Sintesis Protein, Laktosa dan Lemak Susu

Sintesis Protein Susu

Endoplasmic reticulum dan apparatus Golgi berhubungan langsung dengan membran sel dan lumen alveoli. Sebagian dari endoplasmic reticulum ditempeli dengen partikel-partikel yang padat dikenal sebagai ribosome yang melekat di permukaan luar membrannya dan berfungsi utama dalam sintesis protein sel. Bebrapa ribosome tidak menempel pada endoplasmic reticulum tetapi melayang-layang dalam cytoplasma. Bagian endoplasmic reticulum yang tidak tertutup oleh ribosome berfungsi untuk mentransfer material kedalam cytoplasma.

Tiga tipe ribonucleic acid (RNA) yang terlibat dalam sintesis protein susu semuanya terbentuk dalam nucleus dan diangkut ke cytoplasma ke bagian dimana dilakukan sintesis protein. Messenger RNA (mRNA) dari nucleus diangkut ke ribosome, yang mana mengandung RNA tipe kedua yaitu ribosomal RNA (rRNA). mRNA mengandung code untuk asam amino tertentu yang akan membentuk molekul protein tertentu. Code dalam mRNA diperoleh dari code yang terdapat dalam molekul deoxyribonucleic acid (DNA) dalam nucleus. Asam amino dalam cytoplasma diaktifkan dan diambil oleh molekul transfer RNA (tRNA) dan diangkut menuju ribosome dimana mRNA telah dilekatkan. tRNA mengenali code mRNA dan meletakkan asam-asam amino tersebut pada tempat yang tepat. tRNA yang kedua menempatkan asam amino yang lain pada posisi yang sesuai dengan code dalam mRNA, dan dibentuk ikatan peptida antara dua asam amino. Proses tersebut diulangi sampai terbentuk molekul protein. Molekul protein kemudian bergerak menuju ke lumen endoplasmic reticulum ke bagian yang halus dan kemudian ke apparatus Golgi dimana protein susu dimampatkan dalam vacuola dan dikeluarkan ke lumen alveolus. Sebuah vacuola adalah rongga dari suatu membran tipis yang berisi tetesan protein dan laktosa yang kemudian bergerak menuju ke bagian puncak dari sel, dan dari situ dikumpulkan material susu ke dalam lumen alveolus.

Sekresi Lemak Susu

Sekresi lemak susu digambarkan pada sel epithel nomor 2 sampai 8. Pada penampang melintang kelenjar susu yang diwarnai dengan zat warna yang  terserap lemak terlihat tetes-tetes lemak (droplet), lemak yang kecil pada bagian basal seperti pada sel no. 2, selama tetes lemak tersebut menuju ke puncak sel mereka dengan cepat menjadi besar ( sel 3 – 6 ). Pada waktu tetes lemak tersebut menekan membran sel, membran sel ikut membesar dan terus membungkus lemak tersebut. Sekresi tetes lemak terlihat pada sel 7 – 8. Saat tetes lemak / (globula) lemak dilepaskan membran sel menyatu kembali dibagian dibawah globuli  lemak, ini dapat mencegah cytoplasma mengalir ke dalam lumen alveolus. Lemak masuk ke dalam lumen alveolus telah terbungkus lengkap dengan membran yang berasal dari sel yang mensekresikan. Pada analisis lemak susu diketemukan sejumlah kecil protein, diduga merupakan tetesan protein yang terperangkap dalam membran yang membungkus lemak pada saat lemak akan disekresikan.

Hampir semua lemak susu terdiri dari triglycerida. Triglycerida tersusun dari tiga asam lemak yang terikat dengan satu molekul glycerol. Asam-asam lemak tersebut mempunyai rantai carbon lemak susu yang panjangnya berbeda-beda. Panjang rantai carbon lemak susu dari empat spesies ditunjukkan dalam Tabel 10 .

Asam-asam lemak yang mengalami esterifikasi dengan glycerol berasal dari dua sumber pokok. Hampir semua asam lemak rantai pendek sampai asam lemak yang mempunyai atom C-14 dan beberapa  C-16 disintesis dalam kelenjar susu. Mereka disusun dari unit asam acetat yang mengandung dua atom C dan asam β-hydroxybutirat (molekul asam butirat) yang mengandung empat atom C. Unit rantai carbon pendek ini berasal dari proses fermentasi dalam rumen, sebagai penyusun lemak susu lauh lebih banyak digunakan asam acetat daripada asam butirat.

Hampir semua asam lemak  C-18 dan beberapa asam lemak C- 16  berasal dari asam lemak yang diabsorbsi langsung seperti apa adanya dari darah.  Beberapa asam lemak C-14 dan C-16 juga berasal dari asam lemak C-16 dan C-18  melalui pemotongan 2 atau 4 unit carbon. Kelenjar susu dapat menghilangkan ion-ion hydrogen dari asam-asam lemak C-18 untuk mengubahnya menjadi asam lemak tidak jenuh. Kelenjar susu mengabsorbsi lebih sedikit asam oleat dan linoleat dari saluran darah dibandingkan dengan yang diketemukan dalam susu. Karena itu beberapa lemak dalam kelenjar susu adalah lemak tidak jenuh. Molekul glycerol disintesis dari glukosa, tetapi sebagian berasal dari bagian glycerol dari triglycerida yang diabsorbsi darah.

Sekresi Laktosa

Laktosa tersusun dari dua monosacharida, glukosa dan galaktosa. Dalam proses pembentukan lactosa sebuah molekul glukosa diubah menjadi galaktosa. Molekul galaktosa ini kemudian dihubungkan dengan sebuah molekul glokosa kedua untuk membentuk laktosa. Kira-kira sebanyak 50 % glukosa yang masuk ke dalam ambing digunakan sebagai energi. Pada tahap akhir dalam formasi laktosa digunakan enzim lactose-synthetase yang terdiri dari dua unit. Salah satu sub unit adala α-laktalbumin, yang juga merupakan salah satu protein susu. Formasi laktosa terjadi dalam apparatus Golgi. α-laktalbumin disintesis pada ribosome dan bergerak menuju ke lumen endoplasmic reticulum ke apparatus Golgi, dimana ketemu sub unit kedua yaitu galactocyl-transferase dari lactos synthetase. Karena lactose synthetase terbentuk dalam apparatus Golgi, maka dianggap pembentukan laktosa juga terjadi disitu, dan laktosa tersebut dengan partikel protein diangkut keluar menuju vacuola.

Kandungan laktosa susu relatif konstan. Laktosa merupakan komponen pokok yang mengatur tekanan osmose susu, tetapi ion-ion CL, K (Potasium), Na (Sodium) juga mempunyai peranan dalam pengaturan tekanan osmose susu. Air ditransfer kedalam lumen alveolus sampai tekanan osmose susu sama dengan tekanan osmose darah. Sebagian besar air menembus sel-sel epithel dan masuk ke dalam susu dengan cara filtrasi (perembesan).

Proses Sekresi Komponen Susu Lain

Kandungan mineral dan vitamin dalam susu diatur dengan proses filtrasi. Sel-sel epithel berfungsi sebagai membran barier atau carrier partikel-partikel tersebut dari darah ke lumen alveolus. Sel-sel epithel mengkombinasikan beberapa mineral dengan komponen ogranik, sebagi contoh 75 % Ca dalam susu secara kimiawi  atau fisis terkombinasi dalam casein, phosphat dan citrat. Lebih dari separo phosphor dalam susu terikat dalam casein. Molekul-molekul vitamin dalam darah ditransfer ke dalam susu tanpa melalui perubahan. Konsentrasi beberapa vitamin terutama vitamin yang larut dalam air, dapat ditingkatkan dengan peningkatan jumlah vitamin tersebut dalam plasma darah.

Jadi ada dua tipe proses sekresi dalam kelenjar susu. Proses filtrasi yang meliputi sekresi air, vitamin, dan mineral dan proses metabolisme yang sesungguhnya pada sekresi lemak, laktosa, dan protein. Komponen sel juga diketemukan dalam susu, ini diperkirakan merupakan hasil pemecahan dan degradasi sel-sel epithel yang terbawa ke dalam susu. Beberapa sel tersebut diganti selama periode laktasi, dan penurunan produksi terjadi setelah puncak produksi sebagian besar disebabkan karena berkurangnya jumlah sel-sel epithel tersebut.