Apa bahan bakar yang paling cocok bagi tubuh manusia? Ini memang kajian biokimia yang kompleks, tetapi agar tidak mudah terpengaruh oleh omongan para penipu yang menyamarkan diet terburuk sebagai diet terbaik, kita perlu memiliki pengetahuan pada tingkat tertentu. Saya akan menjelaskannya sesederhana mungkin agar mudah dipahami orang awam.
Tubuh kita menggunakan dua jenis zat gizi sebagai sumber energi: bahan bakar utama adalah karbohidrat, sedangkan bahan bakar pendamping adalah lemak. Karbohidrat yang penting bagi kelangsungan hidup manusia akan dipecah menjadi glukosa (glucose) dan diserap selama proses pencernaan setelah kita makan. Glukosa adalah zat gizi yang mudah diubah menjadi energi (ATP) di mitokondria, pabrik produksi energi di dalam sel, sehingga secara naluriah manusia paling menyukai bahan bakar ini.
Mengapa bahan bakar utama tubuh manusia adalah glukosa, bukan lemak?
Tubuh manusia menggunakan glukosa dari makanan terlebih dahulu, lalu sisa glukosa—dengan bantuan insulin—disimpan di ‘hati’ dan ‘otot’ sebagai ‘glikogen (glycogen)’, yaitu bentuk simpanan energi jangka pendek. Glikogen yang tersimpan di hati terutama digunakan untuk menjaga kadar gula darah demi mempertahankan fungsi hidup dasar, sedangkan glikogen yang tersimpan di otot terutama dihabiskan saat otot tersebut bergerak.
Namun, kapasitas penyimpanan glikogen di hati dan otot terbatas; kelebihannya akan diubah menjadi ‘trigliserida’, yaitu bentuk simpanan energi jangka panjang, lalu ditimbun di sel lemak sehingga lemak tubuh meningkat dan berat badan bertambah [1].
Otak hanya sekitar 2% dari berat badan, tetapi energi yang dikonsumsinya mencapai sekitar 20% dari total kalori harian. Ini adalah organ dengan konsumsi energi yang tinggi [2].
Karena glukosa merupakan sumber energi terpenting bagi otak, gula darah harus selalu dipertahankan di atas tingkat tertentu. Jika kita tidak bisa makan selama 2–3 hari, kekurangan pasokan karbohidrat akan menurunkan gula darah sehingga otak tidak dapat berfungsi dengan baik dan akan timbul masalah serius berupa penurunan kesadaran. Untuk mencegah hal ini, tubuh secara otomatis mensekresikan glukagon (glucagon) dari pankreas, lalu menggunakan ‘glikogen’ yang tersimpan di sel hati dan otot untuk menghasilkan glukosa sehingga gula darah naik.
Jika berhenti makan karbohidrat, sistem darurat apa yang bekerja di dalam tubuh?
Jika tidak ada pasokan karbohidrat secara terus-menerus dan ‘glikogen’ yang tersimpan juga makin menipis, tubuh mengenalinya sebagai keadaan darurat dan memulai proses glukoneogenesis (gluconeogenesis), yaitu membuat glukosa dengan memanfaatkan protein atau lemak [3].
Selama 2–3 hari pertama setelah penghentian pasokan karbohidrat, tubuh memproduksi glukosa dengan menggunakan asam amino yang berasal dari pemecahan protein otot. Namun, karena protein sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia, bila tidak mengonsumsi karbohidrat berlanjut beberapa hari lagi, tubuh mengaktifkan mekanisme lain untuk menghemat protein (protein-sparing effect) [4].
Tubuh mulai memproduksi energi dengan menggunakan ‘trigliserida’, komponen penyusun lemak tubuh sekaligus gudang energi jangka panjang, sebagai bahan bakar melalui proses pembentukan keton (ketogenesis) (*gambar di bawah -〉 menunjukkan dengan jelas bahwa pada awal puasa tubuh menggunakan asam amino di otot, dan ketika puasa berkepanjangan tubuh beralih menggunakan lemak sebagai bahan bakar) [5].
Gliserol (glycerol) yang dihasilkan saat trigliserida (triglyceride)—yang tersusun dari 1 molekul gliserol dan 3 molekul asam lemak (fatty acid)—dipecah, akan diubah menjadi glukosa [6].
Asam lemak akan diubah menjadi keton (ketones, juga disebut ketone bodies; terdiri dari aseton, asetoasetat, dan beta-hidroksibutirat). Aseton dikeluarkan melalui napas (menimbulkan aroma buah yang khas, napas berbau apel busuk), sedangkan dua zat lainnya digunakan sebagai bahan bakar pengganti glukosa [7].
Dalam kondisi normal, otak menggunakan glukosa sebagai bahan bakar utama. Namun, pada keadaan darurat seperti ini, sistem energi berubah: keton yang dihasilkan dari proses pemecahan lemak (ketogenesis) dapat melewati sawar darah-otak (blood-brain-barrier) dan digunakan sebagai bahan bakar pengganti [8].
Keton dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti glukosa bukan hanya oleh otak, tetapi juga oleh sebagian besar organ tubuh seperti otot, jantung, dan ginjal. Namun, sebagai pengecualian, hati dan sel darah merah tidak dapat menggunakan keton dan hanya menggunakan glukosa sebagai bahan bakar [9, 10].
Karena itu, sekalipun seseorang berada dalam kondisi ‘ketosis (ketosis)’ dengan keton yang melimpah akibat makan banyak lemak, tubuh tetap harus terus memproduksi dan memasok glukosa melalui proses ‘glukoneogenesis (gluconeogenesis)’—mensintesis glukosa dari asam amino otot dan gliserol dari lemak—demi mempertahankan fungsi hati dan sel darah merah.
Rahasia mengapa berat badan mudah turun pada diet rendah karbohidrat tinggi lemak adalah sebagai berikut. Pada orang sehat, glukosa yang digunakan dan tersisa dalam kondisi normal disimpan sebagai glikogen—bentuk simpanan energi jangka pendek—di hati dan otot dalam proporsi tertentu.
Misalnya, pada pria dewasa 70 kg, anggaplah hati dapat menyimpan sekitar 100 g dan otot sekitar 400 g. Sebagai catatan, jika 500 g glikogen tersimpan ini dikonversi menjadi energi, nilainya sekitar 2.000 kcal (4 kcal per 1 g karbohidrat x 500 g), setara dengan kebutuhan konsumsi harian yang direkomendasikan untuk pria dewasa. Artinya, tubuh kita secara mengejutkan telah menimbun energi untuk berjaga-jaga menghadapi puasa sekitar satu hari (gambar di bawah) [11].
Untuk menyimpan 1 g glikogen diperlukan 3–4 g air, sehingga berat total glikogen terhidrasi (hydrated glycogen) yang tersimpan dalam kondisi normal menjadi sekitar 1,5–2,0 kg. Karena itu, bila pasokan karbohidrat dihentikan dan glikogen yang tersimpan di hati serta otot habis terpakai, berat badan akan turun sekitar 1,5–2,0 kg dengan sendirinya [12].
Penurunan berat badan yang cepat pada fase awal diet rendah karbohidrat tinggi lemak pada dasarnya adalah akibat habisnya glikogen yang tersimpan sejak awal dan keluarnya air yang terikat pada glikogen tersebut. Selain itu, keton yang dihasilkan dari pemecahan lemak merupakan anion yang tidak dapat direabsorpsi; saat diekskresikan melalui ginjal, keton menarik keluarnya air tambahan sehingga menimbulkan efek diuretik.
Penurunan berat badan pada awal diet rendah karbohidrat tinggi lemak, mengapa sulit dianggap sebagai ‘penurunan lemak tubuh’?
Jika ketosis berlanjut, demi mempertahankan hati dan sel darah merah yang tidak dapat menggunakan keton, tubuh menjalankan proses dengan cara mengubah asam amino dari protein otot menjadi glukosa untuk memasok energi ke hati dan sel darah merah. Akibatnya, otot perlahan terurai sehingga berat badan turun lebih banyak [13].
Pada 1–2 minggu pertama diet rendah karbohidrat tinggi lemak, berat badan mudah turun 2–3 kg sehingga banyak orang merasa sangat puas. Namun sebenarnya yang berkurang adalah ‘cairan tubuh’ dan ‘protein otot’, bukan penurunan ‘lemak tubuh’ yang tidak diperlukan—yang merupakan tujuan utama diet. Pada akhirnya, seiring waktu, berbagai efek samping akan merusak kesehatan.
Karena itu, metode ini mungkin menjadi topik yang bagus bagi pengelola YouTube, blog, atau penulis buku diet ‘komersial’ yang menyesatkan orang demi menghasilkan uang. Tetapi sebenarnya secara medis sama sekali tidak direkomendasikan sebagai cara penurunan berat badan dalam arti yang sesungguhnya karena bukan lemak tubuh yang berkurang. Ini adalah semacam ‘diet tipu-tipu (gimmick diet)’.
Namun, masyarakat hanya antusias melihat berat badan turun dengan cepat dan tidak mengetahui kebenarannya; akibatnya, hingga hari ini mereka tetap tergoda oleh ‘rendah karbohidrat tinggi lemak’, membuang uang, dan merusak kesehatan.
Sejak dulu hingga sekarang, di tempat yang menghasilkan uang selalu banyak penipu; karena itu dalam bahasa Latin ada ungkapan “Caveat emptor”. Artinya “pembeli berhati-hati”: orang yang membeli harus memeriksa kualitas atau cacat produk sebelum membeli dan menilai dengan cermat, dan setelah transaksi selesai, sulit untuk menuntut tanggung jawab penjual. Dalam urusan kesehatan pun, “pengetahuan adalah kekuatan”.
Song Mu-ho, Doktor Kedokteran, Spesialis Ortopedi & Kedokteran Gaya Hidup
Referensi
1. M Dashty. A quick look at biochemistry: carbohydrate metabolism. Clinical biochemistry 2013;46(15):1339-1352.
2. ME Raichle, DA Gusnard. Appraising the brain's energy budget. Proc Natl Acad Sci USA 2002;99(16):10237-10239.
3. Y Schutz. Protein turnover, ureagenesis and gluconeogenesis. Int J Vitam Nutr Res 2011;81(2):101-107.
4. JA Vazquez, SA Adibi. Protein sparing during treatment of obesity: Ketogenic versus nonketogenic very low calorie diet. Metabolism 1992;41(4):406-414.
5. PK Fazeli, ML Steinhauser. A critical assessment of fasting to promote metabolic health and longevity. Endocrine reviews 2025;46(6):856-876.
6. Clinidiabet https://clinidiabet.com/en/infodiabetes/cardiodiabetes/15.htm
7. L Laffel. Ketone bodies: a review of physiology, pathophysiology and application of monitoring to diabetes. Diabetes/metabolism research and reviews 2000;15(6): 412-426.
8. P Mergenthaler, U Lindauer, GA Dienel, et al. Sugar for the brain: the role of glucose in physiological and pathological brain function. Trends Neurosci 2013;36(10):587-597.
9. Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Ketone_bodies
10. R Van Wijk, WW Van Solinge. The energy-less red blood cell is lost: erythrocyte enzyme abnormalities of glycolysis. Blood 2005;106(13):4034-4042.
11. MA Denke. Metabolic effects of high-protein, low-carbohydrate diets. American Journal of Cardiology 2001;88(1):59-61.
12. SN Kreitzman, AY Coxon, KF Szaz. Glycogen storage: illusions of easy weight loss, excessive weight regain, and distortions in estimates of body composition. Am J Clin Nutr 1992;56(1 Suppl):292S-293S.
13. KD Hall, KY Chen, J Guo, et al. Energy expenditure and body composition changes after an isocaloric ketogenic diet in overweight and obese men. Am J Clin Nutr 2016;104(2):324-33.
