Upload
aldian-kemal
View
88
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ssssssssssssssssssssssssssssssssss
Citation preview
14/04/2014
1
OLIGOSAKARIDA SEBAGAIPANGAN FUNGSIONAL
Tujuan Instruksional Khusus Mahasiswa dapat menjelaskan jenis-jenis
oligosakarida, sifat-sifatnya, manfaatnya bagikesehatan serta pemanfaatannya dalam bahanpangan:
Klasifikasi Karbohidrat
Gula Sederhana Disaccharides
14/04/2014
2
Oligosakarida Umumnya terdapat secara alami sebagai bagian dari
tanaman. Saat ini diproduksi secara massal dari :SukrosaLaktosa dengan enzim dari bakteriGlukosaTurunan pati
Gula alkohol (kecuali eritritol) diproduksi melaluihidrogenasi mono atau disakarida seperti glukosa,maltosa, laktosa serta hidrolisis sebagai derivatif pati.
OLIGOSAKARIDA.........................
Semakin besar BM oligosakarida makaintensitas kemanisannya semakin rendah.
Tingkat kemanisan oligosakarida < kalisukrosa, dan umumnya < 1/3 kali kemanisansukrosa.
Oligosakarida diklasifikasikan menjadi 2group :1. Derivatif sukrosa dan laktosa2. Derivatif lainnya
OLIGOSAKARIDA ..................... Mono dan oligo sakarida dikembangkan di Jepang sebagai
substitusi sukrosa. Aplikasi pada :Soft drinksCandiesCaramelsChocolateCookiesCakeBreadsCanned fruitsSoft creamsJam dan jellypuding
OLIGOSAKARIDA........ Umumnya terdapat secara alami sebagai bagian dari
tanaman. Saat ini diproduksi secara massal dari :SukrosaLaktosa dengan enzim dari bakteriGlukosaTurunan pati
Gula alkohol (kecuali eritritol) diproduksi melaluihidrogenasi mono atau disakarida seperti glukosa,maltosa, laktosa serta hidrolisis sebagai derivatifpati.
14/04/2014
3
OLIGOSAKARIDA.........................
Semakin besar BM oligosakarida maka intensitaskemanisannya semakin rendah.
Tingkat kemanisan oligosakarida < kalisukrosa, dan umumnya < 1/3 kali kemanisansukrosa.
Oligosakarida diklasifikasikan menjadi 2 group :1. Derivatif sukrosa dan laktosa2. Derivatif lainnya
OLIGOSAKARIDA
Digolongkan kepada PREBIOTIK : komponen panganyang tidak dapat dicerna dan dapat merangsangpertumbuhan mikroflora yang menguntungkan bagisistem pencernaan (umumnya dari kelompokBifidobacterium) bifidogenic factors
Prebiotik Nondigestible carbohydrate yang mempunyaipengaruh baik terhadap host dengan memicuaktivitas, pertumbuhan yang selektif, atau keduanyaterhadap satu jenis atau lebih bakteri penghuni kolon
Oligosakarida (2-20 monosakarida)
FOS (fructooligosaccharides) (sereralia)InulinGOS (galacto-oligosaccharides) (biji leguminosa)Mananoligosakarida (MOS) (dinding sel khamir)
Prebiotik : Dapat difermentasi oleh bakterimenguntungkan di dalam saluranpencernaan
Mengurangi pelekatan bakteri berbahayapada dinding saluran pencernaan
14/04/2014
4
Pengaruh positif dari prebiotik terhadap kesehatan :AntimicrobialAnticarcinogenicHypolipidemic GlucosemodulatoryAnti-osteoporotic activities
Keberhasilan dari prebiotik dilihat dari karakternyayaitu :Tidak dapat dihidrolisis oleh enzim dan tidak
diserapMemperkaya bakteri yang menguntungkan
(apatogen)Memberikan keuntungan bagi mikroflora usus dan
membantu aktivitasnyaMenurunkan populasi bakteri patogenMeningkatkan imunitas tubuh secara tidak
langsungMembantu meningkatkan dan memperbaiki
morfologi saluran cerna dengan meningkatkan areapermukaan dalam proses penyerapan danmemperbaiki struktur mikrovili
FRUKTOOLIGOSAKARIDA Banyak terdapat pada tanaman tanaman ataupun sayuran termasuk
diantaranya gandum, pisang dan bawang putih Secara komersial disintesis dari sukrosa atau dari ekstrak tanaman
Cichorium intybus
Sifat2 FOS :Mempunyai sifat fungsional Yang mirip
gula Menurunkan titik beku dari dessert yang
beku Memberikan tekstur krispi pada
cookies rendah lemakBertindak sebagai binder (pengikat)Lebih larut dibanding sukrosaKemanisan 30-50%Bertindak sebagai humektan pada
produk bakery
Tabel 1. Jenis-Jenis Mono dan Oligosakarida
1. Oligosakarida1. Neosugar2. Galakto-oligosakarida3. Xylo-oligosakarida4. Isomalto-oligosakarida5. Oligosakarida kedelai6. Laktosukrosa7. Laktulosa8. Gula majemuk9. Palatinosa
Kemanisan(% Sukrosa)
30 6020 40ca. 50ca. 50ca. 7035 6060 7050 6037 - 45
2. Disakarida alkohol1. Maltitol2. Laktitol3. Palatinit
80 9530 4030 - 40
3. Monosakarida1. Eritritol (tetrosa alkohol)2. Sorbitol (heksosa alkohol)3. Manitol (heksosa alkohol)4. Sorbosa (heksosa)
75 8560 70ca. 5055 - 65
14/04/2014
5
Neo sugar :
Campuran frukto oligosakarida dimana2 atau 3 molekul fruktosa berikatandengan residu fruktosa dari sukrosamelalui ikatan -2,1Diproduksi secara enzimatis darisukrosa
Oligosakarida kedele :
Komponen utama : rafinosa dan stakiosa 1atau 2 molekul galaktosa berikatan denganresidu glukosa dari sukrosa melalui ikatan -1,6
Tdd : 30 % rafinosa dan stakiosa, 50%sukrosa dan 20% monosakarida sertakomponen lainnya.
Laktosukrosa (Galaktosil sukrosa)Mempunyai struktur mirip dengan rafinosatetapi ikatan galaktosa dengan glukosa berupaikatan -1,4
Coupling Sugar (Gula Majemuk)Campuran glukosil-sukrosa dan maltosil-sukrosa dimana 1 atau 2 molekul glukosaberikatan dengan residu glukosa dari sukrosamelalui ikatan -1,4.
PalatinosaIsomer struktur dari sukrosa, mengandungresidu glukosa dan fruktosa dengan ikatan -1,6.
Galakto-oligosakarida :Polimer tdd 1 4 molekul galaktosa berikatandengan residu galaktosa dari laktosa2 tipe galakto-oligosakarida :
1. Tdd galaktosa dengan ikatan -1,42. Tdd galaktosa dengan ikatan -1,6 diproduksi secara terpisah melalui proses
yang berbeda
14/04/2014
6
Laktosa :Derivatif laktosa, dimana residuglukosa dari laktosa digantikan olehfruktosa.
Xylo-oligosakarida :Tdd pentosa
Isomalto oligosakarida :Tdd : isomaltotriosa dan panosa.
FUNGSI FISIOLOGIS DARI MONO DAN OLIGOSAKARIDA
Pengaruh menguntungkan terhadap kesehatan :PencernaanAbsorpsiFermentasiMetabolisme
Dari sisi proses metabolisme di dalam tubuh ada 2 tipe oligosakarida :1. yang tidak dapat atau sedikit dihidrolisis oleh enzim pencernaan di
usus halus2. yang dapat dicerna secara sempurna dan diabsorpsi oleh usus
halus Monosakarida juga ada 2 tipe :
1. Poorly absorbable dan dapat dimetabolisme2. Dapat diabsorbsi tapi tidak dapat dimetabolisme
Mono dan oligosakarida yang tidak diabsorbsidan/atau dicerna di dalam usus halus akanmasuk ke usus besar, kemudian didegradasioleh bakteri kolon
Berdasarkan fungsinya di dalam kesehatan,mono dan oligosakarida diklasifikasikan atas 4kelompok :1. Menghasilkan energi yang lebih rendah dari
energi sukrosa2. Tidak mempengaruhi sekresi insulin dari
pankreas3. Meningkatkan mikroflora intestinal4. Mencegah carries gigi
14/04/2014
7
Menghasilkan energi yang lebih rendah dari energisukrosa
a. Oligosakarida yang tidak dapat dicerna tapi dapatdifermentasi : neosugar, rafinosa, stakiosa,4-galaktosil-laktosa, 6-galaktosil-laktosa,xylo-oligosakarida, maltitol, laktitol, palatinit,laktulosa.
b. Monosakarida yang dapat diabsorpsi tapi tidakdapat dimetabolisme : eritritol
c. Monosakarida yang poorly abosrable dan dapatdimetabolisme : sorbitol dan manitol
Tidak mempengaruhi sekresi inulin dari pankreas
NeosugarRafinosaStakiosa4-galaktosil-laktosa6-galaktosil-laktosaXylo-oligosakaridaMaltitolLaktitolSorbitolPalatinitLaktolusaEritritol
Meningkatkan mikroflora intestinal :
Neosugar Rafinosa Stakiosa 4-galaktosil-laktosa 6-galaktosil-laktosa Xylo-oligosakarida laktulosa
Mencegah carries gigia. Oligosakarida yang dapat dicerna (digestable) :Coupling sugarPalatinosa
b. Mono dan oligosakarida dengan kandungan energi rendah :NeosugarRafinosaStakiosa4-galaktosil-laktosa6 galaktosil-laktosaXylo-oligosakarida
MaltitolLaktitolSorbitolPalatinitLaktulosaeritritol
14/04/2014
8
METABOLISME OLIGOSAKARIDA YANGNONDIGESTABLE, NEOSUGAR
Hasil studi terakhir mengenai metabolisme oligosakarida :Oligosakarida dan serat pangan tidak dapat dicerna dan diabsorbsi
, tapi dapat dimetabolisme oleh bakteri intestinal
PENELITIAN TENTANG METABOLISME OLIGOSAKARIDA(NEOSUGAR)
Komponen neosugar : 1-kestosa (GF2) dan nistosa (GF3)tidak dihidrolisis oleh enzim pencernaan.
Pemberian 14C-neosugar melalui intravenous tidakdidegradasi oleh enzim-enzim dan dikeluarkan melaluiurin tanpa mengalami dekomposisi
Hasil ini menunjukkan bahwa neosugar tidakdimetabolisme (tidak mempunyai fungsi fisiologis ???
PENELITIAN TENTANG METABOLISME OLIGOSAKARIDA(NEOSUGAR)..........................
Jika 14C- neosugar diberikan secara oral kepada tikuspercobaan, maka 60% dari gula akan diubah menjadi 14CO2dalam waktu 24 jam Hasil yang sama juga diperoleh pada pemberian 14C-
sukrosa, tetapi ada perbedaan waktu 3 jam lebih lamadalam hal produksi 14CO2 pada tikus yang diberi 14C-neosugar daripada tikus yang diberi 14C-sukrosa. Hasil ini menunjukkan bahwa :neosugar tidak dicerna dan tidak diabsorbsi oleh usus kecil
dan masuk ke usus besar kemudian difermentasi olehbakteri intestinalSCFA yang dihasilkan diabsorbsi dan selanjutnya
dimetabolisme membentuk CO2 dan energi
Nondigestible and/or Nonabosbable Saccharides(neosugar, raffinose,maltitol,lactitol,etc)
Intake
FermentationDigestionSmall Intetsine Large Intetsine
Absorption
Enzymatic Degradation
Available energy
MonosaccharideSCFA
Gambar 1. Jalur Produksi energi dari sakarida Nondigestable dan Nonabsorbable
14/04/2014
9
Dari hasil penelitian di atas juga diperoleh : terjadiperubahan komposisi mikroba intestinal ;% bakteri menguntungkan seperti bifidobakteri meningkat% bakteri berbahaya seperti Clostridium menurun
FUNGSI FISIOLOGIS OLIGOSAKARIDA : MEMPERBAIKIMIKROFLORA USUS
Metabolisme Eritritol dan Energi yang Dihasilkan
Eritritol :monosakarida yang dapat diabsorbsi tapi tidakdimetabolisme energinya rendah baik untuk mengintrol BB dan mencegah
obesitasTetrosa alkoholKemanisannya 75% dari sukrosaDisintesis selama kultivasi Aureobasidium sp(mutan yeast) di dalam media glukosa
Metabolisme Eritritol dan Energi yang Dihasilkan ...
Jika 14C-eritritol diberikan secara oral kepada tikus, maka>90% eritritol yang diberikan akan diekskresikan melaluiurin tanpa mengalami degradasi dalam waktu 24 jam, dan6% diekskresikan dalam bentuk 14CO2; 90%eritritol diekskresikan ke dalam urin dalam bentuk asalnyaselama 24 atau 48 jam.
Metabolisme Eritritol dan Energi yang Dihasilkan ...
Kesimpulan hasil penelitian di atas :>90% eritritol yang diberikan secara oral segera diabsorbsi oleh
usus besar dan diekskresikan ke dalam urin tanpa mengalamidegradasi
Sisa eritritol (
14/04/2014
10
14C-EritritolStomach
urine
Fermentation
Cecum and colonLess than 10%
More than 90%
FesesFew
14CO2 14CH4 SCFA
FlatusAbsorbed
Enzymatic Degradation14CO2
Breath
Mono dan oligosakarida Tidak MempengaruhiSekresi Insulin dari pankreas
Neosugar tidak dicerna di usus halus dan tidak menghasilkanmonosakarida neosugar tidak mempengaruhi sekresi insulindari pankreas
Pemberian neosugar kepada manusia secara oral tidakmempengaruhi kadar gula darah dan kadar insulin.
Hasil yang sama diperoleh dengan pemberian xylo-oligosakarida, galakto-oligosakarida, galaktosil-laktosil, maltitol,laktitol, palatinit dan eritritol.
Mono dan oligosakarida dapat diberikan kepada penderita diabetes melitus
Mono dan oligosakarida Tidak MempengaruhiSekresi Insulin dari pankreas......................
Yang perlu diperhatikan :Oligosakarida dapat memberikan energi sebesar 2
kkal/gPemberian dalam jumlah besar dapat mengakibatkan
diare, serta adanya gejala lain seperti flatulensiDiare ini disebabkan oleh retensi osmogenik dari fluida
pada usus besar dan usus kecil dapat diatasi dalambeberapa hari (karena sakarida ini dapat digunakanoleh bakteri intestinal).
Tabel 2. Dosis Maksimum Yang Diizinkan Pemberian Oligosakarida AgarTidak Menyebablan Diare pada Orang Dewasa Di Jepang
Sakarida Dosis Maksimum(g/kg berat badan/hari)
Male FemaleNeosugar 0,3 0,44 Galaktosil-sukrosa 0,6 0,64-galakto-oligosakarida 0,28 0,286-galaktosil-laktosil 0,3 0,3Xylo-oligosakarida 0,12 0,12Maltitol 0,3 0,3Palatinit 0,3 0,3Eritritol 0,66 0,8Sorbitol 0,17 0,24
14/04/2014
11
Pengganti Sukrosa Dapat Mencegah Carries Gigi
3 penyebab terjadinya carries gigi :1. konsumsi gula yang dapat difermentasi2. Infeksi oleh bakteri3. Kerusakan gigi
Akumulasi Streptococcus mutans pada gigi difasilitasioleh biosintesis glukan tidak larut dari sukrosa secaraekstraseluler sehingga menyebabkan timbulnya plaque. konsumsi sukrosa : penyebab carries gigi
Pengganti Sukrosa Dapat Mencegah Carries Gigi......
2 tipe pengganti gula yang noncariogenic :1. Yang dapat dicerna di usus halus : coupling sugar, paltinosa2. Yang tidak dapat dicerna : eritritol, sorbitol, neosugar, maltitol,
laktitol, palatinit.
S.mutan tidak dapat memetabolisme coupling sugar danpalatnose, sehingga tidak dihasilkan glukan yang tidaklarut dan SCFA pH menjadi < 5,5 menyebabkanterjadinya demineralisasi enamel gigi.
OLIGOSAKARIDA MEMPERBAIKI MIKROFLORAUSUS
Neosugar, oligosakarida kedelai yang mengandungrafinosa dan stakiosa, xylo-oligosakarida, 4-galaktosillaktosa, 6 galaktosil laktosa, 4 galaktosil-sukrosa danlaktulosa tidak dapat dicerna di usus halus tapidifermentasi oleh bakteri di usus besar.
Maltosa, sukrosa dan glukosadicerna dan/ataudiabsorbsi di usus halus tidak mempengaruhikomposisi mikroflora usus.
OLIGOSAKARIDA MEMPERBAIKI MIKROFLORAUSUS .......
Bakteri intestinal memetabolisme oligosakarida danmenghasilkan SCFA pH usus besar menurun (menjadiasam)
Bakteri menguntungkan yang resisten terhadap kondisi asam seperti
Bifidobacterium sp dan Lactobacillus sp meningkat.Bakteri berbahaya seperti Clostridium sp yang sensitif terhadap
kondisi asam menurun.Pertumbuhan Bifidobacterium sp berhubungan dengan produksi
amonia, indole, penol dan stakol, serta mengeliminasi komponen yangbersifat karsinogenik selama fermentasi.
Untuk memperbaiki mikroflora usus, biasanya diberikaderivatif laktosa dalam bentuk obat.
14/04/2014
12
FUNGSI OLOGISAKARIDA UNTUK MENINGKATKANABSORBSI KALSIUM DAN MENCEGAH OSTEOPOROSIS
In-vivo rat study :Short-chain fructooligosaccharideDifructose anhydride III and IVGalactooligosaccharides (transgalactosylated oligosacharide)MaltitolLactulosePolydextroseGuar gum hydrolysate (guar gum)Phosphorylated guar gum hydrolysateWater-soluble soybean fiberResistant starch
Human study :Short-chain fructooligosaccharideDifructo anhydride III (DFA III)
Usus HalusAbsorbsi Ca
Garam Cadilarutkan olehasam gastrat
Presipitasi Ca denganmeningkatnya pH Meningkatnya laju
absorbsi akanmencegah presipitasi
Promosi absorbsi Ca olehAsam Lemak Rantai Pendek
Usus Besar
Ca yang tidaklarut
Resolubilisasi garamCa denganmenurunnya pH
Induksi aktivitas absorbsiCa (perubahan dalammukosa)
Gambar : kemungkinan mekanisme peningkatan aborsbsi Ca
DFA III Diproduksi dari inulin yang terdapat pada chicory root
dengan menggunakan enzim fruktotransferase dariArthrobacter atau Corynobacterium.
Dari hasil penelitian : pengaruh DFA III terhadap absorpsiCa > FOS
SIFAT DFA III SEBAGAI BAHAN PANGAN
Sangat stabil dalam asam, panas dan selamapenyimpanan
Kurang rentan terhadap reaksi Maillard (Browning) Absorbsi air rendah Kelarutannya sangat mirip dengan sukrosa Kemanisan setengah dari sukrosa