Potensi Vegetasi Lahan Basah Sebagai Pangan Fungsional

Potensi Vegetasi Lahan Basah

Sebagai Pangan Fungsional

MIFTAKHUR ROHMAH

JURUSAN THP

–

FAPERTA

PUI-PT OKTAL

UNIVERSITAS MULAWARMAN

STUDI BIOAVAILABILITAS

BETAKAROTEN SEBAGAI INGREDIEN

PANGAN FUNGSIONAL

FOOD (Biodiversity of

local foods and its

utilization)

ENVIRONMENT &

NATURAL RESOURCES

(Protection, Utilization,

Issue)

CULTURE AND

INFORMATION (Life,

Harmonization,

Equality, and Local

Wisdom)

ENERGY (Protection and

Responsible Utilization

of Non-Renewable and

Renewable Energy)

HEALTH & MEDICINE

(Tropical disease,

tropical medicine, use

of biodiversity as a

cure)

Pusat Unggulan Ipteks Obat dan Kosmetik dari

Hutan Tropika Lembap

UNIVERSITAS MULAWARMAN

Dukungan peneliti multidisiplin multifakultas dalam topik riset bahan alam

Adanya

Integrated Laboratory Building

untuk riset kolaborasi antar fakultas

Pusat Unggulan Ipteks Obat dan Kosmetik dari Hutan

Tropika Lembap UNIVERSITAS MULAWARMAN

Capaian lebih dari 60 publikasi jurnal internasional terindeks dan 30

granted patent

hasil riset bahan alam dalam 3 tahun terakhir

PUI-PT obat dan

kosmetik berbahan

alam hutan tropika

lembap dan

lingkungannya

TARGET

CAPAIAN

3 kontrak Riset Nasional

13 Kontrak Nasional

1 Kontrak Riset Internasional

2 Kontrak riset Internasional - Excelvite Sdn. Bhd (Malaysia)

- Ahignon Universite and Institute National de la Recherce Agronomique (France)

15 Kontrak Non Riset

17 Kontrak Non Riset (Terlampir)

1 Produk Berbasis Sumber Daya

Lokal

Produk berbasis sumber daya lokal:

- Lolakng (bedak dingin dari Eupatorium sp, Zingiber sp, dan Eleutherine sp). - Herbal Mix (aditif pakan unggas dari Kleinhovia sp)

- Bioimun 3in1, Biofeed, Biostesi (aditif pakan ikan dari Solanum sp, Zingiber sp dan Boesenbergia sp)

1 Produk yang dilisensikan

1 Produk yang dilisensikan/dimanfaatkan:

- Lolakng (bedak dingin dari Eupatorium sp, Zingiber sp, dan Eleutherine sp). - Herbal Mix (aditif pakan unggas dari Kleinhovia sp)

Bioimun 3in1, Biofeed, Biostesi (aditif pakan ikan dari Solanum sp, Zingiber sp dan Boesenbergia sp)

1 Kontrak Bisnis

Produksi ayam broiler rendah kolesterol dan bebas antibiotic berbasis tanaman lokal Kalimantan (Kleinhovia hospital) sebagai aditif pakan di Universitas Mulawarman denfan CV Agro Herba

1 Unit Bisnis

2 Unit Bisnis yang Melayani Jasa sesuai dengan Kompetensi:

- Pusat Pengobatan, Penelitian dan Pendidikan Komplementer Universitas Mulawarman. - Produksi Ayam Broiler rendak kolesterol dan bebas antibiotic berbasis tanaman lokal Kalimantan Kleinhovia hospital) sebagai aditif pakan di Universitas Mulawarman.

1 Pembinaan UMKM

3 Pembinaan UMKM/Komunitas sesuai dengan Kompetensi:

- CV. Abihira Herba Center Jl. Sukorejo No.48 RT.47 Lempake Samarinda Kalimantan Timur - Kelompok Tani Agro Forestri Kreatif Jl. Poros Samarinda-Bontang KM 47 RT.01 Desa Suka Damai, Kecamatan Muara Badak Kabupaten Kutai Kartanegara Kalimantan Timur

- PT Unggas Karya Mandiri Jl. K.H. Wahid Hasyim 2, Perum Kayu Manis Blok F10, Sempaja Barat, Samarinda Utara.

Makanan fungsional tidak

menyembuhkan atau mencegah

penyakit sendiri dan bukan untuk

pemenuhan nutrisi untuk diet

normal

Makanan yang bermanfaat sesuai

dengan keadaan fisiologis individu

(kehamilan, laktasi, aktivitas fisik,

dll.).

Makanan yang dikonsumsi sebagai

akibat pengecualian makanan

tertentu /intoleransi (mis. Ikan,

kacang-kacangan, dan susu), asupan

kurang optimal (mis., Sayuran dan

buah-buahan), atau asupan rendah

Makanan yang dikonsumsi untuk

mencukupi kebutuhan beberapa

nutrisi yang meningkat, dan

beberapa zat bioaktif

J.A. Tur, M.M. Bibiloni, in

Encyclopedia

of Food and Health

, 2016

Makanan olahan memiliki manfaat

pencegahan penyakit dan/atau

peningkatan kesehatan di samping

mendapatkan nilai gizinya

K. Arihara, in

Encyclopedia of Meat

Sciences (Second Edition)

, 2014

Pangan

Fungsional

Nutraceuticals

Medical Foods

Vita Foods

Pharma Foods

Designer Foods

Probiotics

Prebiotics

Makanan yang memberikan manfaat

kesehatan untuk mengurangi risiko

penyakit kronis dan pemenuhan

nutrisi dasar

Contoh: antioksidan, suplemen

makanan, produk susu yang

diperkaya, buah jeruk, vitamin,

mineral, herbal, susu, dan sereal

S. Lee, in Nanotechnology

Applications in Food, 2017

Lihat lebih lanjut di:

https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/functional-food

Pangan dalam dimensi

PANGAN FUNGSIONAL?

PANGAN

01

MAKANAN & MINUMAN

02

KESEHATAN

03

PANGAN DAN DIMENSI MENTAL MANUSIA

Pangan penunjang:

1. Kecerdasan intektual

2. Kecerdasan

emosional

3. Kesehatan mental

Contoh hubungan pangan

dengan kecerdasan intelektual:

1. PUFA: Linoleat, Oleat, DHA,

EPA

2. Asam lipoat

– meningkatkan

daya tangkap/memori temporer

3. Vitamin A (asam retinoat)

–

Pangan dan DIMENSI MENTAL manusia

Pangan penunjang:

1. Kecerdasan intektual

2. Kecerdasan emosional

3. Kesehatan mental

Contoh hubungan pangan dengan kecerdasan

emosional:

1. Puasa/restriksi kalori

– sensitivitas thd leptin,

dopamine effect

→

kemampuan menahan diri

2. Pangan

→

hormone kortisol

→

pemicu stress

3. Pengaruh negatif makanan beralkohol pada EQ

Pangan dan DIMENSI MENTAL manusia

Pangan penunjang:

1. Kecerdasan intektual

2. Kecerdasan emosional

3. Kesehatan mental

Contoh hubungan pangan dengan kesehatan mental

1. Antioksidan penunjang GSH

2. Makanan kaya ko-faktor anti-inflamasi thd

Dementia

3. Makanan tidak sehat dan depresi/stress

4. Food Allergy and autism

MODEL PERILAKU KONSUMSI PANGAN

Diversity in Kalimantan Diets

Various in ethnic groups, kalimantan is rich in food culture

POTENSI LOKAL

WISDOM

PANGAN

FUNGSIONAL

GUMBILI NEGARA

UBI ALABIO

PANGAN LOKAL

FUNCTIONAL FOOD

Vita Foods

Dikonsumsi setiap

hari/pada kondisi

tertentu

Konsumsi pada kondisi

tertentu

Medical Foods

Dimplementasikan

dalam pola konsumsi

MAMPU

meregulasi

fungsi-fungsinya

untuk

tumbuh,

berkembang,

dan

menjaga

fungsi

faalinya.

KOMPONEN BIOAKTIF YANG MEMILIKI SIFAT FUNGSIONAL

SERAT PANGAN

ANTIOKSIDAN

INULIN

FOS PREBIOTIK

TOP INGREDIENT OPPORTUNITIES FOR HUMAN

FUNCTIONAL FOOD

Kelompok Hidrofilik

(polar)

Ex: asam askorbat,

kuersetin

KOMPONEN

BIOAKTIF

Kelompok Lipofilik

(non polar)

Ex. Betakaroten,

alfatokoferol

Bioavailabilitas ??

Jumlah fraksi nutrien yang dimakan yang tersedia untuk penggunaan

fungsi fisiologis normal dan penyimpanan (Castenmiller dan West, 1998).

KOMPONEN FUNGSIONAL DALAM MAKANAN

Sumber : International Food Informations Council Foundation

kelompok

Sumber

Fungsi

Carotenoid

Labu kuning, Ubi jalar,

blewah, tomat

Menangkal/menatralisir

Radikal bebas, prekursor

Vitamin A

Lutein; zeaxantin Jagung, labu kuning

Untuk kesehatan mata

Lycopene

Tomat, semangka

Kesehatan kulit,

kesehatan prostat

Alfa-tokoferol

Minyak nabati

Kesehatan kulit,

antioksidan

Serat Larut

Kacang-kacangan

Mengurangi resiko

penyakit jantung dan

kanker

kelompok

Sumber

Fungsi

Asam Lemak Tak Jenuh

(MUFA; PUFA

–

Omega

tiga

Kacang-kacangan,

minyak ikan

Mendukung pertahanan

jantung dan fungsi

mental

Asam Linoleic

conjugated

Daging kerbau, sapi,

domba, keju

Meningkatkan imunitas

tubuh

Flavonoid (Anthocyanin;

cyanidin;

flavonone-Hesperetin)

Buah naga, jeruk, ubi

jalar ungu

Mendukung pertahanan

antioksidan seluler,

kesehatan fungsi otak

Phytoestrogens

(Isoflavone)

Kedelai

Mendukung kesehatan

imun dan

tulang,kesehatan untuk

wanita menopouse

KOMPONEN FUNGSIONAL DALAM MAKANAN

Kesehatan

β-

KAROTEN

Serat pangan, inulin, FOS

prebiotik, probiotik dan

ANTIOKSIDAN

Pangan fungsional

MAKANAN

STUDI BIOAVAILABILITAS BETAKAROTEN

Kelapa Sawit

Labu kuning

β

-karoten

✓

Daya larut rendah dalam air menunjukkan

tingkat absorbsi yang rendah pada saluran

pencernaan, biovailabilitas rendah

✓

mudah terdegradasi karena cahaya, panas,

dan asam

Terbatasnya aplikasi pada produk

pangan (pangan fungsional)

Peningkatan Stabilitas & Bioavailabilitas : Bioaksesibilitas & Bioaktivitas

required for facilitate the dispersion of

the

deep

lipophilic

bioactive

component hydrophilic systems

Delivery System

Stabilitas,

Bioaccessibility

and

bioavailability of bioactive component

can be enhanced by incorporating it in

carrier systems.

The development of carrier systems with many

different bases, such as lipid-based, protein and

starch (carbohydrates).

Each

carrier

system

has

advantages

and

disadvantages, the choice of carrier system is

based on the bioactive characteristics to be

carried and also the ultimate purpose of its use or

application

such as :Lipid Based Delivery sytem,

✓

Emulsion

✓

Mirroemulsion

✓

Nanoemulsion

✓

Solid Lipid Nanopartikel

(SLN)

✓

Nanostructured lipid

Carriers (NLC)

Emulsion Prototype OF

Red Palm Oil, Dragon Fruit and Pumpkin

Anton Rahmadi, Miftakhur Rohmah, Bernatal Saragih, Deni Sumarna, Sukmiyati

Agustin, Ayu Via Nurmawaty, Siti Maimunah, Syifa Arum Sari, Fitri Ulandari, Ilma

Yanti, Ilyas, Siti Ma'rifatul Jannah, M. Ari Yadi, Wahyudi, Nurul Fitria Anwar,

Mujihana, siti nurdiana, wulandari, indah trijumiarti , Bohari yusuf (FMIPA

UNMUL), Fressy Nugroho (UIN Malang), Sri Rahardjo (UGM), Unang Supratman

(Unpad), Nur Hidayat (UB)

Research Conducted in:

University of Mulawarman, UIN Maulana Malik Ibrahim, Padjajaran University,

Brawijaya University, Gadjah Mada University, IPB University

FUNCTIONAL FOOD PRODUCT DEVELOPMENT

Research

Group

This research is funded by:

RESEARCH BUREAU EAST KALIMANTAN PROVINCE (2014) & DRPM ristekdikti

(2017-2019).

Registered brand

no:

DID201901570

8

NLC

are derived from oil in water (O/W)

nanoemulsions. with a particle matrix

consisting of a blend of a liquid and solid

lipid

NLC reveal some advantages over

current carriers, including increased

dispersibility and consequently storage

durability, and bioavailability

potential to protect and transport lipophilic

and

hydrophilic

active

compounds

commonly to food products, such as natural

antimicrobials and nutraceuticals, while

protecting

or

even

enhancing

their

functional properties

NLC would be able to overcome limitations

associated with the SLN such as lower

loading efficiency, loading capacity, and

more encapsulant leakage during storage

time due to their imperfect crystal lattice

and their lipids composition

Nanostructured lipid carriers (NLC): A potential delivery system for bioactive food

Product

Macroscopic of nano-structured lipid carrier β-Carotene

and TEM photograph of NLC β-Caroten

Simulated gut

system Test

(In VITRO)

Bersama Prof. Dr. Sri Raharjo UGM dan tim riset Unmul

(Agustus 2018)

β

-carotene

(βC)

EMULSION/

NLC

MOUTH

DIGESTION

INTESTINE

DIGESTION

STOMACH

DIGESTION &

DIFFUSION

Observation

Model

Gut Digestion Simulation

Mouth

Stomach

Intestine

5 minutes

mechanical

shaking

Simulated

saliva

Enzyme

α

-amilase &

Uric Acid

No substrate

120 minutes

mechanical

shaking

Gastric juice

Enzyme:

pepsin

BSA

120

mechanical

shaking

Intestinal fluid

Enzyme:

pancreatine,

lipase

BSA, CaCl

₂

,

FECES

β

-carotene

(βC)

EMULSION/

NLC

Initial breakdown

By muscle &

enzyme

Micellization of lipid

droplets:

possibly nanofication

Further

breakdown:

Smaller lipid

droplets

EMULSION/NLC destruction aided by pH

Little Absorption (Diffusion):

βC availability 20

-25%

Micellization aided by bile & enzyme

Absorption:

Emulsion

In mouth after 5 minutes

In stomach after 1 hour

In intestine after 1 hour

Observation

Model

SKEMA REPRESENTASI

DARI BIOAVAILABILITAS

KOMPONEN BIOAKTIF.

(bioavailabilitas tergantung

pada sejumlah proses yang

terjadi dalam saluran

pencernaan, seperti

kelarutan, penyerapan, dan

metabolisme )

(Davidov-Pardoa andMcClements, 2015 )

SKEMA REPRESENTASI DARI BIOAVAILABILITAS KOMPONEN BIOAKTIF

YANG BERSIFAT FUNGSIONAL

(bioavailabilitas tergantung pada sejumlah proses yang terjadi dalam

saluran pencernaan, seperti kelarutan, penyerapan, dan metabolisme )

Skema representasi dari mekanisme rilis yang paling umum dari mikronutrien ketika dikemas dalam

nanopartikel. (A) difusi melalui matriks partikel utuh, (b) merilis melalui pembengkakan partikel, (c)

desintegration partikel dan (d) erosi partikel

I n i t i a l

M o u t h

S t o m a c h

I n t e s t i n e

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0



C - N L C *



C - N L C * *



C - E



C - T

R

e

le

a

s

e



-c

a

ro

te

n

(



g

/m

L

)



C - P B S

β

β

β

β

β

β

β

β

β

βC-NLC

:

β

-carotene loaded nanostructured lipid carriers;

β

C-E :

β

-carotene Emulsion;

β

C-T :

β

-carotene in Tween 80 (0,01%);

β

C-PBS :

β

-carotene (Phosphate Buffered Saline pH 7 solutions)

βC-

NLC :

β

-carotene loaded nanostructured lipid carriers;

β

C-E :

β

-carotene in Emulsion

β

C-T ;

β

-carotene in Tween 80 (0,01%); BCPBS :

β

-carotene in (Phosphate Buffered Saline pH 7solutions) ;

measurement at concentration 25

µg/mL

Changes in ABTS free radical scavenging assay initial and intestinal

phase in vitro gastrointestinal digestion

Diffusion Study (IN VITRO)

using horizontal type Franz Diffusion Cell

Studi diffusi

in vitro

dengan metode franz

difusi

horisontal

menggunakan

membran

selopham yang dilapisi mucin sebagai

first

barrier

merupakan

salah

satu

alternatif

pengujian

untuk

mengetahui

kemapuan

senyawa biokatif dapat

terdifusi ke dalam

mukosa

Jumlah kumulatif

β

-carotene yang

terdifusi

Parameter

Addition of Dragon Fruit Juice (V/V)

0%

25%

50%

75%

Likeness

Color

3.4±0.7

a

_3.9±0.9

bc

_3.8±0.6

ab

_4.1±0.9

c

Taste

2.8±0.7

a

_3.3±0.8

b

_3.8±0.6

c

_4.3±1.0

d

Aroma/Flavor

3.2±0.8

a

_3.2±0.8

a

_3.8±0.5

b

_4.0±0.8

b

Mouthfeel

3.0±0.7

a

_3.4±0.7

a

_3.8±0.6

b

_3.8±0.9

b

Traceability of Taste

Dragon fruit

1.5±0.6

a

_2.9±0.6

b

_3.8±0.5

c

_4.5±0.8

d

Raspberry

3.6±0.6

a

_3.4±0.7

a

_3.3±0.5

a

_3.1±0.9

a

Palm oil

3.0±0.9

a

_2.7±0.8

ab

_2.5±0.8

bc

_2.0±1.2

c

Traceability of Aroma

Dragon fruit

1.4±0.5

a

_2.7±0.5

b

_3.8±0.6

c

_4.4±0.8

c

Raspberry

3.3±0.7

a

_3.3±0.7

a

_3.3±0.7

a

_3.2±1.0

a

Palm oil

2.8±1.0

a

_2.5±0.7

ab

_2.3±0.7

bc

_2.1±0.9

c

•

Acceptance scale: 1 = very unfavorable, 2 = unfavorable, 3 = neutral, 4 = favorable, 5 = very favorable; Traceability of tast e

and aroma scale: 1 = very untraceable, 2 = untraceable, 3 = slightly traceable, 4 = traceable, 5 = very traceable; n = 60; le tters

after the numbers indicating the least significant difference at α=5%

On going licensing and registration process

Safety and circulation permission from

Food & drug control

(http://cekbpom.pom.go.id)

GMP certification (optional)

Halal product & halal manufacturing

system assurance

(https://e-lppommui.org/new/)

POTENSI

LAHAN BASAH

•

Produk perikanan

•

Produk peternakan

•

Produk kacang-kacangan

SUM BER KARBOHIDRAT

•

Padi lokal

•

Umbi-umbian lokal

SUM BER PRTOTEIN

SUM BER LEM AK

•

Minyak nabati

•

Minyak hewani

SUM BER VITAM IN DAN M INERAL

TANTANGAN

DALAM

MENINGKATKAN

POTENSI

LOKAL

SEBAGAI

SUMBER

PANGAN FUNGSIONAL

YANG

BERKELANJUTAN

ON PROGEST