AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH TOMAT KAYA
ANTIOKSIDAN LYCOPENE SEBAGAI AGEN
KEMOPREVENTIF PENYAKIT KANKER MENGGUNAKAN
SARI BUAH JERUK NIPIS (CITRUS AURANTIFOLIA)
SEBAGAI PENGAWET
TESIS
OLEH:
ROLINA ZAHHARA TAMBUNAN
127051008
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH TOMAT KAYA
ANTIOKSIDAN LYCOPENE SEBAGAI AGEN
KEMOPREVENTIF PENYAKIT KANKER MENGGUNAKAN
SARI BUAH JERUK NIPIS (CITRUS AURANTIFOLIA)
SEBAGAI PENGAWET
TESIS
OLEH:
ROLINA ZAHHARA TAMBUNAN
127051008
Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains
Pada Program Studi Magister Ilmu Pangan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul Tesis
:
Aktivitas Antioksidan Sari Buah
Tomat Kaya Antioksidan Lycopene
Sebagai Agen Kemopreventif
Penyakit Kanker Menggunakan Sari
Buah Jeruk Nipis (Citrus
Aurantifolia) Sebagai Pengawet
Nama
:
Rolina Zahhara Tambunan
NIM
:
127051008
Program Studi
:
Magister Ilmu Pangan
Menyetujui
Komisi Pembimbing,
(Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP)
Ketua
Anggota
(Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc)
Ketua Program Studi,
Dekan,
(Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si)
(Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS)
PERNYATAAN ORISINALITAS
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH TOMAT KAYA
ANTIOKSIDAN LYCOPENE SEBAGAI AGEN
KEMOPREVENTIF PENYAKIT KANKER MENGGUNAKAN
SARI BUAH JERUK NIPIS (CITRUS AURANTIFOLIA)
SEBAGAI PENGAWET
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya Tesis ini
adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap
satuannya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, Februari 2015
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap
: Rolina Zahhara Tambunan
Tempat / Tgl lahir
: Sumbul, Kab. Dairi, 28 Agustus 1982
Alamat Rumah
: Jl. Menteng 7 Gang Kenanga No. 1 Medan
HP
: 081269670305
: rolina_zt@yahoo.com
Instansi Tempat Kerja
: UPT. PTPH Medan, Dinas Pertanian
Provinsi Sumatera Utara
Alamat Kantor
: Jl. Jend. Besar Dr. Abdul Haris Nasution
No.4 Pangkalan Mansyhur - Medan
DATA PENDIDIKAN
SD Negeri 030332 Sumbul
Tahun 1988 – 1994
SMP Negeri 1 Sumbul
Tahun 1994 – 1997
SMU Negeri 1 Sumbul
Tahun 1997 – 1998
SMU Negeri 4 Medan
Tahun 1998 – 2000
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SARI BUAH TOMAT KAYA ANTIOKSIDAN LYCOPENE SEBAGAI AGEN KEMOPREVENTIF PENYAKIT KANKER MENGGUNAKAN SARI BUAH JERUK NIPIS
(CITRUS AURANTIFOLIA) SEBAGAI PENGAWET
ABSTRAK
Buah tomat (Solanum lycopersicum syn. Lycopersicum esculentum) dari tanaman yang berasal dari keluarga Solanaceae, memiliki kandungan vitamin A dan C serta senyawa antioksidan yang baik untuk kesehatan terutama likopen. Likopen merupakan senyawa karotenoid yang terdapat pada sayuran dan buah-buahan berwarna merah kekuningan. Penggunaan agen kemopreventif dari bahan alam menjadi suatu alternatif mengurangi jumlah penderita kanker di dunia. Agen kemopreventif yang diteliti berupa sari buah tomat kaya antioksidan likopen menggunakan sari jeruk nipis sebagai pengawet, diaplikasikan pada tikus percobaan yang sudah diinduksi bahan karsinogen senyawa Acrylamide yang dapat menginduksi kanker. Analisis aktivitas antioksidan dilakukan dengan mengamati pengaruh sari buah tomat kaya antioksidan likopen pada histopatologi hati tikus dengan metode pewarnaan hematoxylin eosin dan pengaruh enzim Cu.Zn - SOD (Cupper Zink - Superoksida Dismutase) dengan pewarnaan immunohistokimia.
Pada panjang gelombang 503 nm diperoleh rata-rata kandungan antioksidan Lycopene tomat segar sebesar 64,2582 mg/Kg dengan waktu inkubasi 30 menit, sedangkan kadar likopen sebelum pasteurisasi adalah sebesar 74,8454 mg/Kg. Semakin tinggi konsentrasi sari jeruk nipis yang ditambahkan pada sari buah tomat, kadar vitamin C semakin meningkat. Kadar asam askorbat paling tinggi pada penyimpanan 3 minggu adalah 110,6520 mg/100 g dengan konsentrasi pengawet sari jeruk nipis sebesar 1%. Semakin tinggi konsentrasi sari jeruk nipis kadar likopen semakin meningkat dan semakin lama penyimpanan kadar antioksidan likopen semakin menurun. Kadar likopen terbaik terdapat pada penyimpanan 2 minggu yaitu sebesar 85,2148 mg/Kg pada konsentrasi pengawet sari jeruk nipis 1%.
ANTIOXIDANT ACTIVITY OF TOMATO JUICE RICH IN LYCOPENE ANTIOXIDANT AS CANCER CHEMOPREVENTIVE AGENTS USING
CITRUS AURANTIFOLIA JUICE AS A PRESERVATIVE
ABSTRACT
The fruit of tomato (Solanum lycopersicum Lycopersicum esculentum SYN.) plant from Solanaceae family that originated, has a content of vitamins A and C as well as antioxidant compounds that are good for health especially lycopene. Lycopene is a carotenoid compounds found in red yellowish vegetables and fruits. The use of natural materials as chemo preventive agent becomes an alternative to reduce cancer patients number in the world. The chemo preventive agents that have been scrutinized was antioxidant-rich tomato juice using lime juice as preservative, applied on rats which had been induced by carcinogens i.e Acrylamide compounds that can cause cancer. Analysis of antioxidant activity is done by observing the effect of lycopene antioxidant-rich tomato juice on rat liver histopathology using hematoxylin eosin staining method and influence of the Cu-Zn SOD enzyme (Cupper Zink-superoxide Dismutase) using immunohistochemistry staining.
Lycopene antioxidant content of fresh tomato was obtained 64,2582 mg/Kg at the wavelength 503 nm with an incubation time of 30 minutes. Lycopene levels before pasteurization was 74,8454 mg/Kg. The higher addition of lime juice concentration, the higher of tomato juice acid, the higher level of ascorbic acid for 3 weeks was 110,6520 mg/100 g with 1% lemon juice. The higher the concentration of lime juice, the lycopene level was increase and the longer the storage time, the levels of lycopene antioxidant was decrease. The best lycopene level was found in the best storage of 2 weeks which was equal to 85,2148 mg/Kg at the preservatives concentration of lemon juice of 1%.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
dengan pertolonganNya penulis dapat menyelesaikan Thesis ini. Thesis berjudul
Aktivitas Antioksidan Sari Buah Tomat Kaya Antioksidan Lycopene Sebagai Agen Kemopreventif Penyakit Kanker Menggunakan Sari Buah Jeruk Nipis
(Citrus Aurantifolia) Sebagai Pengawet, yang dibimbing oleh Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP, dan Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Thesis ini banyak mendapat
bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak baik berupa doa, pikiran dan tenaga
sehingga proposal ini dapat penulis selesaikan sedemikian adanya. Ucapan terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP, dan Bapak
Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc sebagai pembimbing saya, yang telah banyak
meluangkan waktu dan tenaganya selama pelaksanaan penelitian dan untuk
penyempurnaan Thesis ini.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua saya, Ayahanda Pontas Tambunan
dan Ibunda Humara Napitupulu, suami tercinta Frenky Sinaga, dan Ananda
tercinta Khahral Zefanya J.T. Sinaga yang telah memberikan semangat dan
motivasi hingga thesis ini dapat diselesaikan dengan baik.
Ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Nafiah dan dr.
Chrestella SpPA di Laboratorium Patologi Anatomi, Fakultas Kedokteran USU,
USU yang sudah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian ini. Ucapan
terimakasih kepada teman, kakak, abang, dan adik di Jurusan Magister Ilmu
Pangan dan semua pihak yang sudah membantu. Semoga thesis ini bermanfaat
bagi pihak yang membutuhkan dan peneliti selanjutnya.
Medan, Februari 2014
Penulis
Mikroba Penyebab Kerusakan dan Keracunan Pangan………... 65
Waktu dan Tempat Penelitian…...………. 81
Bahan Penelitian………...………... 81
Uji aktivitas antioksidan dengan DPPH free radical scavenging assay……….... 88
Pengamatan mutu sari buah tomat secara mikrobiologi……… 89
Penentuan antioksidan lycopene pada tikus secara in vivo…... 90
Palpalasi nodul kanker………... 91
Prosedur pembuatan preparat histologi hati tikus……….. 91
Prosedur pewarnaan Hematoxylin Eosin…...……… 92
Prosedur pewarnaan Immunohistokimia………... 92
Uji organoleptik……...………..…… 94
Analisis data………...……… 94
Bagan penelitian……… 96
HASIL DAN PEMBAHASAN……….. 101
Karakteristik bahan baku dan sari buah tomat…...……… 101
Karakteristik sari buah jeruk nipis………...……….. 101
Karakteristik buah tomat……… 104
Kadar likopen sari buah tomat sebelum pasteurisasi…………. 106
Uji TPC………..………....………... 113 Uji in vivo………...………. 114 Pengaruh sari buah tomat kaya antioksidan likopen pada
histologi hati tikus……...
114
Pengamatan enzim Cu.Zn-SOD dengan pewarnaan
Immunohistokimia...
120
KESIMPULAN DAN SARAN...………...……….. 125
DAFTAR PUSTAKA……....………. 128
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Jenis-jenis tomat berdasarkan bentuk buah dan kegunaannya 15
Tabel 2. Kandungan nutrisi tomat segar. 17
Tabel 3. Beberapa perubahan komposisi buah tomat terkait dengan proses
pematangan
19
Tabel 4. Komposisi Isomer lycopene pada produk buah tomat dan plasma
darah manusia
32
Tabel 5. Kandungan Likopen Buah Segar dan Olahan Tomat 35
Tabel 6. Konsentrasi antioksidan lycopene dari beberapa varietas tomat 37
Tabel 7. Kandungan Karotenoid Buah Tomat dan Produk olahannya 38
Tabel 8. Penggolongan antioksidan berdasarkan cara kerjanya 52
Tabel 9. Aktivitas antimikroba dari ekstrak 62
Tabel 10. Komposisi kimia dari lemon 62
Tabel 11. Produksi jeruk lemon 63
Tabel 12. Karakteristik sari jeruk nipis, buah tomat, dan sari buah tomat
sebelum pasteurisasi
101
Tabel 13. Kandungan Asam sitrat pada sari jeruk nipis 102
Tabel 14.Kadar Vitamin C sari jeruk nipis 103
Tabel 15. Kadar Vitamin C buah tomat segar 105
Tabel 16. Kandungan antioksidan lycopene pada buah tomat segar 106
Tabel 17.Kadar Lycopene pada sari buah tomat sebelum pasteurisasi 106
Tabel 18. Kadar antioksidan likopen sari buah tomat pada berbagai
konsentrasi jeruk nipis selama penyimpanan
110
Tabel 19. Anova nilai aktivitas antioksidan sari buah tomat pada berbagai
konsentrasi sari jeruk nipis selama penyimpanan
112
Tabel 20. Koefisien Regresi Berganda Kadar Vitamin C, Lycopene, dan
Aktivitas antioksidan
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. a. Bagian-bagian buah tomat. b. Penampang melintang buah tomat 12
Gambar 2. Struktur molekul asam-asam organik pada buah tomat. (A) Asam
sitrat; (B) Asam malat; (C) Asam asetat; (D) Asam format; (E)
Asam laktat; (F) Asam galaktonat
17
Gambar 3. Struktur molekul Vitamin C atau asam askorbat (2-oxo-L-threo-
hexono- 1,4-lactone-2,3-enediol)
22
Gambar 4. Bentuk molekul lycopene 27
Gambar 5. Struktur molekul antioksidan paling potensial 28
Gambar 6. Perbandingan suhu ekstraksi terhadap kadar total Lycopene 30
Gambar 7. Jalur Smirnoff-Wheeler untuk biosintesis L-askorbat tumbuhan 36
Gambar 8. Peran hormon tanaman, CO2
pada akumulasi karotenoid selama pematangan buah tomat
, Cahaya, dan saling mempengaruhinya 41
Gambar 9. Buah jeruk nipis (Citrus aurantifolia) 42
Gambar 10. Gugus kromofor dan auksokrom DPPH 64
Gambar 11. Struktur representatif tiga dimensi Superoxide dismutase 72
Gambar 12. Struktur molekul Acrylamide 77
Gambar 13. Skema perkembangan sel kanker (Anonim, 2015) 79
Gambar 14. Bagan Penelitian 97
Gambar 15. Bagan pengamatan hispatologi hati tikus 99
Gambar 16. Bagan pewarnaan immunohistokimia 100
Gambar 17. Hubungan konsentrasi sari jeruk nipis selama penyimpanan dengan
kandungan vitamin C sari buah tomat olahan
108
Gambar 18. Hubungan konsentrasi sari jeruk nipis selama penyimpanan
terhadap kadar antioksidan likopen sari tomat olahan
110
Gambar 19. Hubungan nilai aktivitas antioksidan sari buah tomat selama
penyimpanan terhadap konsentrasi sari jeruk nipis
111
Gambar 20. Grafik hasil perhitungan total plate count pada sari buah tomat
menggunakan sari jeruk nipis sebagai pengawet dengan
penyimpanan 0, 1, 2, dan 3 Minggu
Gambar 21. Fotomikrograf lobulus hati tikus (Sediaan seksional, Potongan
melintang) metode pewarnaan hematoksilin-eosin.
117
Gambar 22. Fotomikrograf lokalisasi Cu.Zn-SOD secara immunohistokimia
jaringan hati tikus.
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Kurva standard asam askorbat 137
Lampiran 2. Karakteristik jeruk nipis 138
Lampiran 3. Kadar Vitamin C sari buah tomat 139
Lampiran 4. Kadar antioksidan likopen sari buah tomat pada berbagai
konsentrasi sari jeruk nipis selama penyimpanan
140
Lampiran 5. Aktivitas antioksidan sari buah tomat pada berbagai konsentrasi
sari jeruk nipis selama penyimpanan
141
