MAKALAHTEKNIK PENGOLAHAN PANGAN FUNGSIONAL SIFAT DAN EFEK SEHAT KOMPONEN BIOAKTIF PANGAN FUNGSIONAL

Disusun oleh Group 3:Bayu Octavian Prasetya(121710101118)Aninditha Hapsari(121710101128)Syaiful Bahri(121710101100)Firdyan Septyantha (121710101113)

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS JEMBER2014

1. Rumusan Komponen Bioaktif, Sifat Fungsional Komponen Bioaktif, dan Efek Sehat Pangan Fungsionala) Serat pangan (dietary fiber) dan pati resisten (resistant starch).Serat pangan merupakan bagian dari tanaman yang tidak bisa dicerna oleh enzim pencerna dalam usus halus manusia sehat terutama terdiri dari polisakarida bukan pati (non-starch polyssaccaride) dan lignin (Trowel, 1972). Dalam perkembangannya serat pangan mencakup komponen yang lebih banyak seperti yang tersebut dalam definisi serat pangan menurut the American Association of Cereal Chemist (AACC) pada tahun 2001 (Anonim, 2001). Definisi terbaru ini mengatakan bahwa serat pangan adalah bagian tumbuhan yang dapat dimakan atau analog dengan karbohidrat, yang tahan terhadap pencernaan dan absorpsi di dalam usus halus manusia dan mengalami fermentasi sebagian atau seluruhnya di dalam usus besar. Serat pangan meliputi polisakarida, karbohidrat analog, oligosakarida, lignin, dan bahan yang terkait dengan dinding sel tanaman (waxes, cutin, suberin). Karbohidrat analog yang dimaksudkan dalam definisi ini meliputi dekstrin tak tercerna, pati resisten (resistant starch) dan senyawa karbohidrat sintetis (polydekstrosa, metil selulosa dan hydroxypropylmethyl selulosa). Secara fisiologis, pati resisten didefinisikan sebagai jumlah dari pati dan hasil pencernaan pati yang tidak diserap di dalam usus halus individu sehat (Asp, 1992). Berdasarkan sifat kelarutannya serat pangan dibedakan menjadi serat larut (soluble fibre) dan serat tidak larut (insoluble fibre). Kedua jenis serat ini memiliki sifat yang berbeda serta memberikan efek fisiologis yang berbeda pula (Marsono, 1995). Sifat fungsional serat pangan muncul karena efek fisiologis yang ditimbulkan. Efek fisiologis berkaitan dengan sifat fisik dan kimia serat pangan dan fraksi-fraksinya. Efek fisiologis serat pangan yang berkaitan dengan sifat fisik dan kimia meliputi: viskositas, fermentabilitas, kapasitas pengikatan air, absorpsi molekul organik dan sifat penukar ion (Marsono, 2004).

b) Inulin dan FOS (Fruktooligosakarida)Inulins merupakan oligosakarida yang mengandung fruktosa (=fruktan) yang berasal/ terdapat dalam tanaman. Senyawa tersebut terdiri dari unit-unit fruktosa (dengan ikatan (2-1) glikosida dan gugus terminal berupa glukosa. Inulin tanaman mengandung 2-150 unit fruktose. Frukto oligo sakarida (FOS) adalah oligosakarida mengandung 2-10 unit fruktose, dihubungkan dengan ikatan glikosidik. Inulin dan FOS tidak dicerna dalam usus halus, sehingga nilai kalorinya rendah dan difermentasi oleh mikroflora di dalam kolon serta menstimulir bifidobacteria. Ikatan (2-1) glikosida ini tahan terhadap pencernaan ensim, dan merupakan sifat yang spesifik pada inulin. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa penambahan oligofruktosa dalam diet dapat meningkatkan kesehatan usus besar (Menne et al., 2000; den Hond et al., 2000). Karena alasan manfaat kesehatan tersebut oligofruktosa atau inulin sekarang banyak diperdagangkan sebagai suplemen makanan, sebagai prebiotik dan promotor aktivitas bakteri bifido (bifidobacteria) denganberbagai nama dagang. Efek kesehatan inulin dan FOS anatar lain : mengurangi konstipasi, menambah frekuensi ke belakang, melunakan feses, menaikkan kadar air feses, meningkatkan bifidobakteri, laktobasili serta menurunkan Enterobakteri & Clostridium perfringen. Inulin dan FOS banyak terdapat dalam : bawang merah, bawang putih, pisang dan asparagus.

c) Senyawa antioksidan Antioksidan dibedakan menjadi dua macam, yaitu antioksidan dalam sistem pangan dan antioksidan dalam sistem biologis. Meskipun secara prinsip keduanya sama yaitu suatu senyawa yang dapat mencegah proses oksidasi, tetapi terkait dengan makanan fungsional, antioksidan yang dimaksud adalah antioksidan dalam system biologis. Secara umum antioksidan dalam system biologis diadefinisikan sebagai suatu senyawa yang dapat melindungi sel tubuh dari kerusakan sebagai akibat proses oksidasi. Jadi secara prinsip sebenarnya di dalam tubuh kita terjadi oksidasi, yang pada tingkat tertentu mengakibatkan gangguan kesehatan. Adanya antikosidan dalam makanan yang kita konsumsi dapat membantu mengatasi kemungkinan oksidasi tersebut. Antioksidan tersebut dapat diperoleh dengan sintesis atau secara alamiah yaitu pada berbagai bahan pangan kaya antioksidan. Makanan fungsional yang didalamnya terkandung antioksidan yang cukup, dapat membantu meningkatkan pertahanan tubuh. Banyak jenis antioksidan alami terdapat di berbagai bahan pangan, anatar lain kelompok carotenoid, flavonoid dan phenolic. Ada beberapa macam karotenoid, terdapat pada bahan pangan misalnya wortel, labu kuning, ketela rambat (beta karotene), jeruk, telur, jagung (lutein, zeaxantine), serta tomat, semangka dan anggur (lycopene).Antioksidan kelompok karotenoid telah diklaim memiliki efek menyehatkan antara lain (i) dapat menetralkan radikal bebas yaitu suatu senyawa yang dapat merusak sel dan mengakibatkan timbulnya penyakit kanker, (ii) meningkatkan pertahanan oksidasi, (iii) membantu menyehatkan mata, (iv)membantu meningkatkan kesehatan prostat, serta membantu mencegah timbulnya penyakit jantung (Anonim, 2006 dan Boileu, et al.,1998). Antioksidan kelompok flavonoids anatara lain berupa senaywa-senyawa anthocyanin, flavanols, flavonones, flavonols serta proanthocyanidin. Jenis antioksidan ini banyak terdapat pada buah-buahan (berry, cerry, anggur dan apel), teh, cacao, coklat, bawang merah, brokoli dan kacang tanah. Efek kesehatan yang bisa ditimbulkan anatar lain (i) meningkatkan pertahanan antioksidan tubuh, (ii) memperbaiki fungsi otak, (iii) menjaga kesehatan jantung, (iv) menetralkan radikal bebas. Isoflavon (daidzein, genistein) banyak terdapat di dalam kedelai dapat membantu mempertahankan kesehatan tulang dan otak serta meningkatkan kekebalan. Vitamin C dan vitamin E merupakan dua jenis vitamin antioksidan yang terdapat banyak pada buahbuahan dan biji-bijian sangat bagus untukmenetralkan radikal bebas, meningkatkan kesehatan tulang dan jantung serta meningkatkan kekebalan tubuh. Vitamin E memeiliki fungsiantioksidan yang signifikan pada membrane sel dan lipoprotein. Banyak peenlitian membuktikan bahwa vitamin E membantu menurunkan resiko penyakit jantung koroner, kanker dan penyakit kronik lainnya (Papas, 1999).d) PUFA (polyunsaturated fatty acids) dan CLA (Conjugated linoleic acids) PUFA dan CLA merupakan komponen bioaktif yang banyak terdapat pada bahan pangan hewani. PUFA khususnya asam lemak Omega 3, banyak terdapat dalam salmon, tuna dan beberapa hewan laut lainya, berpotensi untuk merungurangi resiko penyakit jantung koroner, dan memabantu memperbaiki kesehatan mental dan fungsi pengelihatan. Sedangkan CLA banyak terdapat dalam daging domba dan sapi serta keju, dapat meningkatkan fungsi kekebalan tubuh, menekan pertumbuhan tumor lambung (Hasler, 2004). Dari komponen bioaktif tersebut, sarat pangan, inulin dan FOS merupakan komponen prebiotik yang saat ini banyak digunakan dalam produksi makanan fungsional. Prebiotik didefinisikan sebagai ingridien pangan tak tercerna yang mempunyai efek menguntungkan bagi inang yang mengkonsumsinya dengan perangsangan selektip pada pertumbuhan dan atau aktivitas salah satu atau beberapa bakteri di dalam kolon, sehingga dapat meningkatkan kesehatan (Gibson and Roberfroid, 1995). Di samping karena adanya komponen bioaktif, sifat fungsional juga bisa disebabkan oleh ingridien yang berupa mikroorganisme hidup yang memiliki sifat spesifik dan memberikan efek menyehatkan. Contoh dari produk yang memiliki sifat tersebut adalah probiotik, yaitu ingridien makanan berupa bakteri hidup (Lactobacilli, Bifidobacteria) yang memiliki manfaat bagi kesehatan tubuh dengan cara menjaga kesetimbagan mikrobiota pada saluranpencernaan

e) Tannin Tannin merupakan senyawa bioaktif yang termasuk ke dalam golongan polifenol. dengan berat molekul besar (lebih besar dari 600) dan tersebar sangat luas pada bagian-bagian tanaman seperti akar, batang daun, bunga dan buah. Tannin memiliki kemampuan sebagai antioksidan dan antimikroba yang selektif. Gugus OH pada tannin mampu berfungsi sebagai antioksidan karena dapat meredam radikal bebas superoksida (O2*), hidroksil (*OH), peroksil (ROO*), hidrogen peroksida (H2O2), singlet oksigen (1O2), oksida nitrit (NO*), dan peroksinitrit (ONOO*) yang terdapat di dalam tubuh (Hagerman, 2002 dan Siswono, 2005). Hasil penelitian Putra (2007) menyatakan bahwa tannin juga memiliki kemampuan sebagai antimikroba yang selektif seperti pada pengawetan nira.

DAFTAR PUSTAKAHagerman, A.E. 2002. Condensed Tannin Structural Chemistry. Dept. Of Chemistry and Biochemistry, Miami University,Oxford.Putra, I.N.K. 2007. Studi Daya Antimikroba Ekstrak Beberapa Bahan Tumbuhan Pengawet Nira serta Kandungan Senyawa Aktifnya. (Disertasi). Malang : Program Pascasarjana UniversitasBrawijaya. 120 p.Siswono, H. 2005. Mekanisme Kerja Vitamin B2, Asam Galat dan Somatropin pada Penghambatan Proses Penuaan Dini, Kajian Aktivitas Senyawa Gizi, Non Gizi dan Hormon Pertumbuhan sebagai Bahan Penghambat Proses Penuaan Dini. Seminar Nasional MIPA, Depok 24-26 Nopember 2005.

2. Komponen Bioaktif Gizia) Protein dan Peptida dari IkanIkan merupakan hewan laut yang kaya akan protein. Menurut Venugopal (2010), menyatakan bahwa jumlah kandungan protein pada daging ikan mencapai 17 -22%, dengan ratarata 19%, sementara tuna yang dimasak mengandung protein sebesar 30%. Fungsi protein tersebut antara lain digunakan sebagai pembangun struktur utama dalam sel, enzim dalam membran, hormone dan alat pembawa. Dilihat dari sisi nutrisi, protein merupakan sumber energy dan asam amino, yang penting untuk pertumbuhan dan perbaikan sel. Selama ini ikan dikenal sebagai sumber protein yang murah. Protein dari ikan merupakan sumber yang bagus dari sisi fungsional dan nutrisi untuk memenuhi kebutuhan nutrisi manusia. Sifat fungsional protein didefinisikan sebagai karakteristik fisikokimia dan perhitungan perubahan dalam system makanan selama persiapan, proses, penyimpanan, dan konsumsi (Venugopal, 2010). Selain sebagai sumber protein, ikan merupakan sumber bioaktif peptida. Senyawa bioaktif Peptid banyak ditemukan pada daging ikan dari berbagai macam spesies (Kadam and Prabhasankar, 2010). Venugopal (2010), menambahkan bahwa limbah pengolahan Ikan dan ikan ekonomis renda merupakan sumber terbaik senyawa biokatif peptida. Sumber terbaik peptide pada ikan laut terdapat pada ikan sardine (Sardina pilchardus) yang mengandung fraksi lipipeptic dan peptidic. Selain itu protein hydrolyzate dari ikan sardine masak yang diproduksi dengan enzim proteinase dan alkalase.

b) Polisakarida Larut AirPolisakarida adalah senyawa karbohidrat kompleks. Bila dihidrolisis, polisakarida akan menghasilkan banyak unit monosakarida. Polisakarida terdiri atas dua jenis yaitu homopolisakarida (mengandung hanya satu jenis unit monomer) dan heteropolisakarida (mengandung dua atau lebih jenis unit monosakarida yang berbeda). Polisakarida biasanya tidak berasa, tidak larut dalam air, dan memiliki berat molekul yang tinggi. Contoh homopolisakarida adalah pati yang hanya mengandung unit-unit D-glukosa, sedangkan asam hialuronat pada jaringan pengikat mengandung residu dari dua jenis unit gula secara berganti-ganti merupakan contoh dari heteropolisakarida [Zulfikar, A. 2009]. Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan tidak berbentuk Kristal, tidak memiliki rasa manis dan tidak memiliki sifat mereduksi. Berat molekul polisakarida bervariasi dari beberapa ribu hingga lebih dari satu juta. Polisakarida yang dapat larut dalam air akan membentuk larutan koloid. Beberapa polisakarida yang penting diantaranya adalah amilum, glikogen, dekstrin, dan selulose [Purnama Sari, Rika. 2011]. Polisakarida larut air dari umbi gadung merupakan bagian salah satu jenis polisakarida. Polisakarida adalah molekul hidrofilik dengan sejumlah gugus hidroksil bebas yang dapat membentuk ikatan hydrogen dengan air sehingga polisakarida mempunyai kemampuan untuk mengikat air, yang menyebabkan daya ikat terhadap air semakin meningkat [Purnama Sari, Rika. 2011]. Polisakarida Larut Air dalam umbi gadung memiliki sifat fungsional untuk kesehatan,antara lain sebagai penurun kadar glukosa darah. Hal ini didukung oleh penelitian yang melaporkan bahwa ekstrak polisakarida larut air (PLA) kasar umbi gadung (Dioscorea hispida Dennst) memiliki efek hipoglikemik [Rahmawati, A. 2010].

c) DioscorinDioscorin adalah protein yang terdapat dalam umbi tanaman tropis dari keluarga Dioscorea spp. Dioscorin telah dilaporkan memiliki beberapa fungsi penting. Dioscorin berfungsi sebagai cadangan protein pada umbi yam [Hou, W.C., Chen, H.J. and Lin, Y.H. 2000]. Dioscorin juga menunjukkan adanya aktifitas penghambatan tripsin dan carbonic anhydrase. Dioscorin yang telah dimurnikan memperlihatkan aktivitas antioksidan terhadap penangkapan radikal bebas [Hou, G. and Kruk, M. 1998.]. Dioscorin juga berfungsi sebagai suatu senyawa immunomodulatory [Liu Y.W., Shang, H.F., Wang, C.K., Hsu,F.L. and Hou,W.C. 2007]. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa dioscorin dapat menghambat angiotensin converting enzyme (ACE) yang akan menyebabkan peningkatan tekanan darah. Dalam penelitian yang dilakukan [Liu, D. Z., H. J. Liang, C. H. Han, S. Y. Lin, C. T. Chen, M. F. and W. C. Houb. 2009], dioscorin menunjukkan aktivitas antihipertensi secara in vivo. Selain itu, dioscorin memperlihatkan aktivitas penghambat ACE secara in vitro. Dalam dosis tertentu efektifitas dioscorin dalam menghambat ACE mencapai 50% jika dibandingkan dengan katropil yang merupakan obat standar untuk hipertensi. Dioscorin menunjukkan penghambatan non kompetitif terhadap ACE. Dioscorin yang telah mengalami hidrolisis oleh pepsin mengalami peningkatan aktifitas penghambatan ACE hingga 75%. Oleh karena itu dioscorin dan hidrolisatnya diduga berpotensi untuk mengontrol hipertensi [Hsu, F. H., Y. H. Lin, M. H. Lee, C. L. Lin, and W. C. Hou. 2002].

DAFTAR PUSTAKAZulfikar, A. 2009. Karbohidrat. http://www.gudangmateri.com/2009/12/ujikarbohidrat.html. Tanggal akses 20 Agustus 2013.

Purnama Sari, Rika. 2011. Pengaruh Proporsi Dan Tingkat Penambahan Ekstrak Polisakarida Larut Air (PLA) Umbi Gadung (Dioscorea hispida Dennst.) Dan Alginat Pada Pembuatan Mie Instan. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. Universitas Brawijaya Malang.

Rahmawati, A. 2010. Efek Hipoglikemik Ekstrak Kasar Polisakarida Larut Air Non Pati Gadung (Dioscorea hispida dennst.) pada Tikus Hiperglikemik. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. Universitas Brawijaya. Malang.

Hou, W.C., Chen, H.J. and Lin, Y.H. 2000. Dioscorin From Different Dioscorea Species All Exhibit Both Carbonic Anhydrase and Trypsin Inhibitor Activities. Bot. Bull. Acad. Sinica (Taiwan). Vol 41:191-196.

Hou, G. and Kruk, M. 1998. Asian Noodle Technology, Technical Bulletin, 20 (12), 1-10.

Liu Y.W., Shang, H.F., Wang, C.K., Hsu,F.L. and Hou,W.C. 2007. Immunomodulatory Activity of Dioscorin, The Storage Protein of Yam (Dioscore alata cv Tainong No1) Tuber. Food Chem.Toxicol. 45:2312-2318.

Liu, D. Z., H. J. Liang, C. H. Han, S. Y. Lin, C. T. Chen, M. F. and W. C. Houb. 2009. Feeding Trial Of Instant Food Containing Cyophilised Yam Powder in Hypertensive Subjects. J Sci Food Agric 89 : 138-143.

Hsu, F. H., Y. H. Lin, M. H. Lee, C. L. Lin, and W. C. Hou. 2002. Both Dioscorin, The Tuber Storage Protein of Yam (Dioscorea alata CV Tainong No. 1), and its Peptic Hydrolysates Exhibited Angiostensin Converting Enzyme Inhibitory Activities. J. Agric. Food Chem. 50 : 6109-611

3. Senyawa Bioaktif Hipokolesterol

NoJenis Bahan BioaktifKelompok komponenSifat fungsional

1Terong Belanda (Cyphomandra betacea Sendt) Antosianin Isoflavon Senyawa karotenoid Serat Vitamin E Vitamin A Vitamin C Vitamin B6.Hipokolesterol

AntioksidanPelindung terhadap kelebihan radikal bebas (bekerja dengan memperbaiki kerusakan pada membran biologis dan menghambat produksi dari reseptor LDL)

2Ekstrak air benalu manga (Dendrophoe petandra) Flavanoid kuersetin Tanin Saponin.Menurunkan Kolesterol Total dan Low Density Lipoprotein (LDL)

Mencegah oksidasi LDL

3Lidah buaya vitamin B3, vitamin C, asam folat, selenium, magnesium, enzim lipase, lignin, dan antraquinon efek membantu reaksi hidroksilasi dalam pembentukan asam empedu sehingga meningkatkan ekskresi kolesterol dan menurunkan kadar kolesterol dalam darah.

4Eugenia polyantha Flavonoid Tannin Saponin serat menurunkan kadar kolesterol mengurangi kandungan tocopherol menghambat penyerapan lemak. Mengikat kolesterol dengan asam empedu sehingga dapat menurunkan kadar kolesterol. absorbsi kolesterol di usus

5Susu yoghurt kerbau Probiotik (Bifidobacterium longum Bb-46) Menurunkan kolesterol

6Kedelai Protein Kedelai

Hipokolesterolemik

NoJenis komponen bioaktifEfek sehat (teruji secara ilmiah)Modus Aksinya

1Probiotik (Bifidobacterium longum Bb-46)HipokolesterolPenelitian ini mendeteksi probiotik yang berada dalam saluran cerna, dan menemukan bahwa aktivitas BSH mampu menghidrolisis asam glikodeoksikholik konjugasi dan asam tauro-deoksikholik, meningkatkan dekonjugasi gliko- dan tauro-asam empedu.

HipokolesterolLactobacillus gasseri dapat mengeluar-kan kolesterol melalui ikatan pada permukaan bagian ontoseluler probiotik. Kemampuan pengikatan kolesterol ditimbulkan oleh adanya pertumbuhan dan strain spesifik tertentu.

2Flavanoid kuersetin, tanin dan saponinPenurunan nilai rata-rata kadar kolesterol totalMeningkatkan sekresi asam empedu. (Pembentukan asam empedu terjadi didalam hepar. Kolesterol dalam LDL dibawa oleh HDL menuju hepar. Kolesterol diubah menjadi 7-hidrokolesterol.yang kemudian terjadi reduksi ikatan rangkap dan hidroksilasi menjadi asam kenodeoksikolat dan asam kolat yang kemudian masuk kedalam usus halus sebagai emulsifier untuk membantu pencernaan lemak dan kemudian dikeluarkan melalui feses)

Mengurangi kerusakan endoteldengan cara menurunkan kadar kolesterol dan LDL melalui peningkatan sintesa asam empedu LDL sehingga meminimalisir terjadinya LDL oksidasi.

AntioksidanMenekan terjadinya oksidasi LDL hasil reaksi inflamasi.

Flavonoid juga berperan sebagai antioksidan yang dapat menekan pelepasan radikal O2 yang reaktif sehingga menekan terjadinya kerusakan endotel dengan menghambat inisiasi atau propagasi dari reaksi rantai oksidasi dan sebagai anti inflamasi yang dapat menghambat reaksi inflamasi, sehingga mencegah makin banyaknya makrofag

Antioksidan juga mengurangi toksisitas LDL yang teroksidasi terhadap sel endotel dan juga mengurangi degradasi oksidatif akibat nitrit oksida.

3Vitamin CHipokolesterolVitamin C yang mempunyai efek membantu reaksi hidroksilasi dalam pembentukan asam empedu sehingga meningkatkan produksi garam empedu yang berakibat meningkatnya ekskresi kolesterol

4Mineral selenium dan magnesiumHipokolesterolSelenium dapat bergabung dengan protein plasma membentuk kompleks selenoprotein berfungsi mencegah proses oksidasi LDL sehingga resiko aterosklerosis berkurangmagnesium terlibat dalam regulasi enzim kolesterol ester hidrolase. Sebuah penelitian menunjukkan bahwa defisiensi magnesium meningkatkan kadar trigliserida dan menurunkan kadar HDL kolesterol serum.25 Enzim lipase berfungsi dalam metabolism kilomikron remnan sehingga proses pembentukan VLDL di hepar akan terganggu dan menurunkan kadar LDL kolesterol serum.

5LigninHipokolesterolSerat larut air yang terbukti membantu mengurangi kadar LDL kolesterol serum. Bila dikonsumsi dalam jumlah cukup tiap hari. Mekanisme kerja serat ini adalah dengan menghambat absorbsi garam empedu pada siklus enterohepatik. Apabila absorbsi garam empedu terhambat maka absorbsi kolesterol dari usus pun terhambat karena garam empedu diperlukan dalam proses absorbsi misel yang mengandung kolesterol.

6 Flavonoid Tannin Saponin Serat Hipokolesterol Menurunkan kadar kolesterol Mengurangi kandungan tocopherol Menghambat penyerapan lemak. Mengikat kolesterol dengan asam empedu sehingga dapat menurunkan kadar kolesterol absorbsi kolesterol di usus