Tertipu Oleh Bentuk Molekul

 

Pemanis buatan, seperti aspartame (Nutrasweet ™), rasanya manis tetapi memiliki sedikit atau tanpa kalori. Mengapa? Karena rasa dan nilai kalori merupakan dua sifat makanan yang tidak berhubungan. Nilai kalori suatu makanan tergantung pada jumlah energi yang dilepaskan ketika makanan dimetabolisme. Sukrosa (gula meja) dimetabolisme dengan oksidasi menjadi karbon dioksida dan air:

C12H22O11 + 6O2 🡪 12CO2 + 11H2O   ΔH = -5644 kJ

Ketika tubuh Anda memetabolisme satu mol sukrosa, ia memperoleh energi 5644 kJ. Beberapa pemanis buatan, seperti sakarin, tidak dimetabolisme sama sekali — mereka hanya melewati tubuh tidak berubah — dan karenanya tidak memiliki nilai kalori. Pemanis buatan lainnya, seperti aspartam, dimetabolisme tetapi memiliki kandungan kalori yang jauh lebih rendah (untuk jumlah rasa manis tertentu) daripada sukrosa.

Rasa makanan, bagaimanapun, tidak tergantung pada metabolismenya. Sensasi rasa berasal dari lidah, di mana sel-sel khusus yang disebut sel-sel rasa bertindak sebagai detektor molekuler yang sangat sensitif dan spesifik. Sel-sel ini dapat membedakan molekul gula dari ribuan jenis molekul yang berbeda yang ada dalam mulut penuh makanan. Dasar utama untuk pembedaan ini adalah bentuk molekulnya.

Permukaan sel rasa mengandung molekul protein khusus yang disebut reseptor rasa. Setiap perasa tertentu — molekul yang bisa kita rasakan — pas masuk ke dalam kantung khusus pada protein reseptor rasa yang disebut gugus aktif, sama seperti kunci yang cocok dengan gembok tertentu. Misalnya, molekul gula hanya cocok dengan gugus aktif protein reseptor gula yang disebut Tlr3. Ketika molekul gula (kunci) memasuki gugus aktif (gembok), subunit berbeda dari protein Tlr3 terpecah. Perpecahan ini menyebabkan serangkaian peristiwa yang menghasilkan transmisi sinyal saraf, yang mencapai otak dan mencatat rasa manis. 

Pemanis buatan terasa manis karena cocok dengan kantong reseptor yang biasanya mengikat sukrosa. Faktanya, baik aspartam dan sakarin berikatan dengan situs aktif dalam protein TlR3 lebih kuat daripada gula! Karena alasan ini, pemanis buatan “lebih manis daripada gula.” Dibutuhkan sukrosa sebanyak 200 kali lebih banyak daripada aspartam untuk memicu jumlah transmisi sinyal saraf yang sama pada sel-sel rasa.

Jenis kunci-dan-gembok yang cocok antara gugus aktif protein dan molekul tertentu ini penting tidak hanya untuk rasa tetapi untuk banyak fungsi biologis lainnya juga. Misalnya, respons imun, indera penciuman, dan banyak jenis aksi obat semuanya tergantung pada interaksi bentuk-spesifik antara molekul dan protein. Kemampuan para ilmuwan untuk menentukan bentuk-bentuk molekul biologis utama sebagian besar bertanggung jawab atas revolusi dalam biologi yang telah terjadi selama 50 tahun terakhir.

Sumber :Nivaldo J. Tro, Introductory Chemistry