Pendahuluan
Penyakit jantung, diabetes, kanker, arthritis, dan penyakit lainnya yang diderita oleh manusia dapat disebabkan oleh faktor genetik dan faktor usia (Ignaro 2007) Namun, gaya hidup individu yang meliputi pola makan dan aktivitas fisik, bersama dengan lingkungan , juga dapat berisiko besar terjadinya penyakit ini. Selain itu, radikal bebas yang dihasilkan oleh tubuh menginduksi stres oksidatif berhubungan dengan beberapa faktor risiko berbahaya lainnya, termasuk penyakit jantung koroner, gangguan neurodegenerative, dan penuaan. Konsumsi buah-buahan segar dan sayuran tidak dapat dihindari dan penting untuk membantu mencegah aksi radikal bebas (Ferrari 2007).
Selama bertahun-tahun, buah-buahan telah menjadi subjek utama bagi para peneliti untuk mengetahui senyawa bioaktif yang bermanfaat bagi kesehatan manusia dan buah naga merah adalah salah satu pendatang baru yang menjanjikan.
Penelitian menunjukkan bahwa buah naga merah matang mengandung cukup banyak total padatan terlarut, kaya akan asam organik (Stintzing et al, 2003), protein (Bellec et al. 2006) dan mineral lainnya seperti kalium, magnesium, kalsium dan vitamin C. Cai et al. (2003) menyatakan bahwa struktur hubungan berbagai betacyanin dan betaxanthin ditampilkan dengan kemampuan untuk menangkap radikal bebas yang pada gilirannya memberikan kontribusi untuk kepentingan konsumsi buah naga merah sebagai sumber antioksidan. Selanjutnya, Vaillant et al. (2005) menyebutkan bahwa buah naga telah menyatakan antiradikal kuat dengan senyawa fenolik lain tetapi karakteristiknya belum dilaporkan
Buah naga merah juga mengandung phytochemical yang baik bagi tubuh, seperti polifenol, flavonoid. Menurut Rebecca et al (2010) kandungan total polifenol dalam naga daging buah merah sebanyak 86.129 ± 17.016 (mg / 0.5 g asam galat), total kandungan flavonoid 2.3 ± 0.20 (mg / g katekin). Namun, kandungan bioaktif senyawa buah naga merah dalam tepung masih tetap tidak diketahui, karena tepung dapat disimpan dalam waktu relatif lama , nilai ekonomi tinggi dan sebagai makanan fungsional yang dapat dibuat berbagai produk makanan olahan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi senyawa bioaktif total dan zat gizi tepung buah naga merah.
Metode Persiapan sampel buah
Buah naga merah lokal diperoleh dari "Sabisa Farm", yang terletak di Sindang Barang Bogor (Jawa Barat-Indonesia). Buah naga merah akan dianalisis dalam bentuk tepung. Proses pembuatan tepung buah naga merah lokal menggunakan peralatan Vacuum evaporator melalui beberapa langkah sebagai berikut: menyortir, mencuci, pengeringan, pemotongan dibelah dua dan dikupas secara manual dan diiris tipis, ditambahkan 30% maltodekstrin ke buah naga dan aduk rata sampai menjadi bentuk bubur, pengeringan dengan evaporator vakum, digiling dan disaring dengan ukuran 40 mesh. Diagram alir pembuatan tepung buah naga merah dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9 Diagram alir pembuatan tepung buah naga merah
Dikupas
Dipotong kecil-kecil dan diaduk
Maltodekstrin 30% dari total buah naga merah
Dicampur hinggahomogen Pengeringan dengan vacum evaporator
Serpihan buah naga merah
Tepung buah naga merah
Buah Naga Segar
Daging buah naga merah
Digiling dan disaring Jus cair
Analisis zat gizi, kandungan senyawa bioaktif,
dan aktifitas antioksidan
Analisa komposisi proksimat
Analisis proksimat dilakukan untuk mengetahui komposisi zat gizi makro tepung buah naga merah. analisis proksimat terdiri dari kadar air (metode gravimetri), kadar abu (metode abu kering), kadar lemak (metode soxhlet) yang dilakukan sesuai dengan standar nasional SNI 01-2891-1992 (Badan Standarisasi Nasional 1992), kandungan protein (micro kjeldahl) menurut standar (AOAC 1984), dan kandungan karbohidrat menggunakan metoda yang berbeda.
Analisis Senyawa bioaktif
Senyawa bioaktif dianalisis dalam penelitian ini termasuk :antosianin, asam fenolik, karoten, vitamin C, alkaloid dan serat pangan . Jumlah kandungan flavonoid diukur dengan uji kolorimetri yang dikembangkan oleh Mengcheng dan Jianming (1999), jumlah total asam fenolik diukur dengan spektrofotometer metode yang dilakukan oleh (Singelton dan Rossi 1965), dengan beberapa modifikasi. Anthocyanin yang diukur dengan metode spektrofotometri. Jumlah total karotenoid ditentukan menggunakan spektrofotometer (Specord 210, Model Analytik Jena), dibaca pada 450 nm. Jumlah serat makanan dihitung dengan menggunakan metode enzimatik. Jumlah total Vitamin C ditentukan dengan menggunakan metode titrasi. Total alkaloid diukur dengan Gravimetri.
Analisis aktifitas antioksidan
Metode DPPH (2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazil) merupakan metode yang mudah, cepat, dan sensitif untuk pengujian aktivitas antioksidan senyawa tertentu atau ekstrak tanaman (Koleva, van Beek, Linssen, de Groot, dan Evstatieva, 2002; Prakash, Rigelhof, dan Miller, 2010). Aktivitas antioksidan merupakan kemampuan suatu senyawa atau ekstrak untuk menghambat reaksi oksidasi yang dapat dinyatakan dengan persen penghambatan. Parameter yang dipakai untuk menunjukan aktivitas antioksidan adalah harga konsentrasi efisien atau efficient concentration (EC50) atau Inhibition Concentration (IC50) yaitu konsentrasi suatu zat antioksidan yang dapat menyebabkan 50% DPPH kehilangan karakter radikal atau konsentrasi suatu zat antioksidan yang memberikan % penghambatan 50%. Zat yang mempunyai aktivitas antioksidan tinggi, akan mempunyai nilai EC50 atau IC50 yang rendah (Brand- Williams, 1995).
Aktifitas antioksidan diukur dengan metode DPPH dengan Spektrofotometri. Uji aktivitas scavenging DPPH secara spektrofotometri dilakukan menurut Leu et al. (2006), dengan beberapa modifikasi. Pertama, ekstrak dilarutkan kembali dalam etanol (1 mg ml-1), dan konsentrasi yang berbeda (200-0,234 μgml-1) dari masing-masing ekstrak yang digunakan. Dalam volume total 1mL, campuran uji terkandung 500 ml ekstrak dan 500 ml DPPH (125 pM dalam etanol). Campuran uji dikocok dan didiamkan pada suhu kamar dalam kegelapan selama 30 menit. absorbansi kemudian diukur pada 517 nm dalam DU 7500 spektrofotometer (Beckman Coulter). Quercetin digunakan sebagai kontrol positif. Kapasitas menangkap radikal bebas DPPH dihitung sebagai berikut:
dimana, A adalah absorbansi kontrol negatif (DPPH ditambah etanol) dan B adalah absorbansi sampel (DPPH, etanol ditambah sampel). Korelasi antara masing-masing konsentrasi dan persentase dari tangkapan radikal bebas, dan EC50 dihitung dengan interpolasi. Kegiatan tersebut dinyatakan sebagai EC50 (konsentrasi efektif setiap ekstrak yang menangkap 50% dari radikal DPPH).
Setelah didapatkan persentase antioksidan, maka dibuat grafik persentase penangkap radikal bebas dengan konsentrasi ppm, kemudian dihitung dengan rumus y = ax + b; dimana y= nilai 50 dari IC50, x= nilai konsentrasi ppm yang dicari, a dan b adalah nilai konstanta sehingga didapatkan hasil IC50 berapa ppm (part per million atau mg/L). Artinya kemampuan antioksidan menangkap radikal bebas 50% didapatkan sekian ppm konsentrasi dari sampel penelitian.
Hasil dan Pembahasan Kandungan zat gizi makro buah naga merah (daging)
Hasil komposisi proksimat daging merah buah naga lokal ditanam dan dipanen di "Sabisa Farm" dibandingkan dengan buah naga merah dari Malaysia, Taiwan, dan buah lainnya.
Tabel 11 Perbandingan analisis proksimat buah naga merah (daging), jambu biji, pepaya dan nanas (100 g bagian yang dapat dimakan)
Komoditi
Kadar air
(%) Abu (g) Fat (g) Protein (g)
Karbohidrat (g)
Serat kasar (g) Buah Naga Merah
(Bogor-Indonesia)* 86.20±0.35 0.71±0.02 0.42±0.04 0.184±0.37 Na 1.51±0.04
Buah Naga Merah
(Malaysia)1 87.30±0.02 0.70±0.20 0.23±0.03 0.16±0.02 1.48±0.35 10.1±0.25
Buah Naga Merah
(Taiwan)2 83.00 0.28 0.61 0.229 Na 0.90
Jambu biji3 81.57 0.45 0.20 1.10 10.00 6.80
Papaya4 90.70 0.47 0.10 1.50 7.10 0.50
Nanas4 87.80 0.62 0.10 0.50 10.60 0.60
Sumber : 3Fadhilah (2002); 4Tee et al. (1997); 2TFIDRA (2000); 1Khalili et al. 2006 Kandungan air buah merah lokal lebih tinggi daripada di jambu, tetapi lebih rendah dari pada pepaya dan nanas. Buah naga merah lokal mengandung kadar abu lebih dari buah dari Taiwan (0.28 g). Buah naga merah lokal juga berisi kadar abu lebih banyak dari jambu biji, pepaya dan nanas. Nilai protein untuk naga merah lebih tinggi dari buah dari Malaysia dan lebih rendah dari jambu biji, pepaya dan nanas. Buah naga merah mengandung lebih banyak lemak dari buah dari Malaysia, jambu biji, pepaya dan nanas tetapi lebih rendah jika dibandingkan dengan pitaya merah dari Taiwan. Kadar serat kasar di pitaya merah lokal lebih rendah dari buah dari Malaysia dan jambu biji, tetapi lebih tinggi dari buah dari Taiwan, pepaya dan nanas (Tabel 11).
Kandungan zat gizi makro tepung buah naga merah
Buah naga merah sebanyak 2.5 kg yang digunakan dan setelah proses pengeringan menggunakan vakum evaporator menjadi 252.7 g tepung, dengan
rendemen sebesar 17%. Hasil analisis proximat komposisi zat gizi tepung buah naga merah adalah: 11.53% kadar air, abu 4.17%, serat kasar 5.30%, protein 5.68%, dan 0.43 % lemak (Tabel 12). Zat gizi terutama lemak sangat rendah mendekati 0% dari total kalori yang sangat baik bagi orang-orang dengan kelebihan berat badan dan obesitas.
Tabel 12 Komposisi zat gizi tepung buah naga merah
Zat gizi (%) Kadar air 11,53 Kadar abu 4,17 Serat kasar 5,30 Protein 5,68 Lemak 0,43
Karbohidrat 78,01 (by difference)
Kandungan senyawa bioaktif tepung buah naga merah
Selain zat gizi makro, tepung buah naga merah juga mengandung senyawa bioaktif tinggi seperti: flavonoid, asam fenolic, vitamin C, antosianin, alkaloid, serat pangan, dan karoten pada Tabel 13. Dengan kadar total flavonoid yang tinggi yaitu 171.79 ± 2.01 mg/100g menunjukkan tepung buah naga merah memiliki potensi secara in vitro dalam menetralisir radikal bebas, namun masih perlu dibuktikan kemampuannya secara in vivo dengan uji klinis pada manusia atau hewan. Dalam penelitian ini juga ditemukan kandungan total asam phenolic sebesar 157.34 ± 0.08 mg dalam 100 g tepung buah naga merah, dan kadar vitamin C 88.17±1.98 mg/100g yang memiliki potensi besar sebagai anti-inflamasi. Tepung buah naga merah dapat dijadikan ingredien untuk dientgrasikan ke dalam makanan manusia menjadi suatu produk inovasi pangan fungsional.
Tabel 13 Kandungan senyawa bioaktif tepung buah naga merah
Senyawa fenolik dikenal luas memiliki pengaruh yang menguntungkan bagi kesehatan, seperti mencegah kanker terkait hormon, antioksidan kuat, dan agen antibakteri (Sidhu et al. 2007).
Hasil yang diperoleh oleh Chang et al. (2008) juga menyarankan bahwa asam fenolik dan flavonoid merupakan kontributor utama dalam aktivitas antioksidan dan peroksidasi anti-LDL. Kandungan fenol total tepung buah naga merah , seperti yang
Senyawa bioktif Jumlah Satuan Total Flavonoid 171.79± 2.01
mg/100gr Total Anthosianin 47.76±0.55
Total Karoten 0.25±0.04 Total Fenolic Acid 157.34±0.08
Total Alkaloid 35.92±1.44
Vitamin C 88.17±1.98
ditunjukkan pada Tabel 3, adalah konten tinggi fenolik biasanya berkorelasi dengan aktivitas antioksidan yang tinggi (Wu et al. 2006).
Flavonoid, juga dikenal sebagai obat alami, memiliki berbagai / aktivitas farmakologi biologis termasuk antikanker, antimikroba, antivirus, antiinflamasi, imunomodulator, dan kegiatan antitrombotik (Havsteen 1983)). Banyak penelitian telah membuktikan bahwa beberapa flavonoid termasuk wogonin, luteolin, dan quercetin benar-benar menghambat ekspresi molekul proinflamasi pada hewan percobaan, dan temuan ini menunjukkan bahwa modulasi ekspresi gen proinflamasi tentunya merupakan salah satu mekanisme aksi utama dari flavonoid menjelaskan aktivitas anti-inflamasinya.
Flavonoid menunjukkan aktivitas anti-inflamasi in vitro dan in vivo. Beberapa mekanisme aksi seluler terbukti adanya aktivitas anti-inflamasi. Selain aktifitas antioksidan, flavonoid menghambat eicosanoid menghasilkan enzim. Flavonoid terutama turunan flavonol, memodulasi ekspresi molekul proinflamasi melalui penghambatan aktivasi faktor transkripsi.
Flavonoid memiliki mekanisme reaksi yang berbeda tergantung pada struktur kimianya. Mekanisme tunggal tidak bisa menjelaskan semua aktivitas flavonoid secara in vivo. Flavonoid memiliki beberapa mekanisme seluler, namun kontributsi paling penting sebagai anti inflamasi yaitu adanya pengaruh flavonoid pada enzim eicosanoid menghasilkan efek pada ekspresi molekul proinflamasi.
Aktifitas antioksidan tepung buah naga merah
Hasil analisis aktifitas tepung buah naga merah dengan IC50-DPPH dibandingkan dengan buah naga merah segar, standar vitamin C, standar BHT (Butil Hidroksi Toluena), dan standar quercetin (Tabel 14)
Tabel 14 Perbandingan Aktifitas antioksidan (parameter IC50) tepung buah naga merah, standar vitamin C, standar BHT, standar quercetin
Sampel Nilai Satuan
Tepung buah naga merah 1195.181 ± 16.2 ppm
Standar vitamin C 2.297 ± 0.14 ppm
Standar BHT 17.146 ± 0.32 ppm
Standar Quercetin 2.229 ± 0.04 ppm
Secara in vitro potensi aktifitas antioksidan tepung buah naga merah bila dibandingkan dengan standar vitamin C, standar BHT, dan standar quercetin kemampuan tepung buah naga merah lebih rendah karena untuk menangkap radikal bebas sebesar 50% dibutuhkan 1195.181 ppm tepung buah naga merah. Hal ini disebabkan bahwa standar vitamin C, standar BHT, dan standar quercetin adalah komponen senyawa bioaktif tunggal sedangkan tepung buah naga merah adalah hasil ekstrak mengandung bahan pengisi 30 % maltodextrin dan berbagai komponen senyawa bioaktif lainnya, zat gizi mikro, serta zat gizi makro.
Menurut Thornfeldt dan Bourne (2010) hasil uji in vitro yang baik belum tentu akan terbukti pada uji in vivo. Ada beberapa hal yang dapat mempengaruhi hal ini antara lain lamanya intervensi, formula pakan, dan intensitas latihan.
Faktor lain yang juga berpengaruh pada hasil in vivo adalah perbedaan kemampuan absorbsi, konversi metabolik senyawa bioaktif dalam sistim pencernaan (Silvina et al. 2004).
Tepung buah naga merah memiliki berbagai senyawa bioktif seperti : flavonoid, asam phenol, anthocyanin, karatenoid, alkaloid, vitamin C, dan serat pangan hal ini akan sangat berperan dalam mekanisme selular secara in vivo karena integrasi antar antioxidan akan saling bekerja sama. Eastwood (1999) menyimpulkan bahwa antioksidan yang berbeda-beda kelarutannya akan bersatu sama lain dalam struktur selular dan jaringan. Antioksidan yang berdekatan akan mengisi ulang antioksidan tetangga secara terpadu yang juga akan tergantung pada stoikiometri reaksi dan kinetika. Keberadaan dari suatu antioksidan yang diberikan dapat mengandalkan tidak hanya pada laju reaksi dan konsentrasi dalam bagian yang terpisah, tetapi juga pada kemampuan untuk berinteraksi dengan regenerasi sistem dari berbagai jenis antioksidan.
Estimasi perhitungan kebutuhan flavonoid pada tikus dengan pakan tepung buah naga merah ditambah pakan tinggi lemak (TBNM+PTL)
Estimasi kebutuhan flavonoid pada manusia adalah 210 mg/Kg BB (Knab et al. 2013). Rerata perkiraan berat badan remaja obes misalnya 60 kg, maka kebutuhan flavonoidnya adalah 12600 mg (60 x 210 mg)/Kg BB. Untuk menghitung konversi kebutuhan manusia ke tikus maka digunakan nilai konversi 0,018 maka estimasi kebutuhan flavonoid tikus adalah : 0.018 x 12600mg = 226 mg/kg BB( Suharjono 1995). Rerata berat badan tikus 200 gr maka estimasi kebutuhan flavonoid tikus adalah (200 : 1000) x 226 mg = 45.2 mg/200 g berat badan tikus.
Hasil penelitian ini mendapatkan bahwa kandungan flavonoid tepung buah naga merah adalah 171.79 ± 2.01 mg/100 g, sehingga tikus sebaiknya mengkonsumsi tepung buah naga merah sebanyak = 45.2 : 171.7 = 26,2 g tepung buah naga merah dibulatkan menjadi 25 g yang mengandung 45,2 mg flavonoid. Menurut Hubrecht dan Kirkwood (2010) konsumsi tikus rata-rata perhari 15-30 g pakan. Bila konsumsi pakan tikus sebesar 30 g karena tikus obes, maka sisa 5 g lagi diambil dari pakan tinggi lemak sehingga perbandingan pakan tepung buah naga merah dan pakan tinggi lemak 5 : 1.
Simpulan
Tepung buah naga merah kaya akan antioksidan dan memiliki kemampuan aktifitas antioksidan yang merupakan nilai tambah dan karakteristik tersendiri pada setiap komoditi pangan. Tepung buah naga merah dapat disimpan relatif lebih lama dengan kadar air dan kadar lemak yang rendah serta dapat digunakan sebagai ingredien pangan fungsional yang dapat diintegrasikan dengan bahan pangan lain untuk menghasilkan inovasi dalam produk pangan.