Language
Country/Area
No result found
Rahasia Glikogen: Mengapa Polisakarida Bercabang Banyak Ini Menjadi Cadangan Energi Tubuh Kita?
Glikogen merupakan polisakarida bercabang banyak yang tersusun dari glukosa yang berperan sebagai cadangan energi pada hewan, jamur, dan bakteri. Glikogen merupakan bentuk utama penyimpanan glukosa dalam tubuh. Sebagai salah satu dari tiga cadangan energi yang umum digunakan, glikogen terutama digunakan untuk penyediaan energi jangka pendek, sedangkan kreatin fosfat digunakan untuk energi cepat jangka pendek, dan trigliserida dalam jaringan adiposa digunakan untuk cadangan jangka panjang. Dalam keadaan normal, protein umumnya tidak digunakan sebagai sumber energi utama dan hanya digunakan pada saat kelaparan atau krisis fisiologis.
Dalam tubuh manusia, glikogen terutama diproduksi dan disimpan di hati dan sel otot rangka.
Di hati, glikogen dapat mencapai 5-6% dari berat segar organ tersebut. Hati orang dewasa dengan berat sekitar 1,5 kg dapat menyimpan sekitar 100-120 gram glikogen. Pada otot rangka, konsentrasi glikogen lebih rendah, yaitu sekitar 1-2% dari massa otot. Orang dewasa dengan berat 70 kg dapat menyimpan sekitar 400 g glikogen di otot rangka. Glikogen juga disimpan dalam jumlah kecil di banyak jaringan dan sel lain, termasuk ginjal, sel darah merah, sel darah putih, dan sel glia di otak. Selama kehamilan, rahim juga menyimpan glikogen untuk memberi nutrisi pada embrio.
Jumlah glikogen yang disimpan terutama bergantung pada serat oksidatif tipe 1, latihan fisik, laju metabolisme basal, dan kebiasaan makan. Kadar glikogen otot yang berbeda saat istirahat dicapai dengan mengubah jumlah butiran glikogen, bukan ukuran butiran yang ada. Perlu dicatat bahwa sekitar 4 gram glukosa selalu ada dalam darah manusia; dalam keadaan puasa, kadar gula darah dipertahankan tetap stabil menggunakan cadangan glikogen di hati, karena glikogen di otot rangka terutama digunakan oleh otot ini, tetapi tidak terlibat dalam pengaturan kadar gula darah.
Glikogen dalam otot berfungsi sebagai cadangan energi otot itu sendiri, sedangkan glikogen dalam hati digunakan oleh seluruh tubuh, terutama sistem saraf pusat.
Faktanya, otak manusia mengonsumsi sekitar 60% gula darahnya dalam keadaan puasa. Glikogen mirip dengan pati dalam tumbuhan dan merupakan polimer glukosa yang digunakan untuk penyimpanan energi. Meskipun strukturnya mirip dengan amilopektin, komponen pati, cabang-cabang glikogen lebih banyak dan lebih padat. Metode penyimpanan yang efisien ini memungkinkan glikogen dilepaskan dengan cepat untuk memenuhi kebutuhan energi yang tiba-tiba.
Struktur dan fungsi glikogen
Glikogen adalah polimer dengan rantai linier dan struktur bercabang yang kompleks, biasanya terdiri dari rantai 8-12 unit glukosa, yang jumlahnya berkisar antara 2.000 hingga 60.000 per molekul glikogen. Molekul gula dihubungkan oleh ikatan glikosidik α(1→4), dan bagian yang bercabang dihubungkan oleh ikatan glikosidik α(1→6). Singkatnya, struktur glikogen seperti bola pohon glukosa, dengan protein glikogen di intinya.
Di hati, ketika kadar gula darah meningkat, insulin mendorong sel-sel hati untuk menyerap glukosa dan mengubahnya menjadi glikogen; sebaliknya, ketika kadar gula darah menurun, glukagon mendorong degradasi glikogen untuk melepaskan glukosa.
Fungsi utama glikogen di hati adalah untuk mengatur kadar gula darah. Setelah makan, gula darah meningkat dan sekresi insulin meningkat, mendorong sintesis dan penyimpanan glikogen. Namun, begitu gula darah mulai turun, sekresi insulin menurun, sintesis glikogen berhenti, dan enzim glikogen fosforilase kemudian mengubah glikogen kembali menjadi glukosa untuk memenuhi kebutuhan energi tubuh. Pada otot, glikogen digunakan sebagai sumber energi cepat, terutama selama latihan intensitas tinggi.
Relevansi Klinis dan Dampak Latihan
Penyakit paling umum dengan metabolisme glikogen abnormal adalah diabetes. Dalam kondisi ini, penyimpanan glikogen hati meningkat atau menurun secara abnormal karena insulin abnormal. Selama olahraga ketahanan yang berkepanjangan, seperti maraton, ski lintas alam, atau bersepeda, atlet sering mengalami penipisan glikogen, fenomena yang dikenal sebagai "menabrak tembok" atau "menabrak." Untuk menghindari fenomena ini, atlet dapat memilih untuk terus mengonsumsi karbohidrat indeks glikemik tinggi untuk mengisi kembali energi selama latihan.
Penelitian ilmiah menunjukkan bahwa mengonsumsi karbohidrat dengan kafein dapat membantu mengisi kembali simpanan glikogen lebih cepat setelah latihan intensitas tinggi, tetapi dosis efektif belum ditentukan.
Selain itu, nanopartikel glikogen juga telah dipelajari sebagai sistem penghantaran obat yang potensial dalam beberapa tahun terakhir, yang menunjukkan potensi penerapan glikogen di bidang medis. Peran serbaguna ini telah menghasilkan minat baru terhadap nilai glikogen, baik sebagai penyimpan energi maupun sebagai indikator kesehatan. Kita tidak dapat menahan diri untuk bertanya-tanya, penemuan dan penerapan baru apa yang akan dihasilkan oleh penelitian glikogen di masa mendatang?
