Karbohidrat merupakan sumber energi utama yang terdiri dari elemen karbon, hydrogen dan oksigen, terdapat dalam tumbuhan seperti beras, jagung, gandum, umbi-umbian, dan terbentuk melalui proses asimilasi dalam tumbuhan (Pekik, 2007) Hampir 80% energi dihasilkan dari karbohidrat. Setiap 1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kkal. Karbohidrat yang disimpan dalam hati dan otot berbentuk glikogen dengan jumlah yang sangat sedikit. Glikogen adalah sintesis dari glukosa, pemecahan energi selama masa istirahat/puasa. Kelebihan energi karbohidrat berbentuk asam lemak.

Zat tepung dan zat gula adalah sumber karbohidrat yang utama. Makanan yang mengandung zat tepung yang banyak kita temui sehari-hari adalah roti gandum dan sereal, pasta, jagung, buncis, kacang polong, dan kentang. Makanan yang mengandung gula alami banyak ditemukan pada buah-buahan dan banyak jenis sayuran; produk susu; dan madu, gula mapel, dan tebu. Makanan yang mengandung zat tepung dan zat yang secara alami menghasilkan gula dikategorikan sebagai karbohidrat kompleks, karena molekul mereka yang rumit membuat tubuh kita harus memprosesnya menjadi bentuk yang lebih sederhana untuk mendapatkan sumber energi yang dibutuhkan, glukosa. Tubuh kita mencerna dan menyerap karbohidrat kompleks pada suatu tingkat yang membantu memelihara kadar gula yang cukup yang sudah terkandung didalam darah.

Sebaliknya, zat gula sederhana, yang diproses dari zat alami yang mengandung gula dan ditambah dalam makanan yang telah diproses, memerlukan sedikit proses pencernaan dan dengan cepat diserap tubuh, sehingga menyebabkan rantai kejadian yang tidak sehat. Penyerapan zat gula sederhana dengan cepat oleh tubuh menaikkan kadar glucosa dalam darah, yang memicu dilepaskannya hormon insulin. Insulin menghambat kenaikan kadar gula dalam darah, tetapi dengan efek samping: kadar glukosa dapat turun begitu rendah dalam waktu satu atau dua jam setelah menyantap makanan yang mengandung kadar gula sederhana yang tinggi, seperti permen, yang kemudian direspon oleh tubuh dengan zat kimia yang disebut hormon anti-insulin. Hal ini mengakibatkan secara kimia, sebagai akibat dari memakan permen, dapat menimbulkan perasaan lekas marah dan kegelisahan pada orang tersebut.

Bentuk yang lebih rumit dari karbohidrat adalah oligosaccharide (seperti rafinose dan stachyose), yang mengandung 3 sampai 10 unit saccharide. Bentuk ini, yang banyak ditemukan dalam polong-polongan dan umbi-umbian tidak dapat dicerna dengan baik oleh tubuh sehingga mengakibatkan produksi gas di saluran pencernaan.

Glukosa diserap kedalam aliran darah melalui dinding usus. Sebagian dari glukosa ini langsung bekerja di sel otak dan sel darah merah, sementara sisanya dibawa ke liver dan otot untuk disimpan sebagai glycogen, dan ke sel lemak, dimana glukosa disimpan sebagai lemak. Glycogen adalah sumber energi cadangan tubuh, diambil dan dirubah kembali menjadi glukosa ketika tubuh memerlukan energi. Meskipun cadangan lemak kita juga dapat menjadi sumber energi, ia tidak pernah diubah menjadi glukosa. Fructose dan galactose, produk gula lainnya yang berasal dari pemrosesan karbohidrat, langsung menuju liver, dimana disana dua zat itu dirubah menjadi glukosa.

Banyak makanan yang diproses tidak hanya mengandung kadar zat gula sederhana yang tinggi, tapi juga cenderung memiliki kadar lemak yang tinggi dan sangat kekurangan vitamin dan mineral yang ditemukan dalam makanan dengan kandungan karbohidrat kompleks. Ahli nutrisi sering menyebut makanan olahan ini sebagai “junk food” dan mengatakan bahwa makanan ini tidak memberikan kalori cukup, hanya berisi kalori dari zat gula dan lemak dan kekurangan nutrisi penting yang dibutuhkan tubuh.

Selain zat tepung dan zat gula, makanan yang mengandung karbohidrat kompleks juga memiliki kandungan serat. Walaupun serat tidak dapat mencukupi kebutuhan energi atau zat pembangun, serat sangat diperlukan untuk menjaga kesehatan tubuh. Serat tidak dapat dicerna dalam usus karena kurangnya enzim. Serat jenis ini membentuk semacam gumpalan kasar yang mempercepat keluarnya zat karsinogenik atau zat berbahaya dalam makanan. Serat hanya ditemukan di tumbuh-tumbuhan. Makanan berserat dikategorikan menjadi dua, serat terlarut dan serat tidak terlarut dalam air. Serat terlarut dalam air , yang ditemukan dalam makanan seperti gandum, jewawut, buncis, kacang polong, apple, strobery, dan jeruk sitrus, ketika bercampur dengan makanan didalam perut dapat mencegah atau mengurangi kemungkinan terserapnya bahan atau zat-zat berbahaya dari makanan oleh usus halus. Serat yang larut dalam air memperlambat jalannya makanan melalui usus. Hal ini memperlambat terserapnya glukosa kedalam darah sehingga memperlambat kenaikan kadar gula dan membuat terjaminnya pasokan glukosa. Serat juga mengikat makanan berkolesterol dan membawanya keluar dari tubuh, sehingga mencegahnya untuk masuk dalam aliran darah dimana kolesterol dapat berakumulasi didalam dinding bagian dalam artery dan mengakibatkan tekanan darah tinggi, serangan jantung, dan stroke.

2.2.1.1 Jenis Karbohidrat

Berdasarkan susunan kimianya karbohidrat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu : Monosakarida, disakarida, dan polisakarida.

Monosakarida merupakan jenis karbohidrat yang paling sederhana dan merupakan molekul yang paling kecil. Dalam bentuk ini molekul dapat langsung diserap oleh pembuluh darah. Jenis dari Monosakarida adalah glukosa dektrosa yang banyak terdapat pada buah-buahan dan sayuran, fruktosa banyak terdapat pada buah, sayuran, madu, dan glukosa yang berasal dari pecahan disakarida.

Jenis disakarida adalah sukrora, maltosa, dan laktosa. Sukrosa dan maltosa banyak pada makanan nabati, sedangkan laktosa merupakan jenis gula dalam air susu baik susu ibu maupun susuhewan.

Merupakan gabungan dari beberapa molekul monosakarida. Jenis polisakarida adalah zat pati, glikogen dan selulosa.

2.2.1.2 Fungsi Karbohidrat

2.2.1.3 Sumber Karbohidrat

Sumber karbohidrat umunya adalah makanan pokok, umumnya berasal dari tumbuh-tumbuhan seperti beras, jagung, kacang, sagu, singkong, dan lain-lain. Sedangkan pada karbohidrat hewani berbentuk glikogen.

Makanan mengandung protein merupakan bagian penting untuk membangun dan memperbaiki jaringan tubuh, mulai dari rambut dan kuku, kulit, organ dalam tubuh sampai ke tulang dan otot. Protein berfungsi sebagai bahan dasar pembangun tubuh dan regulator gen. Protein juga diperlukan sebagai bahan pembantu dalam memelihara struktur tubuh, mempercepat reaksi kimia dalam tubuh, berfungsi sebagai pembawa pesan kimiawi, melawan infeksi, dan mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh. Walaupun protein menyediakan 4 kalori energi setiap gramnya, tubuh menggunakan protein hanya apabila karbohidrat dan lemak yang tersedia tidak mencukupi. Ketika diambil sebagai sumber energi, protein diubah fungsinya dari berbagai fungsi penting lain yang sangat penting bagi tubuh.

Seperti halnya Karbohidrat, Protein juga tersusun dari karbon, hidrogen dan oksigen. Perbedaanya, protein mengandung nitrogen, dan dalam beberapa kasus tertentu terdapat kandungan sulfur. Protein dalam makanan, seperti misalnya albumin pada putih telur, casein dalam susu, dan gluten pada gandum, diurai dalam proses pencernaan menjadi asam amino. Dari lebih dari 20 asam amino yang dibutuhkan tubuh, delapan (sembilan pada orang dewasa dan anak-anak) tidak dapat dibuat oleh tubuh dalam jumlah yang cukup untuk menjaga kesehatan. Asam amino ini dikategorikan sebagai nutrisi esensial, dimana harus didapatkan dari makanan yang kita santap. Asam amino esensial ini terdiri dari histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan dan valine. Ketika kita menyantap makanan dengan kadar protein tinggi, pencernaan kita memecah makanan berprotein menjadi asam amino. Asam amino ini kemudian diserap kedalam aliran darah dan didistribusikan ke sel-sel yang membutuhkan, asam amino kemudian kembali menjadi protein yang menjalankan fungsi-fungsi yang dibutuhkan tubuh.

Para ahli merekomendasikan konsumsi protein sebesar 10% dari seluruh kalori dari makanan yang disantap tiap harinya. World Health Organization merekomendasikan konsumsi protein kualitas baik sebesar 0,75 gram perhari per kilogram berat tubuh. Beberapa orang, terutama di Amerika Serikat dan di negara maju lain, mengkonsumsi protein lebih dari yang dibutuhkan tubuhnya. Karena asam amino tidak dapat di simpan untuk digunakan lain waktu, tubuh menghancurkannya dan membuang sisa-sisanya dalam bentuk urea dalam urine. Sebaliknya, defisiensi dalam konsumsi protein, sering ditemui pada pola makan pada negara berkembang, dapat mengakibatkan masalah kesehatan. Marasmus and kwashiorkor, keduanya kondisi yang membahayakan jiwa, merupakan dua bentuk kekurangan protein yang sering ditemui.

Pada beberapa kondisi, seperti sakit, stress, dan kehamilan dan menyusui pada wanita, menyebabkan peningkatan kebutuhan tubuh karena tubuh membangun jaringan atau memerangi infeksi, dan kondisi ini memerlukan peningkatan konsumsi protein. Sebagai contoh, wanita sehat wajarnya memerlukan 45 grams protein setiap harinya. Para ahli merekomendasikan wanita hamil untuk mengkonsumsi 55 gram protein tiap hari, dan ibu menyusui mengkonsumsi 65 gram untuk menjaga kesehatan.