GIZI

Biotin (Vitamin H)

1.1       Sejarah Biotin

            Pengamatan pada tikus dan ayam percobaan menunjukkan ekzema kulit dan bulu di sekitar mata rontok apabila diberi putih telur ayam mentah dalam jumlah banyak. Sindroma ini dapat disembuhkan apabila pada makanan ditambahkan kuning telur. Faktor dalam kuning telur yang dapat menyembuhkan ini mula-mula dinamakan vitamin H. Belakangan diketahui bahwa faktor ini sama dengan faktor pertumbuhan yang terdapat pada bakteri dan khamir atau ragi, yang dinamakan koenzim R dan kemudian biotin. Struktur kimianya ditetapkan pada tahun 1942 oleh du Vigneaud dan sintesisnya berhasil dilakukan pada tahun 1943 oleh Harris dan kawan-kawan.

          Biotin merupakan derivat imidazol yang tersebar luas dalam berbagai  makanan alami. Karena sebagian besar kebutuhan manusia akan biotin dipenuhi oleh sintesis dari bakteri intestinal, defisiensi biotin tidak disebabkan oleh defisiensi ditarik biasa tetapi oleh cacat dalam penggunaan. Biotin merupakan koenzim pada berbagai enzim karboksilase.

1.2       Sifat Kimia dan Kestabilan

Gambar 1. Struktur Kimia Biotin

            Biotin adalah suatu asam monokarboksilat terdiri atas cincin imidasol yang bersatu dengan cincin tetrahidrotiofen dengan rantai samping asam valerat.

Bagian imidasol penting sebagai tempat mengikat avidin, protein utama putih telur. Biotin merupakan kofaktor berbagai enzim karboksilase yang digunakan dalam sintesis dan metabolisme asam lemak, glukoneogenesis dan metabolisme asam amino berantai cabang. Biotin tahan panas, larut dalam air dan alkohol serta mudah dioksidasi.

           1.2.1    Klasifikasi dan Struktur

                                    Biotin terdiri atas dua cincin siklik yang dibentuk dari urea dan cincin tiopen.Strukturnya mengandung tiga atom karbon asimetrik, dan ada delapan stereoisomer yang mungkin terbentuk, dan hanya D-biotin yang terdapat di alam dan mempunyai aktivitas vitamin

                                    Biotin dikenal juga sebagai vitamin H.Nama lainnya adalah Bios II, faktor X, koenzim R, Bios II B, faktor anti “egg-white-injury”, faktor w, vitamin Bw dan faktor S. Secara kimia biotin disebut juga cis-tetrahidro-2-2oxotieno 3-4-dimidazol-4-asam valerat atau C₁₀H₁₆N₂O₃S. Terdapat dua bentuk yang terjadi secara alami yaitu D-Biotin bebas dan biositin atau e-N-biotinil-Lysin.

                                    Biositin berfungsi sebagai bentuk koenzim yang berasal dari residu lisin biotinilasi yang secara kovalen berikatan dalam gugus protein dari reaksi karboksilasi.

            1.2.2    Sifat Fisikokimia

                                    D-biotin merupakan kristal bubuk berwarna putih atau kristal berbentuk jarum tidak berwarna. Vitamin ini sedikit larut dalam air (sekitar 22 mg per 100 ml pada 25⁰C) dan larut dalam alkohol, alkali encer dan air panas, agak larut dalam asam encer dantidak larut dalam kloroform, eter dan petroleum eter.

                                    Biotin murni stabil terhadap panas, cahaya, udara, dan asam lemah serta kondisi netral (pH optimum 5-8). Pada kondisi pH yang sangat tinggi atau rendah menyebabkan biotin mengalami degradasi.

1.3       Absorpsi, Transportasi, dan Ekskresi

            Vitamin yang terikat pada protein ini dihidrolisis menjadi biositin yang diabsropsi  bersama biotin bebas dalam bagian atas usus halus. Biotin diabsorpsi secara aktif dalam duodenum dan ileum bagian atas, serta disimpan atau digunakan setelah diubah menjadi biotinil-5-adenilat di dalam hati, otot, dan ginjal. Biositin dihidrolisis menjadi biotin di dalam plasma.

            Biotin dan metabolitnya dikeluarkan melalui urin dalam jumlah 6-50g/hari. Bila memakan telur mentah, kompleks biotin-avidin tidak bisa dihidrolisis.Biotin di dalam usus besar dapat disintesis oleh bakteri, sehingga ekskresi biotin melalui feses dapat mencapai 3-6 kali lebih besar daripada konsumsi melalui makanan. Ketersediaan biologik biotin yang disintesis bakteri dalam usus besar bagi manusia belum diketahui.

1.4       Fungsi Biotin

            Biotin berfungsi sebagai koenzim pada reaksi-reaksi yang menyangkut penambahan atau pengeluaran karbon dioksida kepada atau dari senyawa aktif. Sintesis dan oksidasi asam lemak memerlukan biotin sebagai koenzim. Demikian pula pada deaminasi, yaitu pengeluaran NH₂ dari asam-asam amino tertentu, terutama asam aspartat, treonon, dan serin serta sintesis purin yang diperlukan dalam pembentukan DNA dan RNA membutuhkan biotin. Secara metabolik, biotin erat kaitannnya dengan asam folat, asam pantotenat, dan vitamin B₁₂. Enzim memerlukan biotin mengkatalisis penggabungan (karboksilasi) atau transfer CO₂ (transkarboksilasi). Dalam reaksi karboksilasi diperlukan ATP, Mg²⁺ dan biotin, sebagai N-karbaksi biotinilklisin yang bertindak sebagai pembawa CO₂.

Dua langkah dalam reaksi karboksilasi

Langkah  1 : Enzbiotin + HCD^-₃ + ATO ® E_NZ karboksibiotin + ADP + Pi

Langkah 2 : Substrat + E_NZ karboksibiotin ® Substarat terkaboksilasi + enz-biotin

Contoh dari reaksi karboksilasi yang bergantung kepada biotin adalah  reaksi yang dikatalisis oleh karboksidase perivat yang melangsungkan karboksidasi perivat menjadi aksalo aselat dan karboksidasi propesional KoA menjadi metilmalonil KoA. 

1.5       Angka Kecukupan Biotin Yang Dianjurkan

            Angka kecukupan biotin belum diketahui dengan pasti karena kurangnya pengetahuan tentang ketersediaan biologik biotin dalam makanan dan kontribusi yang belum pasti dari biotin berasal dari sintesis bakteri.

1.6       Sumber Biotin

            Biotin terdapat dalam banyak jenis makanan dan di dalam tubuh dapat disintesis oleh bakteri saluran cerna. Sumber yang baik adalah hati, kuning telur, serealia, khamir, kacang kedelai, kacang tanah, sayuran dan buah-buahan tertentu (jamur, pisang, jeruk, semangka, strawberi). Daging dan buah-buahan merupakan sumber yang kurang baik. Ketersediaan biologik biotin sebagian ditentukan oleh pengikat dalam makanan. Dalam putih telur mentah biotin diikat kuat oleh avidin, tetapi bila dimasak akan lepas. Avidin mengalami denaturasi dan tidak berbahaya.

1.7       Akibat Kekurangan Biotin

            Kekurangan biotin jarang terlihat pada manusia atau. Gejala kekurangan pada manusia atau hewan bisa terjadi bila memakan putih telur mentah lebih dari 24 butir telur sehari. Gejala kekurangan biotin bisa terjadi bila seseorang bergantung secara total pada pemberian zat gizi melalui parenteral (tidak melalui saluran cerna).

            Gejala-gejala kekurangan biotin pada orang dewasa adalah rasa lelah, kurang nafsu makan, rasa enek dan muntah-muntah, otot sakit, kulit kering dan bersisik, alopesia (kebotakan setempat), dan kesemutan. Pada bayi berumur di bawah enam bulan terlihat gejala dermatitis sebore dan alopesia.

1.8       Akibat Kelebihan Biotin

            Akibat kelebihan biotin belum diketahui.

1.9     Pengaruh Pengolahan

    Biotin mempunyai stabilitas yang baik selama pengolahan. Perlakuan panas hanya menyebabkan kehilangan yang relatif kecil. Pada produksi susu yang diuapkan dan dikeringkan, kehilangan biotin tidak mencapai 15%. Selama pengolahan kedelai menjadi tepung dan konsentrat protein tidak ditemukan kehilangan biotin, tetapi pada pembuatan isolat protein kedelai diperoleh susut biotin sebanyak 80%. Pada pengalengan beberapa sayuran dan biji-bijian kehilangan vitamin ini relatif  besar.

1.10   Biotin Sebagai Anti Egg White Injury 

            Metode analisis dalam penentuan kadar biotin dapat dilakukan melaui metode tikus percobaan. Metode ini diujicobakan pada tikus putih jantan.Tikus diberi ransum seimbang dengan satu-satunya protein yaitu putih telur. Putih telur diberikan dalam jumlah yang besar dan waktu yang dibutuhkan, untuk gejala-gejala kelainan kulit yang pertama sebanding dengan kadar biotin dalam ransum. Gejala yang timbul pada tikus percobaan adalah munculnya ekzema kulit disertai rontoknya bulu di sekitar mata yang, sindroma ini biasa disebut sebagai egg white injury. Sindroma yang dialami tikus ini dapat disembuhkan apabila pada makanannya ditambahkan kuning telur atau makanan-makanan yang mengandung banyak biotin, faktor dalam kuning telur yang dapat menyembuhkan  sindrom tersebut mula-mula dinamkan vitamin H kemudian dapat disebut juga sebagai biotin. Penentuan jumlah biotin yang dibutuhkan untuk menghilangkan gejala-gejala sindrom tersebut menggunakan standar d-biotin murni.

               Munculnya sindroma yang dialami oleh tikus percobaan disebabkan oleh adanya glikoprotein dalam putih telur yang disebut avidin, yang mengikat biotin dengan sangat kuat sehingga tidak dapat diserap oleh dinding usus,  sehingga vitamin ini tidak berperan sebagai koenzim dan menimbulkan defisiensi biotin. Sehingga peningkatan jumlah biotin melalui peningkatan konsumsi kuning telur diperlukan agar sindroma yang dialami tikus percobaan dapat disembuhkan.