HASIL DAN PEMBAHASAN Komposisi Kimia Ekstrak Buah Merah
Ekstrak buah merah pada penelitian ini diperoleh dari hasil ekstraksi metode pengepresan dengan rendemen 8%. Ini berarti dari 100 g pipilan daging buah merah dapat dihasilkan 8 g ekstrak. Rendemen ini lebih rendah dibandingkan dengan rendemen dari metode ekstraksi lainnya terutama ekstraksi secara wet rendering yang menghasilkan rendemen 15.92% (Murtiningrum 2004). Namun metode pengepresan ini merupakan metode terbaik untuk mempertahankan kandungan β-karoten yang mudah rusak akibat pengaruh pemanasan. Menurut Andarwulan et al. (2006), ekstraksi buah merah dengan metode pengepresan merupakan metode yang lebih tepat dalam mengekstrak minyak buah merah dibandingkan dengan metode tradisonal (pemasakan dan pemanasan) dan metode modifikasi suhu pemasakan. Dilaporkan bahwa kandungan β-karoten ekstraksi pengepresan adalah 4583 ppm sedangkan β-karoten pada ekstraksi tradisional sebesar 1852 ppm.
Data yang diperoleh dari analisis kimia ekstrak buah merah menunjukkan bahwa total karoten ekstrak buah merah adalah 2658.55 ppm. Sedangkan kandungan β-karoten sebesar 102.71 ppm. Data kandungan β-karoten ini menunjukkan hasil yang lebih rendah dengan data yang dilaporkan pada beberapa penelitian sebelumnya yang berkisar antara 123-4583 ppm (Budi 2001; Murtingrum 2004; Andarwulan et al. 2006). Secara khusus untuk membandingkan kandungan β-karoten ekstrak buah merah dari metode pengepresan, data dari beberapa penelitian dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Data kandungan β-karoten ekstrak buah merah yang dperoleh dari metode pengepresan dan modifikasinya.
Perlakuan Kandungan β-karoten
(ppm) Sumber
Pengepresan basah (pasta kering dengan perbandingan bahan dan air 1:4)
604.53 Pohan dan Wardayani 2006.
Pengepresan kering (kukus dan blender)
655.17 Pohan dan Wardayani 2006.
Pengepresan dengan perbandingan bahan dan air (1:2)
4583.00 Andarwulan et al. 2006
Tabel 8 menunjukkan bahwa terdapat variasi yang sangat tinggi pada hasil analisis β-karoten ekstrak buah merah dengan metode ekstraksi pengepresan dengan berbagai modifikasinya. Hasil tersebut sangat dipengaruhi oleh jenis kultivar buah merah, tempat tumbuh, cara preparasi awal serta metode analisis β -karoten yang digunakan. Buah merah yang digunakan pada penelitian ini adalah jenis Hityom yang berasal dari daerah Manokwari Papua Barat sedangkan buah merah yang digunakan pada penelitian lainnya berasal dari daerah Wamena Papua. Menurut Rodriguez-Amaya (1993), perbedaan kandungan β-karoten diduga karena adanya perbedaan varietas, tingkat kematangan, iklim dan tempat tumbuh, penanganan pasca panen, pengolahan dan penyimpanan buah. Selanjutnya data kandungan β-karoten yang diperoleh pada penelitian ini digunakan sebagai dasar untuk menyusun ransum tikus yang diintervensi dengan ekstrak buah merah sebagai sumber provitamin A.
Ransum Tikus
Komposisi ransum tikus pada penelitian ini didasarkan pada Asssociation of Official Analytical Chemistry (2005). Ransum tikus dibedakan menjadi 4 macam ransum sesuai dengan kelompok perlakuan tikus. Kelompok standar (S) mendapatkan ransum standar AOAC selama pemeliharaan. Tiga kelompok lainnya mendapatkan ransum tanpa vitamin A pada masa deplesi. Pada masa replesi, kelompok kontrol negatif (KN) tetap mendapatkan ransum tanpa vitamin A. Kelompok kontrol positif (KP) mendapatkan ransum tanpa vitamin A yang diintervensi dengan β-karoten murni sedangkan kelompok ekstrak buah merah (EBM) mendapatkan ransum tanpa vitamin A yang diintervensi dengan ekstrak buah merah.
Jumlah intervensi bahan sumber vitamin A pada ransum tikus disesuaikan dengan kebutuhan harian vitamin A tikus yaitu 180 µg per hari (Moore 1969). Dari hasil perhitungan (Lampiran 2) diketahui bahwa β-karoten murni yang ditambahkan pada setiap ransum tikus (20 g/hari/tikus) adalah 0.18 mg. β-karoten terlebih dahulu dilarutkan dalam minyak jagung sebelum dicampurkan dengan bahan ransum lainnya. Ekstrak buah merah yang ditambahkan adalah sebesar 1.75 g dimana ekstrak tersebut langsung dicampurkan dengan bahan lainnya. Komposisi ransum tikus untuk setiap dikelompok dapat dilihat pada Tabel 9.
Hasil analisis kandungan β-karoten ransum kontrol positif adalah 3.94 µg/g sedangkan ransum kelompok ekstrak buah merah adalah 3.96 µg/g. Hasil ini menunjukkan bahwa terjadi penurunan kandungan β-karoten sebesar 56.23% pada ransum kontrol positif (β-karoten) dan 56% pada ransum yang diintervensi ekstrak buah merah. Karotenoid memiliki banyak ikatan rangkap sehingga mudah mengalami oksidasi. Dalam hal ini yang terjadi adalah autooksidasi yang merupakan reaksi spontan antara senyawa dengan oksigen. Proses ini dapat distimulasi oleh suhu,cahaya,kelembaban dan beberapa logam (Gross 1991).
Tabel 9 Komposisi per kg ransum pada setiap kelompok perlakuan Bahan Klp.S Klp. KN Klp. KP Klp.EBM Kasein (g) 115.85 115.85 115.85 115.85 Minyak jagung (g) 77.66 77.66 77.66 - Serat (g) 9.38 9.38 9.38 9.38 Maizena (g) 699.95 699.95 699.95 699.95 Air (g) 38.55 38.55 38.55 38.55 Mineral mix (g) 48.58 48.58 48.58 48.58 Vitamin mix (g) 10.00 - - - Vitamin tanpa Vit.A (g) - 10.00 10.00 10.00 β-karoten (mg) - - 9.00 - Ekstrak buah merah (g) - - - 87.50
Ket: S=standar, KN=kontrol negatif, KP=kontrol positif, EBM=ekstrak buah merah
Analisis proksimat dilakukan terhadap ransum tikus. Data yang diperoleh menunjukkan komposisi ransum yang tidak berbeda nyata antara setiap jenis ransum (Tabel 10).
Tabel 10 Hasil analisis proksimat ransum Ransum Kadar Air
(%bb) Kadar Abu (%bb) Kadar Protein (%bb) Kadar Lemak (%bb) Kadar Karbohidrat (%bb) Standar 5.82 5.02 10.03 8.44 70.69 Kontrol Negatif 5.50 5.34 8.19 5.77 75.22 Kontrol Positif 4.93 5.19 8.61 6.74 74.29 Ekstrak Buah Merah 7.37 4.77 7.76 7.67 72.85
Kondisi Tikus Selama Masa Adaptasi
Seluruh tikus mengalami masa adaptasi selama 10 hari. Tujuan adaptasi adalah untuk menyesuaikan kondisi tikus dengan lingkungan yang baru (laboratorium hewan percobaan SEAFAST Center). Selama masa adaptasi tikus diberikan ransum standar. Rata-rata konsumsi ransum per hari adalah 10 g dengan rata-rata kenaikan berat badan harian mencapai 3.39 g.
Gambar 11 Pemeliharaan tikus percobaan
Rata-rata berat badan tikus pada awal masa adaptasi adalah 54.56 g dan berat badan tikus pada akhir adaptasi mencapai 86.17 g. Beberapa tikus tidak mengalami kenaikan berat badan dan beberapa diantaranya bahkan mengalami penurunan berat badan selama masa adaptasi. Hal ini disebabkan karena tikus-tikus tersebut kurang dapat beradaptasi dengan cepat sehingga menimbulkan stres yang berpengaruh terhadap pola makan dan metabolisme tubuh tikus. Namun pada akhir masa adaptasi, pertumbuhan dan peningkatan berat badan tikus-tikus tersebut kembali normal.
Masa adaptasi diakhiri dengan terminasi 2 ekor tikus untuk melihat status awal retinol plasma dan hati tikus sebelum perlakuan penelitian. Rata-rata kandungan retinol plasma tikus adalah 5.81 µg/ml. Sedangkan rata-rata kandungan retinol hati tikus adalah 3.75µg/g.
Kondisi Tikus Selama Masa Deplesi
Tujuan masa deplesi adalah untuk menurunkan kandungan vitamin A pada plasma dan hati tikus. Untuk mencapai tujuan ini maka ransum tanpa vitamin A diberikan kepada seluruh tikus kecuali kelompok tikus standar yang tetap mendapatkan ransum standar sesuai dengan AOAC (2005). Lama masa deplesi tergantung pada kecepatan penurunan kandungan retinol pada plasma dan hati tikus pada setiap penelitian. Pada penelitian ini masa deplesi berlangsung selama 14 minggu. Pada penelitian lain masa deplesi berbeda-beda mulai dari 1 bulan hingga 4 bulan. Perbedaan masa deplesi ini dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu jenis dan umur tikus, status awal retinol tikus, serta metabolisme pada setiap tikus
percobaan yang digunakan. Lamanya masa deplesi pada penelitian ini disebabkan oleh lamanya penurunan kandungan retinol hati tikus yang menjadi indikator telah terjadinya defisiensi vitamin A pada tikus.
Salah satu cara untuk mendapatkan waktu deplesi yang relatif singkat maka sebelum masa deplesi dimulai, tikus percobaan yang berumur 14 hari bersama-sama dengan induknya (karena masih menyusui) sudah mulai diberi ransum tanpa vitamin A untuk mencegah penyimpanan vitamin A dalam hati lebih lanjut. Dalam penelitian ini hal tersebut tidak dilakukan karena tikus yang digunakan diperoleh dari laboratorium BPOM Jakarta yang telah berumur 3 (tiga) minggu dan telah lepas sapih.
Masa deplesi diawali dengan mengelompokkan tikus menjadi dua kelompok perlakuan yaitu kelompok tikus standar dan kelompok tikus deplesi vitamin A. Jumlah tikus yang dikelompokkan sebagai tikus standar adalah sebanyak 6 ekor sedangkan jumlah tikus kelompok deplesi vitamin A ini adalah 18 ekor tikus. Selama masa deplesi terlihat perbedaan kesehatan dan perilaku antara tikus standar dan tikus deplesi vitamin A. Tikus standar tampak segar dan sehat sedangkan tikus deplesi mengalami kondisi yang menurun dari hari ke hari. Rambut tikus mengalami kerontokan. Beberapa tikus deplesi bahkan mengalami kelumpuhan sehingga tidak dapat bergerak dengan normal. Ciri lain yang menandakan bahwa telah terjadi defisien vitamin A adalah perubahan warna mata tikus menjadi lebih pucat dan terdapat luka pada kulit disekitar mata tikus. Terjadinya perubahan fisik ini disebabkan karena menurunnya cadangan vitamin A pada hati tikus sehingga menyebabkan tergangggunya metabolisme tubuh dan menurunnya sistim imun.
Menurut Committee on Animal Nutrition (1995), defisiensi vitamin A sangat berpengaruh terhadap kesehatan dan pertumbuhan tikus antara lain: (1) gangguan penglihatan karena kurangnya 11-cis-retinaldehyde yang merupakan unsur penting pada pigmen penglihatan; (2) gangguan tulang yang disebabkan oleh pembelahan sel tulang yang kurang sempurna sehingga menyebabkan retardation, gangguan pertumbuhan tulang dan kegagalan resorption pada tulang; serta 3) kegagalan reproduksi yang dapat terjadi baik pada tikus jantan maupun tikus betina.
Masa deplesi tidak menunjukkan perbedaan konsumsi ransum baik pada kelompok tikus standar maupun kelompok tikus deplesi vitamin A (Tabel 11). Namun dari hasil penimbangan berat badan tikus diketahui bahwa berat badan terendah adalah pada kelompok tikus deplesi.
Tabel 11 Rata-rata konsumsi ransum dan kenaikan berat badan harian masa deplesi
Rata-rata berat badan setelah masa deplesi adalah 274.50 g pada kelompok tikus standar sedangkan rata-rata berat badan kelompok tikus deplesi vitamin A adalah 229.28 g. Data berat badan selama pemeliharaan tikus pada masa deplesi vitamin A disajikan pada Gambar 12.
Gambar 12 Berat badan tikus selama masa deplesi vitamin A
Pada awal hingga pertengahan masa deplesi, berat badan antara tikus kontrol dan tikus yang mengalami deplesi vitamin A tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Gambar 13 menunjukkan bahwa dari minggu pertama hingga minggu ke-12 (hari ke-82) kelompok tikus deplesi menunjukkan berat badan yang hampir sama dengan kelompok tikus standar. Pertambahan berat badan tikus kemudian cenderung stabil memasuki minggu ke-14 yang diduga dipengaruhi oleh mulai terjadinya defisiensi vitamin A yang mempengaruhi metabolisme dan
Perlakuan Konsumsi ransum (g) Kenaikan BB harian (g)
Standar 18.92 1.99
Deplesi 17.25 1.44
pertumbuhan tikus. Hal ini berbeda dengan kelompok standar yang mana peningkatan berat badan berlangsung hingga akhir masa replesi.
Kondisi Tikus Selama Masa Replesi
Pada awal masa replesi tikus yang mengalami deplesi vitamin A ditimbang dan dikelompokkan menjadi 3 kelompok perlakuan sebagai berikut: (1) kelompok perlakuan ransum tanpa vitamin A yang diintervensi dengan β-karoten murni (kontrol positif), (2) kelompok perlakuan ransum tanpa vitamin A (kontrol negatif) dan (3) kelompok perlakuan ransum tanpa vitamin A yang diintervensi dengan ekstrak buah merah.
Konsumsi ransum terbanyak selama masa replesi adalah pada kelompok standar sedangkan konsumsi ransum terendah pada perlakuan ekstrak buah merah (Tabel 12). Hasil analisik sidik ragam (Lampiran 39) menunjukkan perbedaan nyata antara kedua kelompok tersebut (P<0.05). Hal ini diduga karena flavor ekstrak buah merah yang kuat dan khas. Perbedaan konsumsi ransum ini berpengaruh terhadap jumlah β-karoten yang dikonsumsi yaitu pada kelompok tikus kontrol positif sebesar 858.10 µg sedangkan pada tikus kelompok buah merah sebesar 918.54µg.
Tabel 12 Rata-rata konsumsi ransum dan kenaikan berat badan harian masa replesi Perlakuan Konsumsi ransum (g) Kenaikan BB harian (g)
Standar 259.57 1.61
Kontrol negatif 223.01 1.83
Kontrol positif 233.17 1.60
Ekstrak Buah Merah 216.44 1.52
Rata-rata kenaikan berat badan harian tikus tidak menunjukkan perbedaan nyata selama masa replesi. Kenaikan berat badan harian yang tertinggi adalah pada kelompok kontrol positif sedangkan terendah pada kelompok ekstrak buah merah (Gambar 13).
Ket. Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
S = standar, KN = kontrol negatif, KP = kontrol positif, EBM = ekstrak buah merah Gambar 13 Kenaikan berat badan tikus selama masa replesi vitamin A. Kenaikan berat badan tikus pada setiap kelompok cenderung konstan pada masa replesi karena tikus sudah memasuki usia dewasa. Peningkatan berat badan tikus selama replesi dapat dilihat pada Gambar 14.
Ket. S = standar, KN = kontrol negatif, KP = kontrol positif, EBM = ekstrak buah merah Gambar 14 Berat badan tikus selama masa replesi vitamin A
Masa pemeliharaan tikus percobaan secara keseluruhan berlangsung selama 122 hari. Pada akhir masa replesi, tikus defisensi vitamin A yang pada masa deplesi nampak mengalami kelemahan fisik secara perlahan mulai menunjukkan penurunan gejala-gejala defisiensi setelah diberikan β-karoten (provitamin A) baik yang sintetik maupun yang berasal dari ekstrak buah merah. Iritasi pada bagian
mata berkurang, kerontokan rambut juga menunjukkan penurunan. Tikus defisiensi yang pada akhir masa deplesi menunjukkan penurunan aktivitas dan nampak lemah, setelah akhir masa replesi menunjukkan adanya peningkatan aktivitas dan kesehatan yang membaik. Sedangkan tikus kelompok kontrol negatif semakin menunjukkan penurunan kesehatan dan aktivitas fisik.
Retinol Plasma
Status awal retinol plasma tikus adalah 5.81 µg/ml. Pada minggu ke-2 masa deplesi penurunan kandungan retinol plasma berlangsung cepat hingga mencapai 98.28%. Namun penurunan kandungan retinol plasma tersebut tidak dapat dijadikan indikator utama bahwa tikus telah mengalami defisiensi vitamin A yang tinggi karena adanya korelasi yang kuat antara retinol plasma dan hati. Adanya kemungkinan berbagai faktor yang mempengaruhi level dan interpretasi konsentrasi retinol plasma menyebabkan retinol plasma tidak digunakan sebagai indikator utama untuk estimasi kebutuhan vitamin A tubuh (Institute of Medicine, Food and Nutrition Board 2001). Kandungan retinol plasma cenderung stabil hingga minggu ke-14 dan pada akhir masa deplesi kandungan retinol plasma sebesar 0.12 ug/ml. Ini menunjukkan terjadi penurunan retinol plasma yang tinggi hingga mencapai 97.93% dari status awal (Gambar 15).
Gambar 15 Penurunan kandungan retinol plasma selama masa deplesi Kandungan retinol plasma tertinggi setelah masa replesi adalah pada kelompok ekstrak buah merah yaitu sebesar 0.33 µg/ml. Terjadi peningkatan
sebesar 178.42% dari kandungan retinol plasma pada akhir masa deplesi. Sedangkan pada kelompok kontrol negatif terjadi penurunan kandungan retinol plasma hingga mencapai 25% dengan kandungan retinol plasma sebesar 0.09 µg/ml (Gambar 16). Hasil analisis sidik ragam (Lampiran 29) menunjukkan bahwa kandungan retinol plasma kelompok standar, kontrol positif dan ekstrak pbuah merah tidak berbeda nyata. Sebaliknya terdapat perbedaan nyata antara ketiga kelompok tersebut dengan kelompok kontrol negatif (P<0.05).
Ket. Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%. D = deplesi, S = standar, KN = kontrol negatif, KP = kontrol positif, EBM = ekstrak buah merah
Gambar 16 Kandungan retinol plasma setelah masa replesi
Kandungan retinol plasma kelompok ekstrak buah merah yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok standar disebabkan karena status vitamin A tikus yang berbeda antara kedua kelompok tersebut dimana kelompok standar tidak mengalami masa deplesi vitamin A. Menurut Parvin dan Sivakumar (2000), konversi β-karoten menjadi retinol lebih tinggi jika tikus dalam keadaan defisiensi vitamin A.
Pelepasan karotenoid dari matriks pangan merupakan tahap awal yang sangat penting untuk proses penyerapan. Karotenoid diserap oleh enterosit usus halus melalui difusi pasif (Yeum & Russel 2002). Setelah proses penyerapan, karotenoid dalam jumlah yang besar akan bergabung dengan sel mukosa usus membentuk kilomikron yang kemudian akan dilepaskan pada limpa. Selanjutnya
kilomikron diserap dengan sangat cepat oleh lipoprotein lipase dalam sistim sirkulasi. Very low density lipoprotein (VLDL) kemudian bertindak sebagai pembawa utama karotenoid dan dilanjutkan oleh low density lipoprotein (LDL) yang merupakan bagian plasma dengan konsentrasi karotenoid tertinggi. Karotenoid juga terdapat pada high density lipoprotein (HDL) (Olson 1994).
Hewan percobaan yang mengalami defisiensi vitamin A menunjukkan konsentrasi retinol binding protein (RBP) yang rendah, sementara pada hati RBP meningkat. Pengaturan retinol plasma pada hewan coba tersebut diatur dengan adanya pelepasan holo-RBP dari hati. Hal ini memberikan efek yang cepat pada pelepasan apo-RBP sebagai respon availabilitas retinol, dimana efek ini lebih cepat dibandingkan dengan peningkatan sintesis protein. Pengaturan dosis terhadap kandungan retinol menunjukkan terjadi peningkatan yang lebih tinggi pada retinol plasma dan RBP pada subyek defisiensi vitamin A dibandingkan dengan subyek dengan kondisi retinol hati yang normal (Bender 2003).
Retinol Hati
Kandungan retinol hati pada awal masa deplesi sebesar 3.75 µg/g. Pada awal masa deplesi hingga minggu ke-4, penurunan kandungan retinol hati cukup tinggi yaitu sebesar 85.6%. Kemudian retinol hati mengalami sedikit peningkatan pada minggu ke-8 dan ke-9. Pada minggu ke-14 kandungan retinol hati mencapai penurunan sebesar 95.73% sehingga ditetapkan sebagai akhir masa deplesi. Kandungan retinol hati akhir masa deplesi adalah sebesar 0.16 µg/g (Gambar 17).
Peningkatan kandungan retinol hati terjadi setelah tikus mengalami masa replesi provitamin A. Kelompok kontrol standar menunjukkan kandungan retinol hati yang sangat tinggi dibandingkan dengan kelompok perlakuan yang lain yaitu mencapai 46.52 µg/g hati. Hal ini disebabkan karena kelompok perlakuan kontrol standar tidak mengalami masa deplesi sehingga terjadi akumulasi retinol yang sangat tinggi pada hati tikus. Sebaliknya pada kelompok kontrol negatif terjadi penurunan retinol hati hingga mencapai 0.01 µg/g hati (Gambar 18). Hasil analisis sidik ragam (Lampiran 30) menunjukkan perbedaan nyata antara kelompok standar dengan ketiga kelompok perlakuan lainnya (P<0.05). Tidak terdapat perbedaan nyata antara kelompok kontrol positif, kontrol negatif dan ekstrak buah merah.
Ket. Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%. D=deplesi, S=standar, KN=kontrol negatif, KP=kontrol positif, EBM=ekstrak buah merah
Gambar 18 Kandungan retinol hati masa replesi
Peningkatan kandungan retinol hati terjadi pada kelompok tikus yang diintervensi dengan β-karoten dan ekstrak buah merah. Rata-rata kandungan retinol hati kelompok kontrol positif adalah 2.53 µg/g sedangkan retinol hati kelompok ekstrak buah merah adalah 2.16 µg/g. Ini menunjukkan bahwa β -karoten pada kedua ransum tersebut dapat diserap dan disimpan dalam hati tikus. Menurut Blomhoff (1999), retinol yang diserap pada usus halus ditranspor menuju sel stellate hati untuk disimpan dalam bentuk retinil ester dan penyimpanannya
melalui sel parenchymal. Jumlah total sel parenchymal dan sel stellate masing-masing 65% dan 7% dari total jumlah sel hati. Pada tikus rasio sel stellate dan parenchymal adalah 1:9. Bila setiap sel parenchymal memproduksi retinol binding protein (RBP) dan melepaskan komplek retinol-RBP, satu sel stellate yang bergabung dengan komplek retinol-RBP akan dilepaskan dari 7-9 sel parenchymal. RBP dan transthyretin (TTR) selanjutnya mengangkut retinol ke bagian mata, sel epitel dan sel-sel tubuh lainnya.
Peningkatan kandungan retinol kelompok ekstrak buah merah yang mencapai 13.5 kali dari kandungan retinol akhir masa deplesi mengindikasikan bahwa ekstrak buah merah cukup potensial untuk dikembangkan sebagai salah satu sumber vitamin A.
Bioavailabilitas Karotenoid Ekstrak Buah Merah
Total retinol hati bervariasi antara kelompok perlakuan yang mana kandungan tertinggi adalah pada kelompok kelompok standar yang mencapai 444.09 µg (Gambar 19). Hasil analisis sidik ragam (Lampiran 93) menunjukka n bahwa total retinol hati kelompok standar berbeda nyata (P<0.05) dengan total retinol hati kelompok lainnya. Ini disebabkan karena kelompok standar memiliki asupan vitamin A selama masa pemeliharaan sehingga terjadi akumulasi retinol yang tinggi pada hati. Sebaliknya pada kelompok kontrol positif dan kelompok ekstrak buah merah, retinol hati yang terbentuk akan segera didistribusikan pada plasma dan jaringan-jaringan tubuh lainnya yang membutuhkan.
Ket. Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
D = deplesi, S = standar, KN = kontrol negatif, KP = kontrol positif, EBM = ekstrak buah merah
Hal ini berpengaruh terhadap total retinol hati tikus. Nilai total retinol hati selanjutnya digunakan untuk menghitung akumulasi retinol hati tikus dengan mengurangi total retinol hati setelah masa replesi dengan total retinol hati akhir masa deplesi. Zakaria et al. (2000) menjelaskan bahwa bioavailabilitas dinyatakan dengan nilai faktor akumulasi retinol (FAR) yang dihitung berdasarkan banyaknya vitamin A yang terbentuk pada hati tikus setelah tikus defisiensi vitamin A direplesi dengan ransum yang diintervensi dengan bahan-bahan yang mengandung provitamin A. Terjadinya oksidasi pada baik pada ransum kelompok ekstrak buah merah maupun kelompok kontrol positif menyebabkan rendahnya total konsumsi β-karoten pada kelompok tersebut.
Hasil sidik ragam (Lampiran 40) menunjukkan konsumsi β-karoten tidak berbeda nyata antara kelompok kontrol positif dan kelompok ekstrak buah merah. Selanjutnya total konsumsi β-karoten, akumulasi retinol hati dan nilai FAR dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13 Konsumsi β-karoten, total retinol hati dan faktor akumulasi retinol Kelompok Konsumsi β-karoten (µg)
(a)
Akumulasi retinol hati (µg) (b)
FAR (a/b)
KP 918.54±127.55 27.64±13.84 42.41±27.47
EBM 858.10±118.11 19.68±6.04 49.02±21.76 Ket. FAR = faktor akumulasi retinol, KP=kontrol positif, EBM=ekstrak buah merah
Nilai FAR untuk kelompok kontrol positif adalah 42.41 sedangkan nilai FAR untuk kelompok ekstrak buah merah yaitu 49.02. Nilai ini berarti untuk menghasilkan 1 µg retinol pada hati dibutuhkan 42.41 µg β-karoten murni dan 49.02 µg β-karoten dari ekstrak buah merah. Hasil analisis sidik ragam FAR (Lampiran 41) yang tidak berbeda nyata antara kelompok kontrol positif dan kelompok ekstrak buah merah mengindikasikan bahwa β-karoten dari ekstrak buah merah memiliki potensi provitamin A yang sama dengan vitamin sintetik lainnya. Bioavailabilitas relatif (FAR relatif) β-karoten ekstrak buah merah terhadap bioavailabilitas β-karoten murni adalah 86.52%. Hal ini menunjukkan bahwa bioavailabilitas karotenoid ekstrak buah merah cukup tinggi dibandingkan dengan β-karoten murni sehingga baik untuk dikembangkan sebagai sumber
provitamin A. Menurut Castenmiller et al. (1999), bioavailabilitas relatif karotenoid suatu bahan pangan tergolong rendah apabila berkisar antara 5-8%.
Beberapa penelitian bioavailabilitas karotenoid telah dilakukan dengan menghasilkan nilai FAR dan bioavailabilitas relatif (FAR relatif) yang bervariasi tergantung jenis pangan yang diintervensi pada ransum tikus (Tabel 14).
Tabel 14 Nilai FAR pada beberapa bahan pangan segar
Ransum FAR FAR kontrol FAR relatif (%) Sumber Daun singkong 27.5 13.5 49.09 Siqueira et.al.2007 Bocaiuva 3.5 7.3 208.57 Ramos et.al.2007 Bayam 95.3 15.4 16.16 Gaebner et al. 2004
Tempuyung 43.1 15.4 35.73 sda
Kimpul 178.9 15.4 8.61 sda
Bioavailabilitas karotenoid dipengaruhi oleh berbagai faktor internal maupun eksternal seperti komposisi karotenoid pangan, lemak pangan dan serat, sifat matriks pangan, preparasi pangan sebelum dikonsumsi, ukuran partikel, dan interaksi karotenoid selama penyerapan, metabolisme dan proses transportasi (Olson 1999; Parker et al. 1999; Hof et al. 2000, dan Yeum & Russel 2002).
Erdman et al. (1988) menjelaskan bahwa bioavailabilitas vitamin A dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti oksidasi dan isomerisasi akibat adanya udara, panas dan cahaya. Oleh sebab itu reduksi jumlah vitamin A dapat terjadi selama pengolahan. Zakaria et.al (2000) melaporkan bahwa beberapa pangan karbohidrat tinggi dengan berbagai cara pengolahan memiliki nilai FAR yang bervariasi (Tabel 15).
Tabel 15 Nilai FAR (faktor akumulasi retinol) pada beberapa pangan olahan Ransum Nilai FAR FAR relatif (%)
Ransum standar 5.64 -
Daun singkong rebus 35.5 15.89
Kangkung rebus 9.88 57.09
Kubis rebus 18.3 30.82
Wortel rebus 12 47
Ubi jalar rebus 7.38 76.42
Ubi jalar goring 6.62 85.20
Pisang kering beku 2.09 269.86
Faulks et al. 2005 melaporkan bahwa faktor pertama yang mempengaruhi bioavaliabilitas karotenoid adalah pelepasan karotenoid dari matriks pangan yang terjadi pada saat sel tanaman dihancurkan selama proses pengolahan. Pengolahan pangan seperti homogenisasi mekanis atau perlakuan panas akan berpengaruh terhadap perusakan matriks pangan yang berdampak pada peningkatan bioavailabilitas karotenoid (Hof et.al 2000). Menurut Rock et al. (1998), pemasakan, penghancuran (puree) wortel serta pengukusan bayam menyebabkan penyerapan karotenoid rata-rata 3 kali lebih baik dibandingkan dengan penyerapan sayuran dalam bentuk bahan mentah.
Status nutrisi mempengaruhi bioavailabilitas karotenoid. Pada hewan percobaan, defisiensi nutrisi lainnya seperti protein dan zinc akan mempengaruhi sintesis retinol binding protein (RBP) sehingga mempengaruhi distribusi retinol. Faktor individu seperti sindrom mallabsorpsi lipid dan konsumsi alkohol juga sangat mempengaruhi penyerapan karotenoid yang berinteraksi dengan faktor-faktor lainnya (Tanumihardjo 2002). Oleh sebab itu diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan faktor-faktor yang meningkatkan bioavailabilitas karotenoid dari buah-buahan dan sayuran terutama pada daerah dengan masalah utama defisiensi vitamin A. Peningkatan promosi konsumsi buah lokal seperti buah merah dengan kandungan karotenoid provitamin A yang tinggi juga sangat penting untuk meningkatkan status vitamin A.
Kapasitas Antioksidan Ekstrak Buah Merah
Kapasitas antioksidan buah merah diuji dengan mengukur kandungan malondialdehida (MDA). Hasil analisis kandungan MDA hati tikus pada penelitian ini menunjukkan bahwa kandungan MDA tertinggi adalah pada kelompok perlakuan ekstrak buah merah yaitu sebesar 42.86 ρmol/g. Sedangkan kandungan MDA terendah adalah pada kelompok kontrol standar sebesar 8.97 42.86 ρmol/g (Gambar 20). Hasil analisis sidik ragam (Lampiran 31) menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan kandungan MDA hati antara kelompok kontrol positif dan negatif. Namun kedua kelompok perlakuan tersebut berbeda nyata (P<0.05) bila dibandingkan dengan kelompok standar maupun kelompok ekstrak buah merah.
Kandungan MDA hati tikus pada kelompok ekstrak buah merah yang tinggi diduga karena ransum tikus telah terlebih dahulu teroksidasi sebelum dikonsumsi oleh tikus percobaan. Oksidasi ini diperkirakan terjadi dalam selang waktu pemberian ransum pada sore hari hingga waktu konsumsi ransum yang dilakukan pada tengah malam.
Ket. Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
D = deplesi, S = standar, KN = kontrol negatif, KP = kontrol positif, EBM = ekstrak buah merah
Gambar 20 Kandungan MDA hati tikus
Oksidasi pada ransum diduga disebabkan oleh banyaknya asam lemak tidak jenuh yang terkandung dalam ekstrak buah merah. Menurut Sarungallo et al. (2006), asam lemak linoleat dan asam lemak linolenat ekstrak buah merah yang diperoleh dengam metode ekstraksi tradisional masing-masing 8.6% dan 8.9%. Kandungan asam lemak tidak jenuh pada ekstrak buah merah juga dilaporkan oleh Andarwulan et.al (2006) dimana persentase asam linoleat (C18:2) dan asam linolenat (C18:3) adalah 9.20% dan 8.70% dari total asam lemak ekstrak buah merah yang diperoleh dengan metode pengepresan. Asam lemak tidak jenuh tersebut sangat mudah teroksidasi dengan adanya oksigen, cahaya, dan oksidator lainnya (Langseth 1995).
Hasil analisis kandungan MDA yang diperoleh pada penelitian ini berbeda dengan hasil penelitian yang dilaporkan oleh Sari (2008) yang memberikan perlakuan fraksi air dan minyak buah merah pada tikus secara oral (cekok) dengan konsentrasi 500, 1000 dan 1500 mg/kg BB tikus. Dilaporkan bahwa pemberikan perlakuan memberikan pengaruh nyata terhadap kadar MDA hati tikus. Kandungan MDA hati tikus terendah adalah pada kelompok perlakuan fraksi minyak buah merah 1000 mg/kg BB dengan kandungan MDA hati sebesar 0.0679 µmol/l. Perbedaan hasil analisis kandungan MDA tersebut antara lain disebabkan oleh perbedaan teknik pemberian ekstrak buah pada tikus serta dosis yang digunakan.
Kandungan MDA hati tikus pada penelitian ini dianalisis dengan menggunakan metode Thio Bartituric Acid (TBA). Reaksi antara MDA dengan TBA dalam suasana asam akan membentuk komplek MDA-TBA yang berwarna merah muda yang selanjutnya diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer. Metode ini merupakan metode yang paling sering digunakan untuk mengukur peroksidasi lipid karena metode ini cukup peka, mudah diaplikasikan serta cukup murah dalam segi pembiayaan jika dibandingkan dengan metode lain. Namun pada penelitian ini hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa ekstrak buah merah yang diintervensi pada ransum belum cukup untuk menurunkan kadar MDA hati tikus. Perlu dilakukan pengujian dengan menggunakan metode analisis lain seperti menggunakan metode HPLC untuk melihat dan membandingkan kemungkinan adanya bias pada pengukuran sampel dengan spektrofotometri. Ekstrak buah merah yang berwarna merah pekat diduga dapat mempengaruhi warna organ hati tikus yang dianalisis sehingga berpengaruh terhadap hasil akhir pengukuran kandungan MDA hati tikus.
Ekstrak buah merah meskipun memiliki sifat antioksidan dengan tingginya kandungan β-karoten dan tokoferol, namun di lain pihak bila ekstrak buah merah tidak diolah dan disimpan dengan baik maka dapat memicu terjadinya oksidasi lipid. Menurut Krinsky (2004), beberapa studi menunjukkan bahwa karotenoid dapat menyebabkan oksidasi lipid baik secara in vitro maupun in vivo. Karotenoid dapat mempengaruhi pembentukan produk proses peroksidasi lipid baik pada produk awal seperti diene konjugasi atau hidroperoksida maupun
produk akhir yang berupa malondialdehida (MDA) dan TBARs. Meskipun sangat banyak penelitian yang melaporkan efek penghambatan karotenoid terhadap produk oksidasi lipid, namun saat ini beberapa penelitian melaporkan pula efek prooksidan karotenoid antara lain pada kondisi tekanan oksigen yang tinggi, konsentrasi karotenoid tinggi serta status sel dengan oksidasi kronik. Hal tersebut antara lain dilaporkan Anderson et al. (1993) yang mana suplementasi β-karoten dengan dosis tinggi akan meningkatkan peroksidasi lipid pada hati, ginjal dan otak mencit yang dipapar methyl mercuric choride.
Aktivitas prooksidan karotenoid dalam sel normal kemungkinan tidak efektif karena dapat dilawan oleh sistim pertahanan antioksidan endogenous tubuh. Sebaliknya aktivitas prooksidan karotenoid ini dalam sel yang telah mengalami transformasi akan sangat membantu karena kemampuannya dalam menghambat pertumbuhan sel tumor (Krinsky 2004).
Adanya kemungkinan terjadinya peroksidasi lipid pada ekstrak buah merah karena kandungan asam lemak tidak jenuh yang tinggi maupun sifat prooksidan karotenoid, maka berbagai usaha pencegahan perlu dilakukan. Antara lain dengan menggunakan kemasan gelap sebagai wadah penyimpanan ekstrak buah merah dan meminimalkan kontak ekstrak buah merah dengan oksigen. Dalam usaha pengembangan produk pangan fungsional yang lebih baik dan lebih maju dapat digunakan metode enkapsulasi untuk meningkatkan mutu produk.
