Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Optimalisasi Proses Produksi Sirup Stevia Secara Fermentasi dengan Starter Madu Sebagai Minuman Anti Diabetes T1 652007009 BAB IV

14 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Optimasi Larutan Starter

Pembuatan minuman stevia pada penelitian ini dilakukan dengan proses

fermentasi menggunakan starter madu. Untuk mengetahui pertumbuhan mikroba

yang paling efektif, dilakukan optimasi terlebih dahulu, dengan berbagai

konsentrasi (2.5%; 5%; 7.5%; 10%) larutan stater. Hasil optimasi proses

fermentasi minuman stevia starter madu pada berbagai konsentrasi disajikan pada

Gambar 3.

Gambar 3. Kurva Starter Madu Dari Berbagai Konsentrasi

Berdasarkan kurva pertumbuhan mikroba diatas, diperoleh larutan starter

yang paling optimal, yaitu konsentrasi larutan starter 7.5% karena menunjukkan

pertumbuhan koloni yang terus meningkat seiring dengan berjalannya waktu

dibandingkan dengan larutan starter lain yang pertumbuhan koloninya naik turun.

Berdasarkan kurva yang telah diperhalus, konsentrasi larutan starter madu 7,5%

dapat dilihat pada Gambar 4.

Kurva Starter M adu 675 nm

2.5% 5%

15

Gambar 4. Kurva Stater Madu 7.5%

Pertumbuhan mikroorganisme dapat ditinjau dari dua sudut, yaitu

pertumbuhan individu dan pertumbuhan koloni atau pertumbuhan populasi.

Pertumbuhan individu diartikan sebagai bertambahnya ukuran tubuh, sedangkan

pertumbuhan populasi diartikan sebagai bertambahnya kuantitas individu dalam

suatu populasi (Purnomo, 2004).

Pertumbuhan mikroorganisme dimulai dari awal pertumbuhan sampai

dengan berakhirnya aktivitas, merupakan proses bertahap yang dapat digambarkan

sebagai kurva pertumbuhan. Kurva pertumbuhan terbagi menjadi 4 fase, yaitu fase

lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian.

Pada Gambar 4, fase lag ditunjukkan pada waktu 0-4 jam. Sedangkan pada waktu 4-10 jam merupakan fase eksponensial dimana selama waktu tersebut

menunjukkan penambahan jumlah koloni yang terus meningkat. Pada waktu

10-22 jam merupakan fase stasioner yang menunjukkan keseimbangan antara koloni

yang hidup dan mati. Sedangkan pada waktu diatas 22 jam merupakan fase

stasioner dilanjutkan fase kematian dimana pertumbuhan koloni mulai menurun

dan akhirnya akan menurun dengan drastis. Larutan starter 7.5% ini memiliki

masa inkubasi sampai dimulainya fase eksponensial adalah 4 jam. Larutan starter

16 4.2. Penetapan Kadar Steviosida Secara HPLC

Kadar steviosida dapat ditentukan dengan metode high performance liquid

chromatography (HPLC) fase terbalik dengan sistem elusi isokratik (Martono

dkk., 2009). Berdasarkan pemilihan minuman stevia dari berbagai massa dan

waktu fermentasi yang dianalisis secara HPLC, diperoleh minuman stevia yang

memiliki kadar steviosida paling besar yaitu minuman stevia dengan massa 50

gram dan waktu fermentasi selama 4 hari. Hal ini disebabkan perbandingan massa

dan volume ekstraksi paling besar (1:40) sehingga senyawa yang terekstrak juga

menjadi lebih banyak. Kadar steviosida untuk tiap perlakuan dapat dilihat pada

Tabel 1 dan Lampiran 2.

Tabel 1. Hasil Pengukuran Kadar Steviosida

No Massa (Gram) Waktu Fermentasi (Hari) Kadar Steviosida (%)

1 50 0 0,45

2 50 4 0,99*

3 100 2 0,51

4 200 4 0,26

5 300 6 0,23

Keterangan : * kadar steviosida paling tinggi

Hasil pengukuran kadar steviosida secara HPLC, diperoleh bahwa minuman

stevia dengan massa 50 gram dan waktu fermentasi 4 hari (H-4; 50gram) memiliki

kadar steviosida yang paling besar yaitu 0,99%. Minuman stevia inilah yang

nantinya akan digunakan dalam uji in vivo. Minuman stevia optimal yang akan

digunakan untuk uji in vivo memiliki kadar steviosida sebesar 4,51%. Perbedaan

kadar steviosida ini muncul karena minuman stevia optimal diekstraksi secara

berulang-ulang menggunakan air panas sehingga steviosida yang terlarut menjadi

lebih banyak. Profil kromatogram standar steviosida serta minuman stevia awal

17 [a] [b]

[c]

Gambar 5. Profil Kromatogram Kadar Steviosida [a] Standar Steviosida (puncak no.1 dengan tR = 14,317 menit) [b] Minuman Stevia Awal (puncak no.4 dengan tR = 12,800

menit) [c] Minuman Stevia Optimal (puncak no.6 dengan tR = 13,650 menit)

4.3. Uji Aktivitas Hipoglikemik

Hasil uji aktivitas hipoglikemik pada penelitian ini disajikan pada Tabel 2. Data kadar glukosa darah dibuat kurva hubungan kadar glukosa darah (mg/dL) vs

waktu (menit). Profil kurva kadar glukosa darah mencit setelah perlakuan dengan

18 Tabel 2. Purata Kadar Glukosa Darah (mg/dL) Terhadap Waktu (Menit)

Waktu

Kadar Glukosa Darah Rata-rata ± SE

Kontrol (-) Kontrol (+) Perlakuan I Perlakuan II Perlakuan III -45 94,59 ± 39,65 98,10 ± 6,46 98,23 ± 30,23 90,68 ± 35,18 52,36 ± 86,27 Perlakuan II = minuman stevia 12,5% Perlakuan III = minuman stevia 20%

Tabel 2 dan Gambar 6 menunjukkan suatu pola dimana kadar glukosa darah selalu mengalami kenaikan pada menit ke-45 kemudian mengalami

penurunan pada menit ke-90 dan 180. Kenaikan kadar glukosa darah ini

disebabkan adanya pembebanan glukosa setelah pemberian perlakuan. Penurunan

kadar glukosa pada tiap perlakuan disebabkan efek hipoglikemik dari senyawa

steviosida sedangkan penurunan kadar glukosa pada kontrol (+) dipengaruhi oleh

kandungan pemanis buatan pada sirup rendah kalori.

19 Hasil purata kadar glukosa darah kemudian dilanjutkan dengan perhitungan

area under curve (AUC-45-180) dan penurunan kadar gula darah (PKGD). Nilai

AUC dan PKGD dari berbagai perlakuan dapat dilihat pada Tabel 3 dan Lampiran 3.

Tabel 3. Harga Area Under Curve (AUC) dan Prosentase Penurunan Kadar Gula Darah (%PKGD)

Berdasarkan Tabel 3, dibuktikan bahwa semakin tinggi konsentrasi minuman stevia, penurunan kadar glukosanya juga semakin besar. Pada minuman

stevia 12,5% dan 20% dapat menurunkan kadar glukosa darah lebih tinggi

daripada sirup “X” yang merupakan salah satu sirup rendah kalori yang ada di

pasaran. Hasil ini menunjukkan bahwa minuman stevia dengan konsentrasi lebih

dari 12,5% dapat menurunkan gula darah lebih besar dibandingkan dengan sirup

rendah kalori yang banyak mengandung pemanis sintetis seperti aspartam dan

siklamat. Baik steviosida maupun ekstrak stevia dapat digunakan untuk

menurunkan gula darah (Chatsudthipong dan Muanprasat, 2009).

Penurunan paling tinggi ditunjukkan pada minuman stevia 20%, yaitu 55,36

± 33,71 (%). Hasil ini sangat berbeda jauh dengan minuman stevia 5% dan 12,5%

yang hanya dapat menurunkan gula darah tidak lebih dari 15%. Dari hasil

penelitian lain yang mirip dengan penelitian ini, minuman stevia yang

menggunakan starter gula 20% hanya memiliki penurunan kadar gula darah

sebesar 25,70%. Perbedaan yang cukup jauh ini terjadi karena adanya interaksi

antara senyawa pada madu, yang digunakan sebagai starter, dengan senyawa aktif

20 Mekanisme aksi senyawa steviosida dalam menurunkan kadar gula dalam

darah adalah meningkatkan sekresi dan sensitivitas insulin sehingga mengurangi

jumlah gula dalam darah. Selain itu, steviosida juga dapat menghambat

penyerapan glukosa di usus dan pembentukan glukosa di liver dengan cara

mengubah aktivitas enzim kunci yang terlibat dalam sintesis glukosa, sehingga

dapat mengurangi penumpukan glukosa pada plasma darah (Chatsudthipong dan

Muanprasat, 2009). Mekanisme aksi steviosida dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Mekanisme Aksi Senyawa Steviosida

Madu merupakan produk alam yang dihasilkan oleh lebah untuk

dikonsumsi, karena mengandung bahan gizi yang sangat essensial. Madu bukan

hanya merupakan bahan pemanis, atau penyedap makanan, tetapi sering pula

digunakan sebagai obat-obatan (Murtidjo, 1991; Purbaya, 2002). Standar mutu

madu salah satunya didasarkan pada kandungan gula pereduksi (glukosa dan

fruktosa) total yaitu minimal 60%. Sedangkan jenis gula pereduksi yang erdapat

pada madu tidak hanya glukosa dan fruktosa, tetapi juga terdapat maltosa dan

dekstrin (Jarvis, 1995; Purbaya, 2002).

Fruktosa yang merupakan konstituen utama pada madu ternyata memiliki

21 adalah dengan mengaktifkan glukokinase yang merupakan enzim kunci dalam

metabolisme glukosa intraselular. Kemudian glukosa diubah menjadi

glukosa-6-fosfat sehingga mengurangi kadar glukosa dalam darah (Watford, 2002). Sebuah

studi sebelumnya juga melaporkan bahwa sekresi insulin dirangsang fruktosa dari

pankreas (Grodsky dkk., 1963). Selain itu, madu juga mengandung unsur-unsur

seperti seng, selenium, tembaga, kalsium, kalium, kromium, mangan, dll

(Bogdanov dkk., 2008). Beberapa mineral dilaporkan berperan penting dalam

pemeliharaan glukosa dan sekresi insulin (Anderson dkk., 1997 dan Kar dkk.,

1999). Ion lain seperti tembaga dan seng diketahui terlibat dalam pemeliharaan