Jumat, 14 September 2012

BAB 11



MINERAL UNTUK KEHIDUPAN DAN KESEHATAN



Mineral makanan dibutuhkan untuk kehidupan dan kesehatan. Mineral-mineral tersebut terdiri atas garam anorganik (senyawa tanpa karbon dan hidrogen), dan diperoleh dari makanan yang kita makan.
            Dalam percobaan ini, kita akan mengamati fungsi berbagai mineral makanan dan pengaruhnya pada tubuh manusia. Kita akan mempelajari pengendapan dan pertumbuhan kristal kalsium dalam tubuh, dan menunjukkan pengapuran terbalik pada tulang. Kita juga akan melihat pengaruh konsentrasi ion mineral di dalam dan di luar sel tubuh.

A. Tujuan       : Untuk menunjukkan pengaruh asam pada tulang

B. Bahan        : pisau daging, kaki ayam mentah, stoples ukuran 1 liter dengan tutupnya, cuka putih

C.  Langkah-langkah Kerja
1.  Pisahkan daging kaki ayam dari tulangnya sampai bersih.
2.  Amati kelenturan tulang dengan mencoba membengkokkannya dengan jari-jarimu.
3.  Letakkan tulang yang telah bersih tersebut ke dalam stoples.
Perhatikan : Cuci tangan sesuah membersihkan tulang ayam karena ayam mentah dapat terkontaminasi bakteri salmonella.
4.  Rendam tulang ke dalam cuka.
5.  Tutuplah stoples (lihat gambar 11.1).
Gambar 11.1

6.   Setelah 24 jam, ambil tulang dari stoples dan amati kelenturannya.
7.   Rendam kembali tulang ke dalam cuka.
8.   Amati kelenturan tulang setiap hari selama tujuh hari.

D.  Hasil         : Kelenturan tulang bertambah setiap hari. Pada akhir percobaan, tulangnya  terasa seperti karet.

E.  Penjelasan
Selama perkembangan janin, serat protein yang kuat disebut kolagen membentuk matriks (kerangka) untuk tulang. Matrix berbentuk seperti tulang, tetapi sangat lentur. Matrix mengeras melalui proses yang disebut pengapuran. Selama proses ini, kalsium fosfat atau hidroksiapatit, Ca10(PO4)6(OH)2, diendapkan dalam serat kolagen sehingga membuat tulang menjadi kuat dan kaku.
            Pada percobaan ini, merendam tulang dalam cuka dapat melarutkan zat kalsium sehingga terjadi pengapuran terbalik (reverse calcification). Hasil dari pengapuran terbalik ini berbentuk tulang seperti karet dan merupakan “cetakan” kolagen asli untuk tulang.

F.  Tugas Percobaan Dengan Pendekatan Baru
Bakteri di dalam mulut secara kimiawi mengubah beberapa jenis gula menjadi asam. Asam ini, seperti cuka, bereaksi dengan senyawa hidroksiapatir dalam gigi. Apakah suhu tubuh mempercepat reaksi pengapuran terbalik ? Apakah suhu mempengaruhi kecepatan reaksi antara asam dan senyawa kalsium ? Ulangi percobaan tadi dua kali. Pertama, simpan stoples yang berisi cuka dan tulang dalam lemari es. Kedua, gunakan termos untuk cuka yang dipanaskan. Panaskan cuka hingga 38°C. Caranya, tuangkan cuka tersebut ke dalam termos, masukkan tulang, dan tutup rapat. Panaskan cuka setiap hari.
Perhatikan : Gunakan sarung tangan pelindung panas saat menuang cuka panas tersebut. Buat perbandingan kelenturan tulang tersebut setiap hari.

G.  Merancang Percobaan Mandiri
1.    Dapatkah tulang yang telah mengalami pengapuran terbalik menyerap kalsium lagi ? Rendam tulang yang seperti karet tadi dalam larutan yang dibuat dari 1 sendok teh (5 ml) kalsium oksida (kapur acar, biasa didapat di toko) dan 1 liter air. Uji kelenturan tulang setiap hari selama tujuh hari.
2.    Malcolm Bourne, seorang ilmuwan ahli makanan dari Universitas Cornell, meneliti sebuah proses yang dapat mengembalikan kekakuan pada makanan yang telah dimasak. Bourne menurunkan suhu untuk memasak dan menambah kalsium dalam makanan. Dia menyatakan bahwa molekul kalsium secara kimiawi bergabung dengan pektin (bahan yang seperti lem yang mengikat serat-serat sayuran) pada sayuran. “Jembatan garam” ini mengikat molekul-molekul sayuran, yang menghasilkan tekstur yang lebih kaku. Blanching adalah proses memasak sayuran secara singkat pada suhu tinggi untuk membuang gas-gas yang dapat menyebabkan rasa dan bau masam. Lakukan Blanching pada 1 liter kacang panjang yang segar dengan menaruhnya pada 2 liter air mendidih dan membiarkannya mendidih selama lima menit. Angkat dari kompor, dinginkan, dan uji kegetasannya dengan menekuk beberapa kacang dengan jari-jarimu.
      Uji proses Blanching Bourne dengan menambah ½ sendok teh (2,5 ml) kalsium oksida (kapur acar) ke dalam 2 liter air. Panaskan air hingga sekitar 66°C. Taruh 1 liter kacang panjang segar ke dalam air selama lima menit. Angkat, dinginkan dan uji kegetasannya seperti sebelumnya. Bandingkan kegetasan kacang ini dengan kegetasan kacang hasil proses blanching pertama. Kita dapat mengulang proses Bourne dengan mengubah jumlah kalsium oksida yang ditambahkan ke dalam air.
3.    Sodium (natrium) merupakan kation (partikel kimia bermuatan positif) utama dalam fluida ekstraselular (cairan di luar membran sel-sel). Cairan ini berguna untuk mencegah air dalam darah memasuki sel-sel. Potasium (kalium) adalah kation utama di dalam sel yang mencegah air keluar dari sel. Saat konsentrasi dari salah satu ion-ion (partikel-partikel bermuatan dalam larutan) ini tidak seimbang air akan masuk atau keluar sel sampai tercapai keseimbangan. Perpindahan air melalui membran sel disebut osmosis.
     a.     Untuk menunjukkan pengaruh dari peningkatan ion-ion sodium dalam cairan ekstraselular, campurkan 1 sendok teh (15 ml) garam ke dalam 250 ml air pada sebuah mangkuk kecil. Potong tipis sebuah kentang menjadi tiga iris dengan ketebalan sekitar  6 mm. Uji kelenturannya dengan menekuknya dengan jari-jarimu. Masukkan potongan kentang tersebut ke dalam air garam. Sesudah 15 menit, uji lagi kelenturan potongan kentang tersebut.
       b.  Untuk menunjukkan pengaruh meningkatnya mineral di dalam sebuah sel, masukkan potongan kentang yang sama tadi ke dalam mangkuk berisi air segar. Sesudah 15 menit, uji kelenturannya seperti tadi.

H.  Tugas Mandiri
1.  Dalam masa pertumbuhan dan selama masa dewasa, tulang berubah bentuknya. Sekitar 20% kalsium tulang orang dewasa diserap lagi oleh tubuh setiap tahun. Bacalah buku tentang gizi untuk mengetahui lebih banyak tentang fungsi kalsium dalam tubuh manusia. Berapa banyak kalsium yang ditimbun setiap hari dalam tulang orang dewasa? Apa perbedaan antara kalsium dalam gigi dan kalsium dalam tulang ? Apa peran kalsium dalam pembekuan darah ? Apa fungsi kalsium dalam reaksi biologi seperti penyerapan cobalamin (vitamin B12) ? Faktor-faktor apa yang mempengaruhi penyerapan kalsium oleh tubuh ?
2.  Fosfor adalah komponen utama gigi dan tulang. Cari informasi lebih banyak tentang peran lain fosfor yang penting dalam fungsi tubuh. Apa perannya dalam pengaturan pelepasan energi ? Bagaimana hal ini mempengaruhi penyerapan dan transportasi zat gizi ? Bagaimana fosfor berperan dalam pengapuran tulang dan gigi ? Sumber makanan apa yang mengandung fosfor ? Apa pengaruh kekurangan fosfor pada tubuh ?
3.  Cari informasi lebih banyak tentang mineral-mineral tubuh yang diperlukan, seperti magnesium, natrium, kalium, dan klor. Apa fungsi setiap mineral tersebut dalam tubuh ? Berapa banyak mineral yang dibutuhkan oleh tubuh setiap hari ? Apa pengaruhnya jika terlalu sedikit atau terlalu banyak ? Apa sumber dari mineral-mineral tersebut ?
4.  Plak adalah lapisan polisakarida tipis, lengket, dan membungkus lapisan email gigi. Asam dari plak menyerang email dan menyebabkan kalsium gigi hilang, seperti yang terjadi pada tulang ayam yang digunakan dalam percobaan ini. Lubang gigi terbentuk di tempat di mana kalsiumnya hilang. Informasi lebih lanjut tentang penyebab dental caries (pembusukan gigi atau gigi berlubang) dapat kita peroleh dari dokter gigi. Bagaimana pasta gigi mencegah munculnya plak ? Apa komposisi dari dentifrice (pasta gigi) ?

Tidak ada komentar:

Posting Komentar