Pangan, Gizi dan Kesehatan

1. Pangan, Gizi dan Kesehatan Irwandi Jaswir National Food Research Institute, Tsukuba PPI Ibaraki, 17 May 2008

2. Human Development Index (HDI) –UNDP • HDI atau IPM Indonesia: 112 (2003), 111 (2004), 107 (2005) dari 177 negara • Beberapa negara; Islandia (1), Jepang (8), Singapura (25), Malaysia (63), Vietnam (105), Sierra Leone (177) • 1-70, tergolong high human development; 71-155 (medium human development); >155 (low human development)

4. Beberapa Kaitan IPM dengan Status Gizi di Indonesia, 2005 • Angka kematian bayi: 28 per seribu kelahiran • Angka kematian balita: 36 per seribu kelahiran • Rasio kematian ibu: 310 per 10 ribu kelahiran hidup Tingginya angka2 diatas berkaitan dengan gizi buruk

5. Masalah Gizi dan Ekonomi • Gizi Buruk: KKP, GAKI, Anemia. (Indonesia: -186.1 trilyun atau + 55.8 trilyun rupiah pada 2010) • “New world syndrome” (AS: biaya obesitas, 23.3 milyar dolar/tahun)

6. Pangan, Gizi dan Kesehatan “Don`t dig your grave with a fork and knife” (Old English Proverb) • Remember, 65% of all diseases are preventable through sound nutrition.  • According to the World Health Organization, no one dies from old age anymore.  All deaths are attributed to disease.  But, don't make the mistake of thinking disease is reserved for "old people".  Disease has no prejudice. 

7. Excess vs Deficiency

8. 10 Top Killer Diseases… Di AS (Th 2004) • Hearth diseases: 654,092 • Cancer: 550,270 • Stroke (cerebrovascular diseases): 150,147 • Chronic lower respiratory diseases:123,884 • Accidents (unintentional injuries): 108,694 • Diabetes: 72,815 • Alzheimer's disease: 65,829 • Influenza/Pneumonia: 61,472 • Nephritis, nephrotic syndrome, and nephrosis: 42,762 • Septicemia: 33,464 Di Indonesia: 1. Peny. Infeksi 2. Jantung koroner 3. Stroke

9. Konsekuensi Gizi Lebih • Obesitas: Orang yang berat badannya 40% lebih berat dari rata-rata populasi mempunyai resiko kematian 2X lebih besar. • Ini berkaitan dengan penyakit diabetes, jantung, kandung kemih, kanker gastrointestinal serta kanker yang sensiitif thd perubahan hormon • Resiko lain: back pain, arthritis, infertilitas serta psychososial yang menurun • Obsitas pada anak-anak: gangguan metablisme glukosa, resistensi insulin, hipertensi, obstruksi pernafasan waktu tidur dll.

10. Konsep Dasar 4 Sehat 5 Sempurna (Tahun 1950) • Nasi • Lauk-pauk • Sayur-Mayur • Buah-buahan • Susu

11. Kilas Balik • Karbohidrat: fungsi, klasifikasi • Protein: fungsi, asam amino esensial, hewani vs nabati • Lemak: fungsi, jenuh-tak jenuh, asam lemak esensial • Vitamin dan mineral: fungsi, limit

12. Piramida Makanan

13. MyPyramide (USA)

15. Menu Sehat (Healthy Diet) Secara umum: • Cukup kalori (untuk metabolisme dan aktivitas), tapi tidak berlebihan • Cukup jumlah lemak (termasuk MUFA, PUFA, Sat, dan keseimbangan antara omega -6 dan omega-3) • Rasio KH dan lemak, (4 g KH:1g lemak) • Mengurangi lemak jenuh • Hati-hati dengan lemak-trans. • Cukup asam amino penting (`protein lengkap`) • Cukup zat mikro, seperti vitamin dan mineral • Menghindari zat racun (seperti logam berat) dan bahan karsinogenik (seperti benzene) • Menghindari kontaminasi patogen (E. coli, cacing dsb)

16. Makan aneka ragam makanan Cukup energi Kadar lemak sedang dan rendah lemak jenuh Garam beryodium Sumber zat besi ASI min 4 bulan Biasakan sarapan Minum air dalam jumlah cukup Aktivitas fisik yang teratur Hindari minuman beralkohol Makan makanan yang aman bagi tubuh Baca label makanan 12 Pesan Dasar Gizi Seimbang

17. Hati-hati… • Excess sugar and processed foods. • Damaged or oxidized fats and high heat cooking. • Polluted foods. • Produk oksidasi Polyunsaturated fatty acids • Fungi and mycotoxins.

18. Kontroversi Bahan Tambahan Pangan • Ada pendapat bahwa beberapa BTP sintetis spt pemanis, pewarna, perisa yang sintetis dapat menimbulkan masalah kesehatan, walaupun semua produk tersebut sudah melewati beberapa test sebelum dilempar ke pasaran. Pewarna sintetis sering dituding menyebabkan hiperaktifitas pada anak • Produk "reduced calorie" or "no sugar added“ bagi mereka-mereka yang “on diet” sebenarnya aman karena mengandung pemanis sintetis hanya dalam jumlah sedikit dan rendah toxicity. Namun kalau mereka mengkonsumsi semua produk rendah kalori, seperti soft drink, biskuit, cake, flavored water, youghurt dll, pemanis sintetis tadi akan terakumulasi yang bisa melebihi dosis aman. • Ribuan BTP beredar di pasaran

19. Makanan sebagai Sumber Racun (1) Secara alami terdapat di dalam makanan itu sendiri, seperti antitripsin pada kedele, asam jengkolat pada jengkol, dan hemaglutinin pada kacang-kacangan mentah. (2) Akibat reaksi-reaksi kimia dari komponen pangan yang terjadi selama proses pengolahan dan penyimpanan. (3) Akibat penambahan senyawa tertentu selama proses pengolahan pangan, misalnya penggunaan bahan tambahan pangan (food additives) secara berlebih atau penggunaan senyawa kimia yang beracun. (4) Akibat migrasi senyawa beracun dari wadah/kemasan ke dalam makanan, misalnya monomer dari plastik atau logam best dari koran bekas (5) Akibat kontaminasi dari lingkungan yang tidak sehat, berupa kontaminasi senyawa kimia yang beracun atau mikroba penghasil racun

20. Trend Riset Bidang Nutrisi • Molecular Biology: DNA micro-array etc. • Biochemistry of nutritients (regulatory mechanism) • Nutraceuticals dan functional foods • Nutrigenomics: Hubungan molekular antara gizi dan respons gen, dengan melihat pengaruh perubahan tersebut terhadap kesehatan. Melihat pengaruh zat gizi terhadap genome, proteome, dan metabolome.

21. Antioksidan Makanan • Senyawa yang dapat menunda, memperlambat, dan mencegah proses oksidasi lipid. Dalam arti khusus, antioksidan adalah zat yang dapat menunda atau mencegah terjadinya reaksi antioksidasi radikal bebas dalam oksidasi lipid • Sumber alami dan sintetik (BHA, BHT dan TBHQ)

22. Sumber-sumber alami: cereals and seeds, phospolipids, citrus fruits and organic acids, amino acids and proteins, browning reaction products, microorganisms, flavonoids, tocopherols, as well as spices and herbs. • Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin, tokoferol dan asam-asam organik polifungsional. • Golongan flavonoid yang memiliki aktivitas antioksidan meliputi flavon, flavonol, isoflavon, kateksin, flavonol dan kalkon. Sementara turunan asam sinamat meliputi asam kafeat, asam ferulat, asam klorogenat, dan lain-lain. 

23. Peranan antioksidan untuk kesehatan • Proses penuaan dan penyakit degeneratif seperti kanker kardiovaskuler, penyumbatan pembuluh darah yang meliputi hiperlipidemik, aterosklerosis, stroke, dan tekanan darah tinggi serta terganggunya sistem imun tubuh dapat disebabkan oleh stress oksidatif. • Stress oksidatif adalah keadaan tidak seimbangnya jumlah oksidan dan prooksidan dalam tubuh. Pada kondisi ini, aktivitas molekul radikal bebas atau reactive oxygen species (ROS) dapat menimbulkan kerusakan seluler dan genetika. Kekurangan zat gizi dan adanya senyawa xenobiotik dari makanan atau lingkungan yang terpolusi akan memperparah keadaan tersebut.

24. Dalam hal penyakit kanker dan kardiovaskuler (terutama yang diakibatkan oleh aterosklerosis/penyumbatan dan penyempitan pembuluh darah), antioksidan berperan dalam melindungi lipoprotein densitas rendah (LDL) dan sangat rendah (VLDL) dari reaksi oksidasi. • Pencegahan aterosklerosis ini dapat dilakukan dengan menghambat oksidasi LDL menggunakan antioksidan yang banyak ditemukan pada bahan pangan. • Kanker dan tumor berawal dari mutasi gen atau DNA sel yang terjadi melalui mekanisme kesalahan replikasi dan kesalahan genetika yang berkisar antara 10-15 %, atau faktor dari luar yang merubah struktur DNA seperti virus, polusi, radiasi, dan senyawa xenobiotik dari konsumsi pangan sebesar 80-85 %. Radikal bebas dan reaksi oksidasi berantai yang dihasilkan jelas berperan pada proses mutasi ini. Dan resiko ini sebenarnya dapat dikurangi dengan mengkonsumsi antioksidan dalam jumlah yang cukup.

25. Mekanisme

26. Fungsi pertama merupakan fungsi utama dari antioksidan yaitu sebagai pemberi atom hidrogen. Antioksidan (AH) yang mempunyai fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer. Senyawa ini dapat memberikan atom hidrogen secara cepat ke radikal lipida (R*, ROO*) atau mengubahnya ke bentuk lebih stabil, sementara turunan radikal antioksidan (A*) tersebut memiliki keadaan lebih stabil dibanding radikal lipida. • Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan, yaitu memperlambat laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme diluar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan pengubahan radikal lipida ke bentuk lebih stabil

27. Inisiasi      :     R*  +  AH  --------->  RH  +   A*                       Radikal lipida • Propagasi  : ROO*   + AH  -->  ROOH  +  A*

28. Besar konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh pada laju oksidasi. Pada konsentrasi tinggi, aktivitas antioksidan grup fenolik sering lenyap bahkan antioksidan tersebut menjadi prooksidan (Gambar 2).  Pengaruh jumlah konsentrasi pada laju oksidasi tergantung pada struktur antioksidan, kondisi dan sampel yang akan diuji. •                    AH   +    O2     --------->   A*    +   HOO*                   AH  +  ROOH  -------->   RO*  +   H2O  +  A*

29. Dose-Dependence of Dietary Antioxidants in Their Diverse Biological Actions • Background: The antioxidant activity of carotenoids may shift into prooxidant activity, depending on several factors, such as oxygen tension, carotenoid concentration, and interactions with other antioxidants. • Main Objectives: To investigate dose-dependency in biological actions of carotenoids in order to elucidate the optimum doses and serum levels of carotenoids for human health. • Outcomes: This study will reveal effects of different doses of carotenoids on oxidative lesions, cellular oxidative defenses and signalings, and gene transcriptions under oxidative stress, both in vitro and in vivo. The results will give a greater insight into biological actions of dietary carotenoids with regard to their doses, thus providing important information how much intake of dietary carotenoids is desirable to prevent degenerative diseases without any potential adverse effect.

30. Experiments • Preliminary: To prepare culture medium containing high concentrations of lutein and β-carotene for evaluation of the anti- and pro-oxidant activities and their dependency on concentrations of the carotenoids. • Part I. Part I. Effects of Carotenoid Doses on Cell Proliferation and Oxidative Lesions in Cultured Cells. Cultured cells will be treated with various concentrations of carotenoids either under normal conditions or under oxidative stress. The effects of carotenoids on cellular responses and oxidative lesions were evaluated in vitro to elucidate dose-dependency in their biological actions. • Part II. Effects of Carotenoid Doses on Oxidative Lesions in Streptozotocin (STZ)-Induced Diabetic Rats. An animal study will be carried out to investigate the effect of doses and concentration in plasma of carotenoids on the oxidative status and other pathophysiological parameters when oxidative stress is accelerated. The dose dependency found in this study will enable us to elucidate the optimum plasma concentration for preventing oxidative lesions.

31. Content Title Terimakasih