TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Galaktomanan dan Kegunaannya
2.4.2. Antioksidan Alami
Penggunaan senyawa alami sebagai antioksidan sudah sangat lama. Hal ini meliputi pengasapan dan pembumbuan untuk pengawetan daging, ikan, dan makanan lain yang kaya lemak. Perlakuan tersebut diakui dapat memberi efek penghambat tengik.
Buah-buahan segar , beberapa jenis sayuran, tumbuhan biji-bijian dan rempah- rempah merupakan sumber anti oksidan alami yang telah diketahui berpotensi mengurangi resiko penyakit kronis termasuk penyakit hati dan beberapa jenis kanker (Dalimarta dan Soedibyo, 1998).
Hal ini tidak lazim untuk mencoba mendefenisikan antioksidan alami dapat mempengaruhi zat yang terbentuk sebagai konsekuensi dari memasak atau pengolahan bahan nabati atau hewania untuk makanan. Antioksidan alami hampir ditemukan pada semua mikroorganisme, jamur dan bahkan di jaringan hewan dan tumbuhan ini sebagian besar adalah senyawa fenolik dan yang merupakan beberapa dari kelompok antioksidan alami adalah flavonoid, asam fenolik dan minyak atsiri.
Flavonoid merupakan kelompok besar fenolat yang terdapat dalam tanaman yang dicirikan dengan rangka karbon C6-C5-C6. Dasar struktur dari senyawa ini terdiri dari dua cincin aromatik dihubungkan oleh tiga karbon rantai alifatik yang biasanya telah terkondensasi untuk membentuk piran atau cincin furan. Kemampuan flavonoid menghambat oksidasi lipida didokumentasikan dengan baik untuk produk lipida alami.
Flavonoid dapat bertindak sebagai antioksidan dengan peredaman radikal yang mencakup superoksida anion, radikal lipida peroksil dan radikal hidroksil. Mekanisme lain dari flavonoid yang dipilih meliputi pendinginan singlet oksigen, logam khelasi serta penghambatan lipoksigenase. Asam fenolik seperti p-hidroksibenzoat, 3,4-dihidroksibenzoat, vanilat, siringat, p-kumarat, kafeat, ferulat, sinapat, klorogenat dan asam rosmarinat tersebar luas di pabrik. Asam ini biasanya ada sebagai ester dari asam organik atau glikosida. Turunan- turunan asam sinamat merupakan antioksidan lebih aktif daripada turunana asam benzoat.
OH
p-hidroksi asam benzoat 3,4-dihidroksi asam benzoat Asam vanilat
COOH
OH
OCH3 H3CO
Asam Siringat
Gambar 2.10. Beberapa Senyawa Antioksidan Derivat Asam Benzoat
HO CH=CHCOOH
Gambar 2.11. Senyawa Antioksidan derivat Asam Sinamat
Efektivitas menghambat radikal dari monofenol meningkat secara substansial oleh satu atau dua substitusi metoksi. Kombinasi dari dua fenol asam akan meningkatkan efisiensi, misalnya asam rosmarinat adalah antioksidan yang lebih baik dari asam kafeat. Esterifikasi asam kafeat dengan bagian gula akan dapat menurunkan aktivitas molekulnya, misalnya asam klorogenat kurang efektif daripada asam kafeat (Pokorny, 2001).
Antioksidan alami pada umumnya lebih disukai oleh konsumen, dan dapat dengan mudah memperoleh persetujuan legislatif daripada bahan aditif sintetis. Namun fakta bahwa antioksidan alami ini umumnya jika terdapat dalam makanan adalah sepenuhnya nontoksik. Antioksidan sintesis diuji untuk karsinogenik atau efek mutagenik tetapi banyak senyawa bahan alami belum pernah diuji. Adapun keuntungan dan kerugian dari antioksidan sintetik dan alami dirangkum dalam tabel .
Tabel 2.1. Keuntungan dan Kerugian dari Antioksidan Sintetis dan Alami
Antioksidan Sintesis Antioksidan Alami
Banyak diterapkan Kegunaan terbatas pada beberapa produk Mencegah aktivitas antioksidan tinggi Aktivitas antioksidan dengan rentang
yang luas
Dianggap sebagai zat yang berbahaya Meningkatkan soal keselamatan Penggunaan dilarang untuk beberapa
jenis
Meningkatkan dan memperluas penggunaan aplikasi
Kelarutan rendah dalam air Jangkauan kelarutan luas Menurunkan keuntungan Menaikkan keuntungan
Tidak ada argumen ilmiah atau teknis rasional dapat diberikan untuk antioksidan alami. Antioksidan alami lebih diterima oleh konsumen terutama berdasarkan alasan emosional. Kebanyakan antioksidan yang umumnya ditambahkan pada makanan (misalnya propil galat, flavonoid, tokofenol-α, asam karnosat, karnosol, katekin, vitamin C) merupakan yang mampu menstimulasi radikal bebas, kerusakan pada klomponen non lipid, karbohidrat dan DNA dalam makanan. Namun manfaat menggunakan antioksidan lebih besar daripada resiko. Tanpa antioksidan dalam makanan yang terbentuk dapat menyebabkan resiko yang lebih besar untuk kesehatan (Pokorny, 2001). Bahan- bahan alami yang kaya akan antioksidan dapat diperoleh dengan ekstraksi. Antioksidan alami lainnya yang juga telah mulai banyak diteliti adalah polisakarida.
Beberapa peneliti telah menemukan bahwa ternyata polisakarida dari tumbuh- tumbuhan memiliki sifat antioksidan yang sangat kuat (Wang and Luo, 2007; Yang et al, 2006).
Tabel 2.2. Aktivitas Antioksidan Polisakarida dari Beberapa Tumbuh- tumbuhan
Nama Tumbuhan (Latin) Scavenging Activity (%)
Referensi
Grifola frondosa 79,6 Chen, et al., 2012
Agaricus bisporus 86,1` Tian, et al., 2012
Lentinus edodes 90,6 Chen, et al., 2012
Carica Papaya 78,5 Zhang, et al., 2012
Ssaussurea invoclurate 88,7 Yao, et al., 2012
Houttuynia cordata 87,2 Tian, et al., 2011
Medicago sdativa L 74,5 Liu, et al., 2010
Turbinaria ornata (Marine Brown Alga) 80,21 Ananthi, et al., 2010
Turbinaria cornoides 90 Chattopadhyay,et al.,2010
Brevibacterium otitidis BTS 44 91,5 Asker and Shawky, 2010
Hyriopsis cumingii 81,28 Qiao, et al., 2009
Salvya officinalis L 90 Capek, et al., 2009
Ecklonia cava 70,1 Athukorala, et al., 2006
Litchi chinensis sonn 54,1 Yang, et al., 2006
Polisakarida yang diekstraksi dari buah pepaya telah diteliti memiliki sifat antioksidan yang cukup baik dalam menghambat radikal superoksida, hidroksil dan DPPH*
polisakarida yang larut dalam air dari buah wolfberry (Lycium barbarum L), sweet cherry (Prunus avium L.), kiwi (Actinidia chinensis L.) dan cranberry (Vaccinium macrocarpon Aiton). Polisakarida dari keempat jenis buah- buahan tersebut diperoleh dari ekstraksi dengan menggunakan air panas yang kemudian difraksinasi dengan menggunakan kromatografi kolom penukar ion dan dikarakterisasi berat molekunya dengan High Performance Size Exclusion Chromatography (HPSEC). Dari keempat jenis buah- buahan tersebut masing- masing diperoleh 4 fraksi polisakarida yang berbeda berat molekulnya dimana fraksi polisakarida dari buah sweet cherries diketahui memiliki berat molekul yang lebih tinggi dibandingkan yang lainnya. Hasil uji aktivitas antioksidan memperlihatkan polisakarida dari keempat jenis buah- buahan ini memiliki sifat antioksida, dimana polisakarida dari buah sweet cherry yang paling tinggi sifat antioksidannya.Tumbuhan Magnolia officinalis yang banyak digunakan dalam ramuan herbal pengobatan tradisional China juga telah diteliti memiliki sifat antioksidan dan anti tumor.
Hasil penelitian memperlihatkan ternyata berat molekul dari polisakarida mempengaruhi kemampuan penghambatan pembentukan radikal bebas dimana fraksi menemukan bahwa polisakarida terasetilasi memperlihatkan aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingkan polisakarida yang mengandung gugus sulfat. Oleh karena itu beliau menyatakan bahwa aktivitas antioksidan polisakarida berasal dari kemampuannnya memberikan atom hidrogen. Gugus asetil yang tersubstitusi pada atom C2 atau C3 dapat mengaktivasi atom hidrogen yang terikat pada atom karbon anomer. Wang et al., (2010) meneliti pengaruh adanya gugus sulfat yang disubstitusi pada senyawa galaktomanan dari guar gum terhadap sifat antioksidannya. Peneliti tersebut memperlihatkan bahwa gugus –OSO3H yang banyak terikat pada atom C6 dan dapat mengaktivasi atom hidrogen pada anomer sehingga menjadi mudah lepas untuk kemudian dapat menetralkan tersulfasi memiliki aktivitas antioksidan yang jauh lebih baik dari galaktomanan.