Pendahuluan
Konsumsi zat gizi harus juga mempertimbangkan efek negatifnya jika dikonsumsi dalam jumlah yang berlebihan. Materi ini akan mengulas bagaimana efeknya jika kita mengkonsumsi zat gizi (karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral) dalam jumlah yang berlebihan.
Nutritional Food Safety
- Chronic Health Issues – Nutrient/Diet
- Composition
- High fat
- High sugar
- Low fiber
- Nutritional deficiency
- Alcohol/Tobacco overconsumption
- Is this a public policy concern?
Annual Costs Associated with the Unsafe Consumption of Food, U.S., 2000-2002
Ratio of Obesity costs to Microbial costs
– 93/6.9 = 13.5
– 125/33 = 3.0
– 400/5 = 80
*Estimated cost based on four types of microbes: Campylobactor , Salmonella, E.coli, Listeria
**Todd, Ag.Outlook Forum, 2003
*** Direct and Indirect Costs: www.cdc.gov/diabetes/pubs/estimates.htm
Contoh kasus konsumsi French Fries berlebihan dan keamanannya
McDonald’s Obesity Suit
- Does Society:
- Provide public information about the relationship between high levels of fat consumption and disease
- Put Label on French Fries stating that high levels of consumption are hazardous to your health
- Regulate the level of fat allowed in french fries
Safe Food Consumption is a Public Good
- Healthy People = healthy, productive economy
- Role of Government = right combination of policies and practices that deliver the optimum level of safe food
- Consumption - in their economy and culture.
- Policy Choice - depends on specific risks associated with specific food
- Role of economist – find optimum investment to ensure healthy & safe food consumption.
Konsumsi Zat Gizi Secara Berlebihan
Pengaruh Karbohidrat bagi Kesehatan
Peranan utama karbohidrat di dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi sel-sel tubuh, yang kemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan sentral dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tertentu hanya memperoleh energi dari karbohidrat seperti sel darah merah serta sebagian besar otak dan system syaraf.
Salah satu fungsi utama hati adalah menyimpan dan mengeluarkan glukosa sesuai kebutuhan tubuh. Kelebihan glukosa akan disimpan di dalam hati dalam bentuk glikogen. Bila persediaan glukosa darah menurun, hati akan mengubah sebagian glikogen menjadi glukosa dan mengeluarkannya ke dalam aliran darah. Glukosa ini akan dibawa oleh darah ke seluruh bagian tubuh yang memerlukan seperti otak, system syaraf, jantung, dan organ tubuh lain.
Kelebihan karbohidrat di dalam tubuh akan diubah menjadi lemak. Perubahan ini terjadi di dalam hati. Lemak ini kemudian dibawa ke sel-sel lemak yang dapat menyimpan lemak dalam jumlah tidak terbatas. Bagi orang dengan gangguan metabolisme karbohidrat maka konsumsi karbohidrat harus dipertimbangkan secara benar sampai seberapa porsinya.
GANGGUAN METABOLISME KARBOHIDRAT
Hormon yang berkaitan dengan metabolisme karbohidrat
- Insulin
- Growth hormone (GH = somatotropin)
- Epinephrine (adrenaline)
- Glucagon
- Cortisol
- Tyroksin
Insulin → menurunkan glukosa darah dengan cara:
(i) menaikkan pemakaian glukosa oleh otot/jaringan lemak
(ii) mendorong glikogenesis
(iii) mendorong glikosis → mempercepat penggunaan glukosa
(iv) mendorong sintesis lipid dari glukosa di jaringan lemak
(v) mendorong sinlisis asam amino dari glukosa
- Kecepatan sekresi insulin ke dalam aliran darah dipengaruhi oleh konsentrasi gula
- Bila konsentrasi gula plasma naik (sesudah makan) sel-sel terangsang untuk melepaskan insulin. Kecepatan tersebut kembali normal bila konsentrasi gula kembali normal
- Beberapa asam amino seperti liucine dan arginin menurunkan konsentrasi glukosa plasma dengan merangsang sekresi insulin.
Growth hormone → menaikkan konsentrasi gula plasma dengan cara:
(i) penghambatan masuknya glukosa ke dalam otot
(ii) menghambat glikolisis
(iii) menghambat pembentukan trigliserida dari glukosa
Epinephrine (adrenaline)
- Menaikkan konsentrasi gula darah dengan menaikkan kecepatan glikogenolisis di dalam liver
- Rangsangan sekresi epinephrine bisa berupa stres fisik atau emosional yang bersifat neurogenik
Glucagon
- Menaikkan konsentrasi gula darah dengan mendorong glikogenolisis di dalam liver
- Sekresi glucagon juga dipengaruhi oleh konsentrasi gula darah, tetapi berlawanan dengan mekanisme pada insulin (gula darah turun → sekresi glucagon naik)
atau: pengeluaran glucagon dirangsang oleh hypoglycemia dan ditekan oleh hyperglycemia
Costisol (hidro cortisone)
- Menaikkan konsentrasi gula darah dengan mendorong glukoneogenesis dari pemecahan protein (asam amino → glukosa)
- Menaikkan konsentrasi gula darah dengan menurunkan/mencegah pemasukkan glukosa ke dalam sel-sel otot (insulin dan coretisal antagonis)
Tyroksin
- Memacu konversi glikogen menjadi glukosa di dalam liver
- Mempercepat absorpsi glukosa di dalam usus
Gangguan Metabolisme Karbohidrat: Hyperglycemia
Bahaya hyperglycemia
- Konsentrasi gula darah tinggi → tekanan osmotik ekstraseluler tinggi → dehidrasi
- Bila sel otak mengalami dehidrasi → koma
- Bila konsentrasi >600 mg/dL biasanya akan terjadi koma dan ketidakseimbangan elektrolit
- Gula darah yang tinggi dalam waktu lama bisa mengakibatkan ”glikosilasi hemoglobin A” (HB Ac 1), yaitu terjadinya ikatan kovalen antara glukosa dan terminal valine dari hemoglobin A, oleh karena itu kandungan HB Ac 1 dipakai sebagai parameter penderita diabetes (normal: 4-6%; tidak normal: 7-11%)
- Diabet merupakan gangguan metabolisme karbohidrat, tetapi juga mempengaruhi metabolisme protein dan lemak:
(1) protein – washing → memaksa konversi asam amino menjadi glukosa
(2) menaikkan metabolisme trigliserida diikuti dengan over-produksi ketone bodies dan kolesterol
Hal-hal tersebut ditandai dengan:
(a) poly urea (volume urine berlebihan)
Bila kadar gula darah naik di atas 180 mg/dL, ginjal tidak dapat lagi menahan → sebagian gula ke urine → kadar gula urine tinggi → menarik air banyak (osmolitas gula) → poly urea
(b) poly dipsia (haus)
Keadaan tersebut akan mengganggu neraca air dalam tubuh → poly dipsia = rasa haus terus
(c) poly phagia (lapar)
Pada waktu bersamaan, meskipun kadar gula darah berlebihan, tetapi tidak dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi sel → glucose stored state → kelaparan
(d) penurunan berat badan
Karena tubuh harus memecah protein/lemak untuk keperluan energinya → penurunan berat badan
Diabetes dibagi menjadi 4:
(1) Prediabetes
- normal, tetapi secara genetis punya sifat/kemungkinan diabetes
(2) Suspected (sub clinical) diabetes
- gula darah puasa: normal
- tidak glukosuria/ketosuria
- GTT (Glucose Tolerence Test) normal, kecuali bila stress/hamil
(3) Chemical/Latent diabetes
- gula darah puasa normal atau sedikit lebih tinggi
- tidak ada glukosuria/ketosuria
- GTT abnormal
- Gula darah 2 jam mencapai 120 mg/dL
(4) Overt diabetes
- jelas positif diabetes
- gula darah dapat mencapai 180 mg/dL atau lebih
- glukosuria/ketosuria
Pengaruh Lipida Bagi Kesehatan
Kolesterol darah yang meningkat berpengaruh tidak baik untuk jantung dan pembuluh darah. Faktor makanan yang paling berpengaruh terhadap kadar kolesterol darah, dalam hal ini LDL (Low Density Lipoprotein), adalah lemak total, lemak jenuh dan energi total. Dengan mengurangi lemak total dalam makanan, jumlah energi total akan ikut berkurang. Jenis lemak yang dikurangi ini hendaknya lemak jenuh. Kolesterol makanan sebetulnya hanya sedikit meningkatkan kolesterol darah, tergantung jumlah kolesterol yang dimakan dan kemampuan tubuh untuk mengimbanginya dengan mensitesis kolesterol dengan jumlah lebih sedikit.
Kenaikan trigliserida dalam plasma (hipertrigliserida) juga dikaitkan dengan terjadinya penyakit jantung koroner. Kadar trigliserida plasma bnyak dipengaruhi oleh kandungan karbohidrat makanan dan obesitas.
Konsumsi lemak akhir-akhir ini juga dikaitkan dengan penyakit kanker. Hal yang berpengaruh adalah jumlah lemak dan mungkin asam lemak tidak jenuh ganda tertentu.
Ada beberapa penyebab penyakit jantung. Penyebab yang dianggap penting yaitu tekanan darah tinggi atau hipertensi. Tekanan darah tinggi merupakan suatu penyakit yang diderita manusia tanpa disadari. Akibat yang ditimbulkan oleh tekanan darah tinggi adalah tersumbatnya pembuluh darah pada jantung, kelumpuhan pada jaringan otak, kerusakan jaringan mata, dan penyakit ginjal. Tingginya tekanan darah pada saat dilakukan pengukuran disebabkan karena menciutnya pembuluh darah. Menciutnya pembuluh darah disebabkan karena tertimbunnya lemak dalam pembuluh darah sehingga memperkecil diameter pembuluh darah. Penimbunan lemak dalam pembuluh darah sering disebut pengapuran pembuluh darah atau arteriosklerosis. Mengapurnya pembuluh darah di sekitar jantung akan menambah resiko terjadinya penyumbatan pembuluh darah pada jantung atau disebut infark jantung. Jantung yang selalu bekerja keras untuk dapat mengalirkan darah melalui pembuluh yang mengapur tersebut akan cepat mengalami kerusakan dibandingkan dengan jantung normal. Apabila terjadi penyumbatan pada pembuluh darah di otak, maka sel-sel otak tidak mendapatkan nutrien maupun oksigen, akibatnya terjadi kelumpuhan atau disebut brain attack, sedangkan bila terjadi pada jantung disebut heart attack dan menyebabkan kematian yang mendadak. Kerusakan pembuluh selaput mata dapat mengganggu penglihatan mata. Akibat kerusakan pada pembuluh darah yang halus mengakibatkan kerja ginjal kurang baik.
Arteriosklerosis dan penyakit jantung koroner nampaknya lebih mudah diderita oleh orang yang termasuk dalam tipe A daripada tipe B. Manusia tipe A adalah yang bersifat kompetitif, memaksakan diri, dan mudah stress sedangkan manusia tipe B adalah manusia yang tenang, santai, dan tidak mudah stress. Resiko terkena hipertensi dan penyakit jantung koroner juga lebih besar terjadi pada perokok.
Usaha untuk mengurangi arteriosklerosis dan penyakit jantung koroner adalah dengan pengaturan diet. Diet rendah lemak, rendah garam, tinggi serat, diet rendah kalori bagi yang kegemukan serta melakukan olah raga dengan teratur. Garam berfungsi untuk mengatur keseimbangan caiaran dalam tubuh. Makin tinggi garam makin besar pula kadar cairan dalam tubuh, akibatnya makin banyak darah yang harus melewati pembuluh dan mengakibatkan tekanan pada urat nadi semakin besar, jantung bekerja dengan keras untuk mengalirkan jumlah darah yang bertambah tersebut yang mengakibatkan naiknya tekanan darah. Diet rendah lemak termasuk rendah kolesterol dan asam lemak jenuh, rendah kalori, dan olah raga yang teratur dapat mengurangi kandungan lemak dalam tubuh sehingga pengapuran pembuluh menjadi berkurang. Diet tinggi serat dapat menghambat sintesis endogenous cholesterol. Tidur secukupnya dan mengurangi ketegangan serta emosi merupakan usaha untuk menurunkan tekanan darah tinggi. Penggunaan obat-obatan untuk menurunkan tekanan darah tinggi banyak dilakukan. Obat-obatan tersebut ada yang yang bersifat diuretik yaitu memperlancar pengeluaran air seni. Garam tubuh ikut keluar bersama air seni sehingga kadar garam menurun. Menurunnya kadar garam mengakibatkan jumlah zat cair yang dapat diikatnya menurun, sehingga jantung tidak harus bekerja keras untuk memompa. Ada pula obat-obatan yang dapat memperlebar pembuluh darah. Pemeriksaan secara teratur tekanan darah merupakan usaha yang sangat baik untuk mengurangi terjadinya resiko yang kurang baik.
Pengaruh Protein Bagi Kesehatan
Protein secara berlebihan tidak menguntungkan tubuh. Makanan yang tinggi protein biasanya tinggi lemak sehingga menyebabkan obesitas. Diet protein tinggi yang sering dianjurkan untuk menurunkan berat badan kurang beralasan. Kelebihan protein dapat menimbulkan masalah lain, terutama pada bayi. Kelebihan asam amino memberatkan ginjal dan hati yang harus memetabolisme dan mengeluarkan kelebihan nitrogen. Kelebihan protein akan menimbulkan asidosis, dehidrasi, diare, kenaikan ammonia darah, kenaikan ureum darah, dan demam. Ini dilihat pada bayi yang diberi susu skim atau formula dengan konsentrasi tinggi, sehingga konsumsi protein mencapai 6 g/kg berat badan. Batas yang dianjurkan untuk konsumsi protein adalah 2 kali AKG untuk protein.
Pengaruh Vitamin Bagi Kesehatan
Vitamin A
Kelebihan vitamin A hanya bisa terjadi bila memakan vitamin A sebagai suplemen dalam takaran tinggi yang berlebihan misalnya takaran 16.000 RE untuk jangka waktu lama atau 40.000-55.000 RE/hari.
Gejala pada orang dewasa antara lain sakit kepala, pusing, rasa nek, rambut rontok, kulit mongering, tidak ada nafsu makan atau anoreksia, dan sakit pada tulang. Pada wanita menstruasi berhenti. Pada bayi terjadi pembesaran kepala, hidrosephalus, dan mudah tersinggung, yang dapat terjadi pada konsumsi 8.000 RE/hari selama 30 hari.
Gejala kelebihan ini hanya terjadi bila dimakan dalam bentuk vitamin A. Karoten tidak dapat menimbulkan gejala kelebihan karena absorpsi karoten menurun bila konsumsi tinggi. Di samping itu sebagian dari karoten yang diserap tidak diubah menjadi vitamin A, akan tetapi disimpan di dalam lemak. Bila lemak di bawah kulit mengandung banyak karoten, warna kulit akan terlihat kekuningan.
Kelebihan vitamin A kurang baik karena akan mengakibatkan terjadinya penimbunan vitamin A dalam organ tubuh yang akan mengakibatkan nafsu makan menjadi menurun, rambut rontok, kulit menjadi gatal, tulang pada tangan dan kaki berasa sakit.
Pemakaian beta karoten yang berlebihan dapat mengakibatkan kulit menjadi kuning, telapak tangan banyak mengeluarkan keringat.
Vitamin D
Konsumsi vitamin D dalam jumlah berlebihan mencapai lima kali AKG yaitu lebih dari 25 mikrogram (1000 SI) sehari, akan menyebabkan keracunan. Gejalanya adalah kelebihan absorpsi vitamin D yang pada akhirnya menyebabkan kalsifikasi berlebihan pada tulang dan jaringan tubuh, seperti ginjal, paru-paru, dan organ tubuh lain. Tanda-tanda khas adalah akibat hiperkalsemia seperti lemah, sakit kepala, kurang nafsu makan, diare, muntah-muntah, gangguan mental dan pengeluaran urin berlebihan. Bayi yang diberi vitamin D berlebihan menunjukkan gangguan saluran cerna, rapuh tulang, gangguan pertumbuhan, dan kelambatan perkembangan mental.
Di masa bayi seringkali diberi tambahan vitamin D sebanyak satu tetes setiap hari. Pemberian vitamin D yang terlalu banyak, misalnya satu sendok teh setiap hari akan mengakibatkan timbulnya keracunan. Gejala keracunan vitamin D yaitu nafsu makan hilang, muntah-muntah, berasa sangat haus, mengalami sembelit, dapat mengalami diare, kehilangan berat dan bersifat mudah marah. Apabila overdosis berlangsung terus menerus, anak dapat mengalami koma dan akhirnya mati.
Vitamin E
Menggunakan vitamin E secara berlebihan dapat menimbulkan keracunan. Namun akibatnya tidak terlalu merugikan seperti halnya dengan kelebihan vitamin A. Gangguan pada saluran cerna terjadi bila memakan lebih dari 600 mg sehari (60-75 kali AKG). Dosis tinggi juga dapat meningkatkan efek obat antikoagulan yang digunakan untuk mencegah penggumpalan darah.
Vitamin K
Kelebihan vitamin K hanya bisa terjadi bila vitamin K diberikan dalam bentuk berlebihan berupa vitamin K sintetik menadion. Gejala kelebihan vitamin K adalah hemolisis sel darah merah, sakit kuning dan kerusakan pada otak.
Vitamin C
Kelebihan vitamin C berasal dari makanan tidak menimbulkan gejala. Tetapi konsumsi vitamin C berupa suplemen secara berlebihan tiap hari dapat menimbulkan hiperoksaluria dan resiko lebih tinggi terhadap batu ginjal. Dengan konsumsi 5-10 gr vitamin C baru sedikit asam askorbat dikeluarkan melalui urin. Resiko batu oksalat dengan suplemen vitamin C dosis tinggi dengan demikian rendah, akan tetapi hal ini dapat menjadi berarti pada seseorang yang mempunyai kecenderungan untuk pembentukan batu ginjal.
Vitamin B6
Konsumsi vitamin B6 dalam jumlah berlebihan selama berbulan-bulan akan menyebabkan kerusakan saraf yang tidak dapat diperbaiki, dimulai dengan semutan pada kaki, kemudian mati rasa pada tangan dan akhirnya tubuh tidak mampu bekerja. Gejala kelebihan vitamin B6 ini sudah dapat dilihat pada konsumsi sebanyak 25 mg sehari. Hal ini perlu diperhatikan bila menggunakan suplemen vitamin B6 dalam jumlah berlebihan.
Pengaruh Mineral Bagi Kesehatan
Mineral dalam jumlah berlebihan dapat menyebabkan keracunan (toksik). Pekerja tambang jika tidak berhati-hati dapat mengalami keracunan mineral, terutama managn. Sifat toksik ini perlu mendapat perhatian dalam penggunaan suplemen mineral.
Kelebihan natrium dapat menimbulkan keracunan yang dalam keadaan akut menyebabkan edema dan hipertensi. Hal ini dapat diatasi dengan banyak minum. Kelebihan konsumsi natrium secara terus menerus terutama dalam bentuk garam dapur dapat menimbulkan hipertensi.
Kelebihan kalium akut dapat terjadi bila konsumsi melalui saluran cerna (enteral) atau tidak melalui saluran cerna (parenteral) melebihi 12 g/m2 permukaan tubuh sehari (18 g untuk orang dewasa) tanpa diimbangi oleh kenaikan ekskresi. Hiperkalemia akut dapat menyebabkan gagal jantung yang berakibat kematian. Kelebihan kalium juga dapat terjadi bila ada gangguan fungsi ginjal.
Konsumsi kalsium hendaknya tidak melebihi 2500 mg sehari. Kelebihan kalsium dapat menimbulkan batu ginjal atau gangguan ginjal. Di samping itu dapat menyebabkan konstipasi. Kelebihan kalsium bisa terjadi bila menggunakan suplemen kalsium berupa tablet atau bentuk lain.
Kelebihan fosfor karena makanan jarang terjadi. Bila kadar fosfor darah terlalu tinggi, ion fosfat akan mengikat kalsium sehingga dapat menimbulkan kejang.
Akibat kelebihan magnesium belum diketahui dengan pasti. Kelebihan magnesium biasanya terjadi pada penyakit gagal ginjal.
Kelebihan besi jarang terjadi karena makanan, tetapi dapat disebabkan oleh suplemen besi. Gejalanya adalah rasa nek, muntah, diare, denyut jantung meningkat, sakit kepala, mengigau, dan pingsan.
Kelebihan Zn hingga 2-3 kali AKG menurunkan absorpsi tembaga. Pada hewan dapat menyebabkan degenerasi otot jantung. Kelebihan sampai 10 kali AKG mempengaruhi metabolisme kolesterol, mengubah nilai lipoprotein, dan dapat mempercepat timbulnya aterosklerosis. Dosis sebanyak 2 g atau lebih dapat menyebabkan muntah, diare, demam, kelelahan yang sangat, anemia, dan gangguan reproduksi. Suplemen Zn bisa menyebabkan keracunan begitu pula dengan makanan yang asam dan disimpan dalam kaleng yang dilapisi seng.
Suplemen iodium dalam dosis terlalu tinggi dapat menyebabkan perbesaran kelenjar tiroid, seperti halnya kekurangan iodium. Dalam keadaan berat dapat menutup jalan pernafasan sehingga meimbulkan sesak nafas.
Kelebihan tembaga secara kronis menyebabkan penumpukan tembaga di dalam hati yang dapat menyebabkan nekrosis hati atau serosis hati. Kelebihan tempaga dapat terjadi karena memakan suplemen tembaga, atau menggunakan alat pemasak terbuat dari tembaga, terutama bila digunakan untuk memasak cairan yang bersifat asam. Konsumsi sebanyak 10-15 mg tembaga sehari dapat menimbulkan muntah-muntah dan diare. Berbagai tahap perdarahan intravaskular dapat terjadi, begitupun nekrosis sel-sel hati dan gagal ginjal. Konsumsi dosis tinggi dapat menyebabkan kematian.
