Apa yang kamu ketahui tentang disakarida dan oligosakarida?

Disakarida


Disakarida dibentuk ketika karbon anomerik dari satu molekul monosakarida berinteraksi dengan satu dari beberapa gugus hidroksil molekul monosakarida lainnya. Interaksi ini membentuk ikatan kovalen yang dinamakan ikatan glikosida. Ikatan glikosida pada maltosa terbentuk antara gugus hidroksil pada hemiasetal α-D-Glukosa dengan H pada gugus hidroksil atom C-4 pada β-D-Glukosa lainnya membentuk maltosa (α-Dglucopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranose). Pembentukan ikatan glikosida pada maltosa terlihat pada gambar di bawah.

Dengan demikian, molekul maltosa masih mempunyai hemiacetal. Disakarida yang paling umum ditemui adalah maltosa (gula gandum), sellobiosa, laktosa (gula susu) dan sukrosa (gula tebu). Maltosa adalah disakarida yang dilepaskan selama hidrolisis pati.

Maltosa disusun oleh dua molekul D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan α-glikosidik. Ikatan glikosidik menghubungkan C-1 dari suatu residu dengan atom oksigen yang terikat pada C-4 dari residu kedua (gambar a). Oleh sebab itu, maltosa adalah α-D-glucopyranosyl-(1→4)-D-glucose disingkat Glc(α1→4)Glc. Glukosa sebelah kanan pada maltosa adalah ujung pereduksi. Sellobiosa ‘Cellobiose’ (β-D-glucopyranosyl-(1→4)-Dglucose) adalah dimer glukosa. Sellobiosa adalah disakarida yang berulang pada struktur selulosa, suatu polisakarida tanaman. Sellobiosa dilepaskan selama hidrolisis selulosa. Perbedaan antara maltosa dan sellobiosa adalah ikatan glikosidik, pada sellobiosa adalah β, sedangkan pada maltosa adalah α.

Gula Pereduksi dan Gula Non-pereduksi
Monosakarida dan kebanyakan disakarida mempunyai hemiacetal dengan gugus karbonil reaktif. Senyawa ini dapat dioksidasi untuk menghasilkan beragam produk yang sering digunakan dalam analisis senyawa tersebut. Kelompok karbohidrat demikian, termasuk glukosa, maltosa, sellobiosa dan laktosa yang dinamakan gula pereduksi. Gula pereduksi dapat dideteksi karena kemampuannya untuk mereduksi ion logam seperti Cu2+ atau Ag+ menjadi produk yang tidak larut.

Konsep inilah yang digunakan untuk menentukan kadar gula pereduksi pada reaksi Fehling, dan pada awal reaksi dari metoda Nelson. Karbohidrat yang tidak mempunyai hemiacetal seperti sukrosa tidak dapat dioksidasi karena kedua atom karbon anomeric terlibat dalam ikatan glikosida. Oleh sebab itu, sukrosa diklasifikasikan sebagai gula nonpereduksi.

Oksidasi gula terjadi hanya dalam bentuk linear yang berada dalam kesetimbangan dengan bentuk siklik. Ketika karbon anomeric dilibatkan dalam ikatan glikosida residu monosakarida tidak dapat linear, oleh sebab itu gula tersebut tidak dapat dioksidasi. Pada disakarida, oligosakarida dan polisakarida, ujung rantai dengan karbon anomeric bebas (tidak terlibat pada pembentukan ikatan glikosida) secara umum dinamakan ujung pereduksi.

Kesanggupan mereduksi yang dimiliki oleh polimer gula merupakan analisa yang menarik. Rantai polimer oligosakarida dan polisakarida memperlihatkan arah berdasarkan ujung pereduksinya dan ujung nonpereduksinya. Dengan demikian, pada oligosakarida dan polisakarida terdapat satu ujung pereduksi (residu mengandung karbon anomeric bebas) dan satu ujung nonpereduksi. Semua ikatan glikosida internal pada polisakarida melibatkan acetal. Oleh sebab itu, residu internal pada polisakarida tidak dalam kesetimbangan dengan bentuk rantai-terbuka. Dengan demikian, residu internal tersebut tidak dapat mereduksi ion logam. Polisakarida cabang mempunyai sejumlah ujung nonpereduksi tetapi hanya satu ujung pereduksi.

Oligosakarida


Pada sel, oligosakarida paling banyak terdiri dari tiga atau lebih unit residu monosakarida. Oligosakarida ini tidak berada dalam keadaan bebas tetapi sering berikatan dengan molekul non gula seperti lipid membentuk glikolipid, protein membentuk glikoprotein yang keduanya mempunyai fungsi pengatur. Glikoprotein dan glikolipid adalah glycoconjugates. Contoh oligosakarida yang tidak terikat dengan molekul lain adalah Fructooligosaccharide (FOS) dan Galactooligosaccharide (GOS). Struktur FOS adalah [Fru(β2→1)]0-7Fru(β2→1)Glc, sedangkan struktur GOS adalah [Gal(β1→4)]0-4Gal(β1→4)Glc. Dengan demikian, FOS adalah rantai pendek inulin dengan Derajat Polimerisasi (DP) 2-9, sedangkan GOS mempunyai DP 2-6.

FOS dan GOS merupakan oligosakarida yang di dalam pangan dikelompokkan sebagai prebiotik. Prebiotik dapat didefinisikan sebagai substrat atau food ingredient yang tidak dapat dicerna pada pencernaan manusia tetapi difermentasi selektif oleh beberapa mikroflora kolon. Prebiotik menstimulasi pertumbuhan dan aktivitas bakteri yang bermanfaat untuk kesehatan. FOS sangat potensial diperoleh dari hidrolisis inulin menggunakan katalis endo-inulinase termostabil dari bakteri termofilik. Di Indonesia, inulin dalam jumlah besar dapat diekstrak dari umbi tanaman dahlia. FOS atau GOS sering ditambahkan pada susu formula untuk bayi dan balita. Apakah peranan oligosakarida yang utama? Peranan utama oligosakarida adalah sebagai pembawa informasi ‘information carrier’, sedangkan peranan penting polisakarida adalah sebagai penyimpan bahan bakar dan sebagai material struktural.

Disakarida


Disakarida merupakan produk dari penggabungan dua unit monosakarida (Murray , et al 2009). Beberapa jenis disakarida antara lain maltosa, sukrosa, dan laktosa. Maltosa tersusun dari dua unit glukosa dan didapatkan terutama dari biji-bijian yang berkecambah. Dalam jumlah kecil, maltosa terdapat dalam biskuit, sereal sarapan, dan minuman yang mengandung malt. Sukrosa adalah disakarida yang paling umum dalam makanan, tersusun atas satu unit glukosa dan satu unit fruktosa. Sukrosa dapat diperoleh dari gula tebu, madu, buah-buahan, dan sayuran. Sedangkan laktosa yang tersusun atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa berada dalam keadaan bebas dalam air susu mamalia (Barasi, 2009).

Oligosakarida


Oligosakarida adalah produk dari penggabungan tiga sampai sepuluh monosakarida. Sebagian besar oligosakarida tidak dicerna oleh enzim dalam tubuh manusia (Murray, et al 2009). Beberapa jenis oligosakarida seperti stakiosa, rafinosa, dan inulin diperoleh dari makanan nabati seperti bawang putih, bawang bombai, dan kacang polong (Barasi, 2009).

Oligosakarida adalah hasil kondensasi dari dua sampai sepuluh monosakarida. Oligosakarida dapat berupa disakarida, trisakarida dan tetrasakarida.

Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida. Dua molekul monosakarida yang berikatan satu dengan yang lain, membentuk satu molekul disakarida. Oligosakarida yang paling banyak terdapat dalam alam ialah disakarida (Poedjiadi & Supriyanti, 2009).

Oligosakarida yang lain ialah trisakarida yaitu yang terdiri atas tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida.

Disakarida merupakan karbohidrat yang pada hidrolisis menghasilkan 2 molekul monosakarida yang sama atau berlainan, misalnya sukrosa, maltosa dan laktosa (Iswari & Yuniastuti, 2006).

Karbohidrat yang tersusun dari dua sampai sepuluh satuan monosakarida. Oligosakarida yang umum adalah disakarida, yang terdiri atas dua satuan monosakarida dan dapat dihidrolisis menjadi monosakarida. Contoh: sukrosa, maltosa, dan laktosa (Yazid & Nursanti, 2006).

  1. Sukrosa
    Sukrosa ialah gula yang kita kenal sehari – hari, baik yang berasal dari tebu maupun bit. Selain dari tebu dan bit, sukrosa terdapat pula pada tumbuhan lain, misalnya dalam buah nanas dan dalam wortel. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa (Poedjiadi & Supriyanti, 2009).

    Sukrosa, berbeda dengan disakarida yang lain. Sukrosa tidak mempunyai daya mereduksi sama sekali, karena gugus pereduksi kedua satuan itu ikat- mengikat. Terdiri dari glukosa dan fruktosa. Ikatannya adalah 1,2-glukosidik (Iswari & Yuniastuti, 2006).

    Sukrosa mudah dihidrolisis menjadi D-glukosa dan D-fruktosa. Hidrolisis ini biasa disebut proses inversi dan akan diikuti oleh perubahan rotasi optik dari kanan ke kiri apabila telah tercapai campuran dalam jumlah yang sama antara glukosa dan fruktosa. Campuran ini disebut gula invert (Girindra, 1990).

  2. Maltosa
    Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa. Ikatan yang terjadi ialah antara atom karbon nomor 1 dan atom nomor 4, oleh karenanya maltosa masih mempunyai gugus –OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai sifat mereduksi. Maltosa merupakan hasil antara dalam proses hidrolisis amilum dengan asam maupun dengan enzim (Poedjiadi & Supriyanti, 2009).

    Pada maltosa, sebuah molekul glukosa dihubungkan oleh ikatan glikosida melalui atom karbonnya yang pertama dengan gugus hidroksil atom karbon keempat pada glukosa lainnya. Ikatan antara kedua unit monosakarida ini disebut ikatan α (1,4)-glikosida, sebab atom karbon hemiasetal yang ikut mengikat kedua molekul glukosa ialah atom karbon dengan konfigurasi α (Girindra, 1990).

  3. Laktosa
    Dengan hidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa, kerena ini laktosa adalah sutu disakarida. Ikatan galaktosa dan glukosa terjadi antara atom karbon nomor 1 pada galaktosa dan atom nomor 4 pada glukosa. Oleh kerenanya molekul laktosa masih mempunyai gugus –OH glikosidik. Dengan demikian laktosa mempunyai sifat mereduksi dan mutarotasi (Poedjiadi & Supriyanti, 2009).

    Laktosa yang biasa disebut gula susu terdiri dari D-galaktosa dan D- glukosa yang berikatan melalui ikatan α (1,4)-glikosidik. Laktosa mempunyai satu atom karbon hemiasetal, maka laktosa termasuk disakarida pereduksi (Girindra, 1990).