Vitamin Fat-Soluble

Karena larut dalam lemak, vitamin A, D, E dan K itu disebut sebagai vitamin-vitamin fat-soluble.

Mereka diserap dari usus kecil, bersama dengan lemak asupan, sehingga malabsorpsi lemak yang menyebabkan berbagai penyakit (misalnya ystic fibrosis, ulcerative colitis, Crohn's disease) itu berhubungan dengan tidak terserapnya vitamin-vitamin ini dengan baik.

Vitamin-vitamin fat-soluble itu utamanya disimpan di dalam liver dan jaringan adipose.

Kecuali vitamin K, vitamin-vitamin fat-soluble itu umumnya lebih lambat dikeluarkan dibanding vitamin-vitamin water-soluble, dan vitamin A dan D bisa berakumulasi dan menyebabkan efek-efek keracunan pada tubuh.

Vitamin A

Vitamin A adalah vitamin fat-soluble pertama yang di identifikasi (ditahun 1913). Vitamin A terdiri dari retinoid-retinoid preformed, juga carotenoid-carotenoid provitamin A bentuk pendahulu.

Retinoid-retinoid preformed itu adalah suatu istilah kolektif untuk retinol, retinal dan retinoic acid, yang semuanya adalah aktif secara biologis. Carotenoid-carotenoid provitamin A itu antara lain beta-carotene dan lain-lain, yang dikonversi menjadi retinoid dengan berbagai tingkatan efisiensi.

Retinoid sensitif terhadap panas, cahaya dan oksidasi oleh udara. Sedangkan beta-carotene itu relatif stabil. Vitamin E membantu melindungi vitamin A dari oksidasi. Terjadi kehilangan sebagian vitamin A saat memasak, tapi hanya setelah perebusan untuk jangka waktu yang secara komparatif sangat lama.

Retinoid itu dikonversi menjadi retinol di dalam usus dan ditransport dengan lemak asupan ke liver, dimana dia disimpan. Suatu protein transport khusus, retinolbinding protein (RBP), mentransport vitamin A dari liver ke jaringan-jaringan lain.

Carotenoid itu diserap secara utuh pada tingkat penyerapan yang lebih lambat dibanding retinol. Dari semua carotenoid, beta-carotene memiliki potensi aktivitas vitamin A tertinggi. Bentuk-bentuk aktif dari vitamin A itu memiliki tiga fungsi dasar:

  • Penglihatan. Vitamin A berkombinasi dengan suatu protein yang disebut opsin untuk membentuk rhodopsin di dalam cell-cell tangkai dari retina. Saat terjadi kekurangan vitamin A, kurangnya rhodopsin membuat mata jadi sulit untuk melihat di dalam cahaya suram.
  • Pertumbuhan dan perkembangan jaringan. Vitamin A itu terlibat di dalam diferensiasi cell normal—suatu proses dimana cell-cell embryonic berubah menjadi cell-cell jaringan dewasa dengan fungsi-fungsi yang sangat spesifik. Vitamin A mendukung proses reproduktif pria dan wanita dan pertumbuhan tulang.
  • Kekebalan. Vitamin A itu essensial bagi fungsi immune dan kekurangan vitamin A itu berhubungan dengan menurunnya ketahanan terhadap infeksi. Tingkat keparahan dari beberapa infeksi, misalnya campak dan diare, itu berkurang oleh supplementasi vitamin A diantara mereka yang mengalami kekurangan vitamin A.

Beta-carotene dan carotenoid-carotenoid lain (yang juga disebut phytochemicals) mungkin berfungsi sebagai antioxidant yang menetralisir radikal-radikal bebas.

Radikal-radikal bebas itu adalah molekul-molekul tidak stabil, sangat reaktif yang merusak DNA, menyebabkan kerusakan cell, dan meningkatkan resiko penyakit kronis.

Beta-carotene itu juga berhubungan dengan pengurangan resiko kanker paru-paru. Lutein dan zeaxanthin, yaitu pigment-pigment kuning di dalam jagung dan sayuran hijau, mungkin mengurangi resiko kemerosotan macular dan katarak-katarak yang berhubungan dengan usia.

Lycopene, suatu pigment carotenoid merah di dalam tomat, mungkin membantu mengurangi resiko kanker prostat, penyakit cardiovascular, dan kerusakan kulit akibat sinar matahari.

Kekurangan Vitamin A

Kekurangan vitamin A asupan itu jarang terjadi di Amerika Utara dan Eropa Barat, tapi menjadi penyebab utama dari kebutaan pada anak-anak di seluruh dunia.

Bayi-bayi yang baru lahir dan prematur, para manula, masyarakat perkotaan yang miskin, penderita alkoholik atau penyakit liver, dan mereka yang menderita sindrom malabsorpsi lemak lebih beresiko untuk kekurangan vitamin A.

Salah satu gejala-gejala awal dari kekurangan vitamin A adalah rabun senja. Yaitu suatu kondisi temporer, tapi jika dibiarkan bisa menyebabkan kebutaan permanen. Kemerosotan ini disebut xerophthalmia, dan biasanya terjadi pada anak-anak setelah mereka menyapih.

Gejala-gejalanya antara lain kornea dan selaput mata yang mengering akibat kekurangan produksi lendir, yang membuat mata jadi rentan terhadap kotoran permukaan dan infeksi bakteri.

Kekurangan vitamin A juga bisa menyebabkan follicular hyperkeratosis, suatu kondisi dimana kantung-kantung rambut dipenuhi dengan keratin, membuatnya tampak bergelombang dan kulit menjadi kering serta kasar.

Di negara-negara berkembang, tingkat keparahan penyakit-penyakit infeksi misalnya cacar air itu seringkali berhubungan dengan tingkat kekurangan vitamin A. Memberikan vitamin A dosis besar bisa mengurangi resiko kematian akibat infeksi ini.

Kisaran usia dari populasi yang menjadi target dari program-program intervensi vitamin A itu biasanya mulai dari bayi yang baru lahir sampai balita berusia 7 tahun.

Pemberian potensi dosis tinggi yang berkisar antara 1.5000 sampai 60.000 miligram (μg) itu diberikan pada anak-anak di wilayah-wilayah yang menjadi target, untuk membangun simpanan-simpanan di dalam liver sampai enam bulan.

Namun, konsumsi yang cukup dari makanan sumber-sumber vitamin A itu adalah solusi yang paling penting untuk mengatasi kekurangan vitamin A.

Keracunan Vitamin A

Keracunan vitamin-A, yang disebut hypervitaminosis A, bisa diakibatkan oleh supplementasi preformed vitamin A jangka panjang dengan dosis dua sampai empat kali lebih banyak dibanding jumlah yang dianjurkan.

Asupan preformed vitamin A yang berlebihan itu adalah suatu teratogen, yang berarti bisa menyebabkan cacat-cacat bawaan lahir. Cacat bawaan lahir yang berhubungan dengan keracunan vitamin A itu antara lain cleft palate, ketidak normalan jantung, dan malfungsi otak.

Asupan berlebihan yang akut selama masa kehamilan juga bisa menyebabkan aborsi spontan. Wanita hamil seharusnya menghindari prenatal supplement yang mengandung retinal, juga obat-obatan yang dibuat dari retinoid, misalnya Accutane dan Retin-A. 

Konsumsi yang berlebihan dan berkepanjangan dari makanan-makanan yang banyak mengandung carotene bisa mengarah pada hypercarotenemia, suatu kondisi yang dicirikan dengan perubahan warna kulit yang menjadi jingga tua dan meningkatnya level carotene di dalam darah. Kondisi ini biasanya tidak berbahaya.

Vitamin D (Calciferol)

Di abad ke 7 Masehi, kekurangan vitamin D itu begitu umum pada anak-anak di Inggris yang menjadi dikenal sebagai "penyakit anak-anak Inggris." Sinar matahari merangsang sintesa vitamin D, yang mengatur penyerapan kalsium, dan karenanya sangat penting bagi kesehatan tulang kerangka.

Pada pertengahan 1800, cod liver oil menjadi sangat dikenal untuk mengatasi penyakit ini. Di tahun 1925, Elmer McCollum dan rekan-rekannya menetapkan bahwa zat-zat "antirachitic" (antirickets) di dalam cod liver oil itu adalah vitamin D.

Karena vitamin D itu relatif stabil di dalam makanan, banyak negara yang memperkaya susu dengan vitamin D untuk membantu mencegah ricket (rakhitis). Namun, kehilangan yang signifikan mungkin bisa terjadi pada susu yang diperkaya dengan vitamin D yang terpapar sinar matahari.

Vitamin D dari makanan itu diserap dari usus kecil bagian atas, bersama dengan lemak asupan, dan ditransport ke liver. Di dalam kulit, radiasi ultraviolet (UV) dari sinar matahari mengubah suatu bentuk kolesterol menjadi cholecalciferol, yang kemudian memasuki saluran darah dan ditransfer ke liver.

Di dalam liver, vitamin D itu diubah menjadi calcidiol, suatu bentuk aktif yang bersirkulasi di dalam darah. Ginjal mengambil calcidiol lalu mengubahnya menjadi suatu vitamin D dalam bentuk hormon aktif yang disebut calcitriol. Orang-orang yang menderita gagal ginjal kronis mungkin memiliki level calcitriol yang sangat rendah dan harus rutin dirawat dengan bentuk vitamin ini.

Fungsi yang paling dikenal dari vitamin D aktif itu adalah membantu mengatur level kalsium dan fosfor di dalam darah. Vitamin D mengurangi penyerapan mineral-mineral ini dari saluran gastrointestinal (GI). Dalam kombinasi dengan hormon parathyroid, vitamin D meningkatkan penyerapannya kembali dari ginjal dan mobilisasinya dari tulang ke darah. 

Vitamin D membantu mempertahankan level kalsium sekalipun jika asupan diet itu tidak optimal. Calcitriol mempengaruhi perkembangan cell-cell normal dan sebagian cell kanker. Status kecukupan vitamin D itu telah dihubungkan dengan suatu pengurangan resiko dari pengembangan kanker payudara, usus, dan prostat.

Kekurangan Vitamin D

Kekurangan vitamin D jangka panjang akan mempengaruhi sistem kerangka. Pada anak-anak, kekurangan vitamin D mengarah pada rakhitis, suatu kondisi di mana tulang-tulang melemah dan membungkuk.

Meski fortifikasi vitamin D telah mengurangi kemunculan rakhitis di Amerika Utara, tapi penyakit ini terkadang masih terlihat pada anak-anak yang mengalami sindrom malabsorpsi dan masih umum terjadi dibanyak belahan dunia.

Pada orang dewasa, kekurangan vitamin D menyebabkan osteomalacia, atau "melembutnya tulang," meningkatkan resiko untuk keretakan pada pinggung, pinggang, dan tulang-tulang lain. Kekurangan vitamin D juga berkontribusi pada osteoporosis. Pada manula, supplementasi vitamin D mengurangi resiko keretakan-keretakan osteoporotic.

Bayi-bayi terlahir dengan simpanan-simpanan vitamin D yang bertahan sekitar enam bulan. Namun, susu asi mengandung sangat sedikit mengandung vitamin D, dan bayi-bayi berusia enam bulan keatas yang menyusu asi secara eksklusif harus mendapatkan vitamin D melalui expose ke sinar matahari atau supplement yang diberikan dibawah panduan seorang dokter.

Para manula adalah yang paling beresiko untuk kekurangan vitamin D karena beberapa alasan. Kulit, liver, dan ginjal kehilangan kemampuannya untuk mensintesa dan mengaktifkan vitamin D seiring bertambahnya usia, dan para manula biasanya hanya sedikit atau tidak meminum susu, suatu sumber utama untuk vitamin D.

Orang dewasa itu juga jarang berada di luar rumah, dan saat mereka melakukannya, mereka menggunakan tabir surya pada bagian-bagian tubuh yang terkena sinar matahari, sehingga semakin berkontribusi dalam kemerosotan sintesa vitamin D di dalam kulit.

Tabir surya dengan suatu sun protection factor (SPF) 8 atau lebih akan mencegah sintesa vitamin D. Tabir surya seharusnya hanya diaplikasikan setelah memberikan waktu yang cukup bagi kulit untuk sintesa vitamin D.

Expose ke sinar matahari tidak menyebabkan keracunan vitamin D, dan bagi sebagian besar orang, mengekspose tangan, wajah, dan lengan pada suatu hari yang cerah selama 50 menit beberapa kali seminggu itu mungkin sudah memberikan vitamin D yang cukup.

Orang-orang yang berkulit gelap membutuhkan expose sinar matahari yang lebih lama karena melanin, suatu pigment kulit, itu adalah suatu tabir surya alami.

Rekomendasi-rekomendasi asupan mengasumsikan bahwa tidak ada vitamin D yang tersedia dari expose ke sinar matahari. Sehingga, orang-orang yang tidak melakukan aktivitas diluar rumah atau yang hidup di wilayah utara atau iklim-iklim yang memerlukan perhatian khusus pada sumber-sumber asupan.

Tanaman adalah sumber vitamin D yang kurang baik, jadi para vegetarian yang ketat harus memenuhi kebutuhan-kebutuhan vitamin D nya melalui expose ke sinar matahari, fortifikasi, atau supplementasi.

Keracunan Vitamin D

Vitamin D itu yang paling mungkin untuk memberikan efek-efek keracunan saat dikonsumsi dalam jumlah yang berlebihan melalui supplementasi.

Kelebihan vitamin D akan meningkatkan level kalsium darah, menyebabkan pengendapan kalsium di dalam jaringan lunak dan pembentukan batu di dalam ginjal, dimana kalsium menjadi terkonsentrasi dalam suatu usaha untuk mengeluarkannya.

Vitamin K

Di tahun 1929, peneliti Denmark Henrik Dam adalah yang pertama kali mencatat bahwa vitamin K itu memegang suatu peranan kritis di dalam pembekuan darah, dan dia menamakannya vitamin "K" untuk "Koagulation."

Vitamin K terdiri dari satu keluarga zat yang dikenal sebagai quinones. Ini termasuk phylloquinone dari tanaman dan menaquinones dari sumber-sumber hewan. Phylloquinone itu adalah bentuk yang paling aktif secara biologis.

Menaquinones juga disintesa oleh bakteri di dalam usus dan diserap, berkontribusi sekitar 10% dari total kebutuhan vitamin K. Penyerapan vitamin K tergantung pada konsumsi dan pencernaan normal dari lemak asupan. Sebagian besar vitamin K itu disimpan di dalam liver.

Vitamin K membantu dalam pengaktifan tujuh protein faktor pembekuan darah yang berpartisipasi di dalam serangkaian reaksi untuk membentuk suatu pembekuan yang akhirnya menghentikan aliran darah. Vitamin K juga berpartisipasi di dalam pengaktifan protein-protein tulang, yang sangat meningkatkan sifat-sifat pengikat kalsium mereka.

Level yang rendah dari vitamin K yang bersirkulasi itu dihubungkan dengan rendahnya kepadatan mineral tulang. Sehingga, suatu asupan vitamin K yang cukup mungkin membantu melindungi dari keretakan-keretakan pinggul.

Kekurangan Vitamin K

Suatu kekurangan vitamin K primer itu jarang, tapi suatu kekurangan sekunder itu mungkin diakibatkan oleh sindrom malabsorpsi lemak. Penggunaan antiobiotik jangka panjang bisa merusak bakteri usus yang memproduksi vitamin K, sehingga meningkatkan resiko defisiensi.

Bayi-bayi yang baru lahir dengan saluran usus yang steril dan mereka yang menyusui, mungkin beresiko kekurangan vitamin K, karena produksi air susu membutuhkan waktu beberapa haru untuk di mantapkan dan air susu ibu itu secara natural rendah dalam vitamin ini. Untuk mencegah hemorrhaging, semua bayi di Amerika Utara mendapat suntikan vitamin K dalam 6 jam setelah dilahirkan.

Keracunan Vitamin K

Dosis vitamin K yang tinggi bisa mengurangi efektivitas obat-obatan anticoagulant misalnya warfarin (Coumadin), yang digunakan untuk mencegah pembekuan darah. Orang-orng yang mengonsumsi obat-obatan ini seharusnya mempertahankan suatu asupan vitamin K harian yang konsisten.

Megadosis suppelement-supplement vitamin A dan E bisa mengganggu statsu vitamin K. Vitamin A mengganggu penyerapan vitamin K, dan vitamin E dosis besar mengurangi faktor-faktor pembekuan yang tergantung pada vitamin K, sehingga memacu pendarahan.

Keracunan vitamin K dari makanan itu jarang terjadi, karena kelebihan vitamin K akan jauh lebih cepat dikeluarkan dari tubuh dibanding vitamin-vitamin fat-soluble lain.

Vitamin E

Hubungan antara kekurangan vitamin E dengan kegagalan reproduktif di dalam tikus-tikus itu pertama kali ditemukan pada tahun 1922 oleh Herbert Evans dan Katherine Scott Bishop. Nama kimia untuk vitamin E, yaitu tocopherol, itu diambil dari toco, yang berarti "berhubungan dengan melahirkan."

Vitamin E terdiri dari satu keluarga delapan zat alami: empat tocopherols dan empat tocotrienols, dimana alpha-tocopherol adalah satu-satunya yang memiliki aktivitas vitamin E di dalam tubuh manusia, yang juga adalah bentuk vitamin E paling umum di dalam makanan.

Vitamin E itu sangat rentan terhadap kerusakan oleh oksigen, logam-logam, dan penggorengan. Sehingga, penyimpanan makanan yang terlalu lama akan menurunkan kandungan vitamin E di dalam makanan tersebut.

Sama seperti vitamin-vitamin fat-soluble lain, penyerapan vitamin E itu membutuhkan penyerapan lemak asupan yang cukup.

Selain itu, persentase penyerapan menurun seiring meningkatnya jumlah lemak yang dikonsumsi. Vitamin E itu utamanya di dimpan di jaringan adipose, sedangkan sebagian lainnya disimpan di dalam otot. Vitamin E sisanya itu ditemukan di dalam selaput-selapur cell di dalam jaringan tubuh.

Vitamin E itu adalah suatu antioxidant dan pertahanan utama tubuh terhadap kerusakan oksidatif yang disebabkan oleh radikal-radikal bebas. Aktivitasnya ditingkatkan oleh antioxidant-antioxidant lain misalnya vitamin C dan mineral selenium.

Vitamin E mengganggu rantai reaksi radikal bebas dengan membuatnya teroksidasi, sehingga melindungi selaput-selaput cell dari serangan radikal bebas. Para ilmuwan telah mengaitkan oxidative stress dengan pengembangan kanker, radang sendi, katarak, penyakit jantung, dan dalam proses penuaan itu sendiri.

Namun, masih belum diketahui apakah supplementasi dengan megadosis vitamin E itu menawarkan perlindungan terhadap penyakit jantung dan kanker lebih dari yang disediakan oleh asupan diet dan perubahan-perubahan gaya hidup.

Kekurangan Vitamin E

Karena pengguaan minyak-minyak sayuran yang menyebar luas, kekurangan vitamin E primer itu jarang terjadi. Sebagian besar kekurangan terjadi pada orang-orang yang mengalami sindrom malabsorpsi. Para perokok dan orang dewasa yang berada pada diet-diet yang sangat rendah lemak itu beresiko untuk kekurangan vitamin E.

Bayi-bayi preterm itu terutama rentan terhadap hemolytic anemia (anemia yang disebabkan oleh rusaknya cell-cell darah merah) akibat kekurangan vitamin E. Bayi-bayi ini terlahir dengan simpanan vitamin E yang terbatas, yang akan segera habis oleh perkembangan yang pesat, dan mereka kekurangan dalam penyerapan vitamin E dari saluran usus.

Tanpa vitamin E untuk melindungi terhadap oksidasi, kerusakan selaput-selaput cell akan menyebabkan cell-cell darah merah menjadi pecah. Untuk mencegah hemolytic anemia, susu-susu formula khusus dan supplement yang mengandung vitamin E itu diberikan untuk bayi-bayi preterm.

Keracunan Vitamin E

Vitamin E dosis besar bisa menghalangi aksi-aksi vitamin K dan mengurangi produksi faktor-faktor pembekuan yang tergantung pada vitamin K, sehingga memacu efek-efek pendarahan (hemorrhaging) yang serius pada orang dewasa. Orang-orang yang kekurangan vitamin K atau mengonsumsi obat-obatan anticoagulant misalnya warfarin atau aspirin itu terutama lebih beresiko untuk keracunan vitamin E.