amino esensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh dan harus diperoleh dari makanan. Ada sembilan asam amino esensial, yaitu:

• Histidin
• Isoleusin
• Leusin
• Lisin
• Metionin
• Fenilalanin
• Treonin
• Triptofan
• Valin

Contoh makanan hewani yang mengandung protein lengkap adalah daging, ikan, telur, susu, dan keju.

Makanan nabati umumnya mengandung protein yang lebih tidak lengkap, yaitu protein yang tidak mengandung semua asam amino esensial. Namun, beberapa makanan nabati dapat mengandung protein yang cukup lengkap, seperti kedelai, quinoa, dan amaranth. Contoh makanan nabati yang mengandung protein tidak lengkap adalah kacang-kacangan, biji-bijian, sayuran, dan buah-buahan.

Untuk mendapatkan protein yang lengkap dan seimbang, sebaiknya mengonsumsi makanan hewani dan nabati secara bergantian atau berpadu. Misalnya, mengonsumsi nasi dengan tempe, roti dengan selai kacang, atau salad dengan keju.

Kebutuhan Protein

Kebutuhan protein setiap orang berbeda-beda, tergantung pada usia, berat badan, tinggi badan, aktivitas fisik, kondisi kesehatan, dan tujuan diet. Secara umum, kebutuhan protein dapat dihitung dengan rumus berikut:

$$\text{Kebutuhan protein (gram/hari)}=\text{Berat badan (kg)}\times \text{Faktor aktivitas}$$

Faktor aktivitas adalah angka yang menunjukkan tingkat aktivitas fisik seseorang. Faktor aktivitas dapat bervariasi dari 0,8 hingga 2,0. Contoh faktor aktivitas untuk beberapa kelompok orang adalah:

• Orang dewasa yang tidak aktif: 0,8
• Orang dewasa yang aktif: 1,0
• Orang dewasa yang sangat aktif: 1,2
• Atlet: 1,5 – 2,0
• Wanita hamil dan menyusui: 1,1 – 1,5
• Anak-anak dan remaja: 1,0 – 1,5

Contoh perhitungan kebutuhan protein untuk seorang pria dewasa yang berat badannya 70 kg dan aktif adalah:

$$\text{Kebutuhan protein (gram/hari)}=70\times 1,0=70$$

Jadi, kebutuhan protein seorang pria dewasa yang aktif adalah 70 gram per hari.

Efek Kekurangan dan Kelebihan Protein

Protein sangat penting bagi tubuh, tetapi tidak berarti mengonsumsi protein dalam jumlah berlebihan adalah baik. Kekurangan dan kelebihan protein dapat menimbulkan efek negatif bagi kesehatan, seperti:

• Kekurangan protein. Kekurangan protein dapat menyebabkan berbagai gangguan, seperti kwashiorkor, marasmus, anemia, edema, infeksi, pertumbuhan terhambat, kerusakan otak, rambut rontok, kuku rapuh, dan kulit kering. Kekurangan protein dapat terjadi karena asupan protein yang tidak mencukupi, malabsorpsi, penyakit kronis, atau kehilangan protein akibat luka atau penyakit ginjal.
• Kelebihan protein. Kelebihan protein dapat menyebabkan beban kerja ginjal yang meningkat, dehidrasi, peningkatan asam urat, penurunan kalsium tulang, peningkatan risiko penyakit jantung, kanker, dan osteoporosis. Kelebihan protein dapat terjadi karena asupan protein yang berlebihan, suplemen protein, atau diet tinggi protein.

Kesimpulan

Protein adalah zat gizi makro yang terdiri dari satu atau lebih rantai panjang asam amino. Protein memiliki banyak fungsi dalam tubuh, seperti membentuk hormon, enzim, imun, dan struktur sel dan jaringan. Protein juga dapat digunakan sebagai sumber energi jika karbohidrat dan lemak tidak mencukupi. Protein dapat diperoleh dari makanan hewani dan nabati. Kebutuhan protein setiap orang berbeda-beda, tergantung pada berbagai faktor. Kekurangan dan kelebihan protein dapat menimbulkan efek negatif bagi kesehatan.

Sumber:
(1) Protein – Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. https://id.wikipedia.org/wiki/Protein.
(2) 17 Pilihan Makanan Sumber Protein Tinggi – Hello Sehat. https://hellosehat.com/nutrisi/fakta-gizi/10-makanan-sumber-protein-tinggi/.
(3) Protein – Manfaat dan Informasi Lengkap bagi Kesehatan | Halodoc. https://www.halodoc.com/kesehatan/protein.