Teknik Formulasi Minuman Olahraga untuk Mempertahankan Stamina Atlet
* Beni Hidayat
|
|
| dok kompas/julian sihombing |
| |
HAJAT besar di bidang persepakbolaan Wold Cup 2002 selesai digelar selama sebulan di Korea-Jepang. Kita semua tentu memimpikan suatu saat tim sepak bola nasional akan ikut bertanding dalam ajang bergengsi tersebut. Suatu hal yang sudah diketahui umum bahwa salah satu faktor yang ikut menentukan buruknya prestasi atlet nasional adalah rendahnya stamina fisik atlet selama pertandingan. Sudah menjadi pemandangan yang biasa dilihat pada pertandingan-pertandingan liga nasional; atlet sepak bola kita yang begitu gesit di babak pertama, staminanya turun drastis memasuki babak kedua, sehingga pertandingan menjadi tidak begitu menarik lagi untuk disaksikan.
Tulisan berikut menyajikan informasi dan kajian tentang trend teknologi pangan terbaru berkaitan dengan formulasi minuman olahraga, khususnya melalui pengaturan sumber karbohidrat. Pengaturan sumber karbohidrat tersebut yang merupakan salah satu zat gizi utama bagi tubuh, secara alamiah akan mempertahankan stamina atlet selama pertandingan.
Minuman olahraga
Ditinjau dari komposisi dan tujuan penggunaannya, minuman olahraga berbeda dengan jenis minuman lainnya yang juga dapat dikonsumsi saat berolahraga, misalnya, air mineral dan minuman energi/ minuman suplemen. Minuman olahraga umumnya diformulasi dan dikonsumsi, dengan tujuan-tujuan khusus untuk menyediakan sumber energi bagi kontinuitas kerja otot selama aktivitas, menyediakan air untuk mengganti air dalam tubuh yang hilang dalam bentuk keringat, serta menyediakan mineral-mineral esensial bagi tubuh yang ikut hilang bersamaan dengan pengeluaran keringat.
Minuman olahraga satu dengan lainnya dapat saja berbeda, terutama dikaitkan dengan kandungan energi dan mineralnya. Perbedaan kandungan energi dan mineral ini pada dasarnya akan menyebabkan perbedaan kandungan bahan terlarutnya yang pada akhirnya akan menentukan karakteristik tekanan osmotik produk. Hasil penelitian para ahli menunjukkan bahwa suatu produk akan lebih mudah diabsorpsi tubuh, jika memiliki tekanan osmotik setara dengan tekanan osmotik cairan tubuh (isotonik).
Faktor penyebab
Menurunnya stamina atlet ditandai dengan mulai timbulnya gejala-gejala kelelahan, seperti otot yang seolah-olah menjadi tidak bertenaga, jantung berdegup kencang, serta napas yang naik turun secara tidak teratur. Secara umum, timbulnya gejala-gejala kelelahan tersebut disebabkan oleh pengeluaran cairan (keringat) dan penurunan cadangan glikogen pada tubuh. Gejala-gejala kelelahan akan lebih sering terjadi terutama jika aktivitas berolahraga tersebut dilakukan pada selang waktu yang panjang, atau jenis olahraganya mengharuskan tubuh melakukan aktivitas lebih besar.
Pengeluaran keringat selama aktivitas berolahraga, diperlukan untuk mengatur suhu tubuh sebagai respon akibat terjadinya transformasi energi kimia menjadi energi mekanik. Akibat pengeluaran cairan tersebut maka akan terjadi penurunan volume plasma darah dan peningkatan viskositasnya. Untuk menjaga stabilitas aliran darah guna menyuplai oksigen dan bahan bakar energi ke otot, maka kerja jantung secara otomatis akan ditingkatkan oleh tubuh.
Oleh karena jantung juga berperan menjaga aliran darah ke kulit, maka sebagai bentuk mekanisme keseimbangannya, laju aliran darah ke kulit akan diturunkan, sehingga akan mengakibatkan terganggunya mekanisme pengaturan panas tubuh. Jika hal ini berlangsung dalam waktu yang relatif panjang maka akan terjadi peningkatan temperatur tubuh dan terganggunya fungsi normal jantung. Kondisi ini pada akhirnya akan menimbulkan gejala-gejala kelelahan, seperti jantung berdegup kencang dan napas yang menjadi tidak teratur (respon alami untuk mempertinggi masukan oksigen).
Akibat lainnya dari pengeluaran keringat adalah ikut terbuangnya mineral-mineral penting, seperti sodium, potasium, magnesium, dan kalsium. Walaupun persentase kehilangan mineral tersebut relatif kecil, tetapi karena perannya pada metabolisme tubuh sangat penting, maka diperlukan pula upaya penggantiannya dari luar (tentunya cukup konsentrasi rendah).
Upaya untuk mengatasi kelelahan akibat pengeluaran keringat tersebut memang dapat digantikan oleh masukan air dari luar tubuh. Meskipun demikian, kompensasi kehilangan keringat yang besar oleh masukan air saja, dapat menyebabkan kadar mineral pada cairan tubuh menjadi sangat rendah. Akibat lebih lanjutnya, tekanan osmotik plasma pun ikut menurun, dan mengganggu mekanisme absorpsi glukosa. Kondisi ini biasanya dikenal dengan istilah water intoxication (keracunan air), akibat plasma darah mengalami peningkatan volume yang berlebihan (over dilution of plasma). Dengan perkataan lain, konsumsi air yang berlebihan justru menjadi kontras dengan upaya untuk mempertahankan stamina.
Faktor utama lainnya yang menyebabkan terjadinya penurunan stamina adalah penurunan cadangan glikogen tubuh akibat peningkatan kebutuhan masukan glukosa darah untuk menjaga kontinuitas kerja otot. Cadangan glikogen di hati merupakan sumber utama untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa darah. Penurunan cadangan glikogen hati yang dibarengi dengan kebutuhan glukosa yang tetap tinggi, akan menyebabkan kadar glukosa darah turun hingga ke tingkat hipoglikemia (kadar glukosa darah dibawah kadar normal).
Pada kondisi demikian, masukan glukosa yang diperlukan untuk kerja otot akan menurun secara signifikan, dan aktivitas otot menjadi sepenuhya tergantung pada persediaan glikogen otot. yang akan semakin menipis pula. Berkurangnya cadangan glikogen otot tersebut menyebabkan ketidakmampuan tubuh untuk mengulangi intensitas kontraksi otot yang tinggi. Gejala umum yang timbul sering diistilahkan dengan kondisi otot yang seolah-olah menjadi tidak bertenaga.
Untuk mengimbangi kebutuhan glukosa dan berkurangnya cadangan glikogen tubuh, masukan glukosa oleh sumber-sumber dari luar tubuh amat diperlukan. Masukan glukosa dari luar tubuh secara kontinu yang dibarengi dengan persediaan glikogen otot yang tinggi, dipercaya para ahli merupakan faktor utama yang dapat menjamin kemampuan otot untuk melakukan aktivitas tinggi secara terus-menerus.
Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa pada dasarnya jumlah cadangan glikogen otot dapat ditingkatkan. Kuantitas cadangan glikogen pada jaringan otot normalnya kurang lebih sebesar 300 gram. Tetapi, cadangan tersebut dapat ditingkatkan hingga lebih dari 500 gram melalui kombinasi latihan secara rutin dan masukan karbohidrat yang tinggi. Fenomena tersebut menunjukkan bahwa diet sehari-hari olahragawan juga akan amat menentukan staminanya selama pertandingan.
Karakteristik ideal
Idealnya suatu produk minuman olahraga harus mampu menyediakan energi secara kontinu selama aktivitas. Agar mampu menyediakan energi secara kontinu maka produk umumnya diformulasi dengan sumber-sumber karbohidrat pada konsentrasi yang dianggap memadai.
Selain sumber energi, kandungan mineral produk juga merupakan salah satu faktor yang harus dipertimbangkan yang akan sangat dipengaruhi oleh intensitas pengeluaran keringat. Pengeluaran keringat pada intesitas yang relatif lebih tinggi, umumnya lebih sering dijumpai pada aktivitas-aktivitas olahraga yang dilangsungkan di daerah tropis (misalnya Indonesia).
Peningkatan kandungan kalori dan mineral juga akan memungkinkan frekuensi penggunaan produk menjadi lebih rendah sehingga akan meminimalisasi gejala-gejala timbulnya kelelahan akibat kelebihan konsumsi air (water intoxication).
Hal penting yang menjadi faktor pembatas peningkatan kandungan karbohidrat dan mineral adalah kecenderungan terjadinya peningkatkan tekanan osmotik produk yang akan menentukan laju kemampuan produk terabsorpsi oleh tubuh. Gula sederhana dalam bentuk glukosa memang relatif lebih mudah dicerna oleh tubuh, tetapi penggunaannya pada konsentrasi tinggi memiliki andil yang sangat nyata terhadap peningkatan tekanan osmotik produk.
Sedangkan penggunaan karbohidrat dalam bentuk kompleks, di satu sisi memang akan memungkinkan penurunan tekanan osmotik, tetapi dibatasi oleh karakteristiknya yang cenderung lebih lambat terabsorpsi serta stabilitas dan kelarutannya yang rendah. Penggunaan karbohidrat kompleks dalam konsentrasi tinggi juga akan menyebabkan terjadinya peningkatan kekentalan (viskositas) produk.
Teknik formulasi
Di Eropa dan Amerika Serikat, saat ini telah banyak ditawarkan produk minuman olahraga dengan klaim bahwa produk tersebut yang cukup dikonsumsi hanya satu atau dua kali selama aktivitas akan mampu mempertahankan stamina atlet selama satu sampai tiga jam setelah penggunaan.
Secara teoritis, sebenarnya formulasi produk di atas tidak berbeda dengan formulasi minuman olahraga pada umumnya. Klaim bahwa minuman olahraga tersebut mampu lebih baik mempertahankan stamina atlet, didasarkan pada kontinuitas penyediaan energi dari sumber-sumber karbohidrat. Sedangkan klaim bahwa produk tersebut cukup dikonsumsi dengan frekuensi yang rendah, didasarkan pada tingginya kandungan bahan padatan pada produk. Kontinuitas penyediaan energi dan peningkatan kandungan padatan tersebut umumnya dapat dicapai melalui kombinasi penggunaan gula-gula dalam bentuk sederhana (misalnya glukosa) dan gula dalam bentuk kompleks (biasanya berupa maltodekstrin).
Berkembangnya penggunaan maltodesktrin pada formulasi minuman olahraga merupakan trend teknologi pangan yang menarik untuk disimak. Maltodekstrin, pada dasarnya merupakan senyawa hasil hidrolisis pati tidak sempurna, terdiri dari campuran gula-gula dalam bentuk sederhana (monosakarida dan disakarida) dalam jumlah kecil, oligosakarida berantai pendek dalam jumlah yang relatif lebih tinggi, serta sejumlah kecil oligosakarida berantai panjang.
Kontinuitas penyediaan energi, didasarkan pada prinsip bahwa komponen-komponen karbohidrat dalam maltodekstrin tersebut akan terabsorpsi oleh tubuh secara berkala. Pada tahap awal akan terabsorpsi gula-gula dalam bentuk sederhana. Oleh karena kandungan gula-gula sederhana pada produk maltodekstrin relatif rendah, maka penggunaannya dikombinasikan dengan penambahan glukosa. Setelah persediaan gula-gula dalam bentuk sederhana tersebut menipis, maka tubuh akan memetabolisme oligosakarida secara bertahap. Absorpsi oligosakarida secara bertahap ini, tergantung pada derajat kompleksitas (derajat polimerisasi) oligosakarida tersebut. Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa metabolisme oligosakarida tersebut akan terus berlangsung pada selang waktu lebih dari satu jam setelah penggunaannya.
Keuntungan lainnya yang dapat diperoleh melalui kombinasi penggunaan maltodekstrin adalah sumbangannya terhadap penurunan tekanan osmotik produk. Penggunaan maltodekstrin sebagai pensubstitusi glukosa akan menyebabkan tekanan osmotik produk menjadi relatif lebih rendah. Tekanan osmotik yang rendah ini akan memungkinkan peningkatan konsentrasi padatan (karbohidrat, mineral, nutrisi, dan vitamin) pada produk.
Peningkatan konsentrasi padatan ini tentunya harus dilakukan dengan tetap menjaga karakteristik tekanan osmotik produk.
Masalah-masalah berkaitan dengan keterbatasan karakteristik maltodekstrin, seperti rendahnya derajat absorpsi, stabilitas, dan kelarutan; serta sumbangannya pada peningkatan viskositas, oleh para ahli teknologi pangan telah berhasil diatasi melalui pengembangan metode proses produksi maltodekstrin.
Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa melalui upaya pengembangan proses produksi tersebut, saat ini telah dapat dihasilkan secara komersial, maltodekstrin yang memiliki karakteristik ideal untuk digunakan sebagai sumber karbohidrat pada minuman olahraga.
Berdasarkan uraian di atas, dapat kita simak bahwa melalui pengaturan formulasi minuman olahraga, stamina atlet dapat menjadi lebih baik.
Dengan stamina yang baik, prestasi atlet nasional akan lebih berpeluang untuk ditingkatkan, dan mungkin saja impian kita untuk menyaksikan tim sepak bola nasional berlaga di ajang World Cup empat atau delapan tahun mendatang dapat menjadi suatu kenyataan.
http://www.kompas.com/kompas-cetak/0207/11/iptek/tekn29.htm
