PRODUKSI PIGMEN, LOVASTATIN, DAN SITRININ OLEH Monascus
purpureus DALAM MEDIA SINGKONG (Manihot esculenta), KENTANG
(Solanum tuberosum), DAN KIMPUL (Xanthosoma sagiitifolium Schott)
PADA BERBAGAI VARIASI pH (5, 6, DAN 7)
PRODUCTION OF PIGMENTS, LOVASTATIN, AND CITRININ BY
Monascus purpureus IN CASSAVA (Manihot esculenta), POTATO
(Solanum tuberosum), AND KIMPUL (Xanthosoma sagiitifolium Schott)
MEDIA AT VARIOUS pH (5, 6, AND 7)
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat – syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
Oleh : LIA FRAMASARI
07.70.0027
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
2011
PRODUKSI PIGMEN, LOVASTATIN, DAN SITRININ OLEH Monascus
purpureus DALAM MEDIA SINGKONG (Manihot esculenta), KENTANG
(Solanum tuberosum), DAN KIMPUL (Xanthosoma sagiitifolium Schott)
PADA BERBAGAI VARIASI pH (5, 6, DAN 7)
PRODUCTION OF PIGMENTS, LOVASTATIN, AND CITRININ BY
Monascus purpureus IN CASSAVA (Manihot esculenta), POTATO
(Solanum tuberosum), AND KIMPUL (Xanthosoma sagiitifolium Schott)
MEDIA AT VARIOUS pH (5, 6, AND 7)
Oleh : LIA FRAMASARI
NIM : 07.70.0027
Program Studi : Teknologi Pangan
Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal : 7 Juni 2011
Semarang, Agustus 2011
Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Katolik Soegijapranata
Pembimbing I Dekan
Ir. Lindayani, MP., PhD. Ita Sulistyawati,STP., MSc.
Pembimbing II
Dra. Laksmi Hartayanie, MP.
RINGKASAN
Angkak merupakan hasil fermentasi Monascus purpureus dengan menggunakan substrat beras. Hasil metabolisme, Monascus sp. yaitu pigmen, monakolin K (lovastatin), dan sitrinin. Pigmen yang dihasilkan oleh Monascus sp.sering dimanfaatkan sebagai pewarna alami karena pigmen ini aman, tidak toksik, dan tidak menimbulkan alergi. Lovastatin pada angkak banyak dimanfaatkan sebagai obat karena dapat menurunkan kadar kolesterol dengan menghambat biosintesis kolesterol. Sitrinin merupakan senyawa metabolit sekunder lain yangbersifat nephrotoxic dan hepatotoxic. Umumnya, Monascus purpureus ditumbuhkan pada substrat beras saja. Selain beras, Monascus purpureus juga dapat ditumbuhkan pada umbi – umbian. Umbi yang dapat digunakan sebagai substrat untuk pertumbuhan Monascus purpureus adalah yang banyak mengandung pati, diantaranya kimpul, singkong, dan kentang. Pemilihan ketiga umbi ini dikarenakan kandungan amilosa yang tinggi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pH dan substrat umbi terhadap intensitas pigmen serta keberadaan lovastatin dan sitrinin yang dihasilkan oleh Monascus purpureus. Analisa kualitatif lovastatin dan sitrinin dilakukan dengan metode High Performance Liquid Chromatography (HPLC).
Monascus purpureus yang ditumbuhkanpada kentang menghasilkan pigmen merah (0,14
± 0,01) dan pigmen kuning (0,56 ± 0,05) yang paling tinggi dibandingkan substrat lain. Kandungan lovastatin yang paling tinggi ditemukan pada Monascus purpureus yang ditumbuhkan pada substrat kimpul pH 6 (6,47 ± 0,31). Hasil analisa sitrinin Monascus purpureus yang ditumbuhkan pada substrat beras tidak ditemukan adanya sitrinin karena kandungan lemak beras lebih tinggi dibandingkan substrat lain, sedangkan sitrinin paling paling tinggi adalah yang ditumbuhkan pada substrat kentang pada pH 7 (15,88 ± 2,63). Pembentukan pigmen, lovastatin, dan sitrinin oleh Monascus purpureus dipengaruhi oleh substrat dan pH.
i
SUMMARY
Angkak is a product fermented using Monascus purpureus rice substrate. Monascus purpureus can produce the secondary metabolite during the fermentation there are pigments, monacolin K (lovastatin), and citrinin. Pigments produced by Monascus sp. often used as a natural food coloring in food industry because these pigments are safe, non toxic, and don’t cause allergy. Lovastatin in angkak has been used as medicine because can reduce cholesterol by inhibiting cholesterol biosynthesis. While that is a compound citrinin other secondary metabolites produced by Monascus sp. nephrotoxic and hepatotoxic properties. Generally, Monascus purpureus was only grown in the rice substrate. Besides rice, Monascus purpureus can also be grown in tubers. The tubers that can be used as a substrate for the growth of Monascus purpureus is containing a lot of starch, such as kimpul, cassava, and potato. The purpose of this research were to determine effect pH and substrates on production of pigments intensity, presence lovastatin and citrinin which produced Monascus purpureus. Qualitative analysis of lovastatin and citrinin by using High Performance Liquid Chromatography (HPLC) method. Monascus purpureus grown on potato substrate produces has highest a red pigment (0.14 ± 0.01) and yellow pigment (0.56 ± 0.05) compared to kimpul, cassava, and rice substrates. Monascus purpureus which is grown on substrates kimpul at pH 6 (6.47 ± 0.31) has the highest lovastatin compared to the others substrate. Monascus purpureus which is grown on rice substrate no produce citrinin because the fat content in rice is highest compared kimpul, cassava, and potato. Monascus purpureus which is grown on substrates potato at pH 7 (15.88 ± 2.63) has the highest citrinin compared to those which is grown on the substrate kimpul, cassava and rice. The production pigments, lovastatin, and citrinin by Monascus purpureus effected substrates and pH.
ii
KATA PENGANTAR
Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkatNya, penulis berhasil menyelesaikan
skripsi dengan judul “PRODUKSI PIGMEN, LOVASTATIN, DAN SITRININ OLEH
Monascus purpureus DALAM MEDIA SINGKONG (Manihot esculenta), KENTANG
(Solanum tuberosum), DAN KIMPUL (Xanthosoma sagiitifolium Schott) PADA BERBAGAI
VARIASI pH (5, 6, DAN 7)
Skripsi ini dapat selesai atas bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis
ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertai, membimbing, serta selalu memberikan
rencana terindah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Ita Sulistyawati, STP., MSc. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi
Pangan sekaligus dosen wali yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk
melaksanakan skripsi.
3. Ir. Lindayani, MP., PhD. dan Dra. Laksmi Hartayanie, MP. selaku pembimbing I dan II
yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, mengoreksi, serta memberikan masukan
ide hingga terselesaikannya skripsi ini.
4. Semua dosen Fakultas Tekonologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan yang selama 3
tahun lebih telah memberikan pengajaran kepada penulis, sehingga penulis dapat
menggunakan materi pengajaran untuk menyelesaikan skripsi ini.
5. Mas Soleh, Mas Pri, Bu Rani, Mbak Endah, Cik Rany yang telah mendampingi dan
memberikan informasi yang berguna selama melakukan penelitian di laboratorium.
6. Mbak Ros, Mas Agus, dan Mas War yang telah memberikan bantuan dalam hal
administrasi, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan lancar.
7. Papa, Mama, dan Lisa my sweety sister yang telah banyak memberikan doa dan dukungan
selama pelaksanaan skripsi ini.
8. Angkakerz : Bangga, Nita, Catherine, Cornelia, Novia, dan Linda yang telah kompak
bersama – sama menjalani penelitian, saling mendukung dalam suka dan duka, saling
memberikan semangat dalam menghadapi kesulitan – kesulitan selama penelitian.
iii
iv
9. De bro : Lenny, Helena, Ria, Nita, Cornelia, Purjan, Anie, dan Novia yang telah
memberikan semangat serta dukungan, memberikan keceriaan, memberikan bantuan
berupa tenaga serta memberikan doa selama pelaksanaan skripsi. Forever friends de’Bro.
10. Meliana, Sieny, Nikita, Melisa, Yaya (06), dedeku Tabita (08), cik Evelyn yang telah
memberikan bantuan berupa tenaga, dukungan, serta masukan – masukan yang membantu
selama pelaksanaan skripsi ini.
11. Teman – teman chat yang juga memberikan dukungan, semangat, dan hiburan selama
pelaksanaan skripsi ini.
12. Semua teman – teman TP serta pihak – pihak yang telah memberikan dukungan hingga
terselesaikannya skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dengan keterbatasan kemampuan serta pengalaman, maka skripsi ini
masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis memohon maaf jika ada kekurangan dalam
penyusunan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap bahwa skripsi ini dapat bermanfaat untuk
menambah pengetahuan kepada siapa saja terutama untuk mahasiswa Teknologi Pangan.
Semarang, Agustus 2011
Penulis
DAFTAR ISI
1.2.2.1. Produksi Pigmen oleh Monascus purpureus...3
1.2.2.2. Produksi Lovastatin dan Sitrinin oleh Monascus purpureus....5
1.2.3. Pemanfaatan Kimpul, Singkong, dan Kentang Sebagai Substrat Pertumbuhan Monascus purpureus...9
1.3. Tujuan Penelitian ...12
2. MATERI DAN METODE...13
2.1. Pelaksanaan Penelitian...13
2.2. Materi...13
2.2.1. Alat...13
2.2.2. Bahan ...14
2.3. Metode ...14
2.3.1. Penelitian Pendahuluan...14
2.3.1.1. Pengaturan pH (Pembuatan Larutan Buffer Fosfat pH 5, 6, dan 7 Untuk Perendaman Substrat) ...14
2.3.2.Penelitian Utama ...15
2.3.2.1. Pengukuran Konsentrasi Amilosa ...15
2.3.2.1.1. Pembuatan Kurva Standar. ...15
2.3.2.1.2. Penetapan Konsentrasi Amilosa Sampel. ...15
2.3.2.2. Pengembangan Inokulum ...16
2.3.2.3. Pembuatan Angkak...16
2.3.2.3.1. Persiapan Substrat Inokulasi ...16
2.3.2.3.2. Inokulasi ...17
2.3.2.4. Pembuatan Serbuk Inokulum ...18
2.3.2.5. Analisa Intensitas Pigmen ...20
2.3.2.6. Analisa Lovastatin dan Sitrinin ...20
v
vi
3. HASIL PENELITIAN ...21
3.1. Pengukuran Konsentrasi Amilosa...21
3.2. Intensitas Pigmen Hasil Pertumbuhan Monascus purpureus...21
3.3. Analisa Lovastatin dan Sitrinin...25
4. PEMBAHASAN ...29
4.1. Produksi Pigmen oleh Monascus purpureus...29
4.2. Analisa Kualitatif Lovastatin dan Sitrinin Pada Pertumbuhan Monascus purpureus Dalam Berbagai Substrat dan Variasi pH ...32
4.2.1. Analisa Kualitatif Lovastatin...33
4.2.2. Analisa Kualitatif Sitrinin ...35
5. KESIMPULAN DAN SARAN...38
5.1. Kesimpulan ...38
5.2. Saran ...38
6. DAFTAR PUSTAKA ...39
7. LAMPIRAN...43
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Kandungan gizi angkak...3
Tabel 2. Kandungan pati dan amilosa dalam singkong, kentang, kimpul, dan beras ...11
Tabel 3. Komposisi zat gizi makanan per 100 gram BDD ...12
Tabel 4. Hasil pengukuran konsentrasi amilosa kimpul, singkong, kentang,
dan beras ...21
Tabel 5. Absorbansi pigmen oleh Monascus purpureus yang ditumbuhkan pada berbagai substrat (kimpul, singkong, kentang, dan kontrol beras) dengan variasi pH (5, 6, dan 7) pada panjang gelombang 390 nm dan 500 nm ...22
Tabel 6. Hasil analisa lovastatin pada fermentasi Monascus purpureus pada berbagai substrat (kimpul, singkong, kentang, dan kontrol beras) dan pH (5, 6, dan 7) ...26
Tabel 7. Hasil analisa sitrinin pada fermentasi Monascus purpureus pada berbagai substrat (kimpul, singkong, kentang, dan kontrol beras) dan pH (5, 6, dan 7) ...27
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur lovastatin ...5
Gambar 2. Jalur pembentukan lovastatin ...6
Gambar 3. Struktur sitrinin...8
Gambar 4. Jalur pembentukan pigmen merah dan sitrinin...9
Gambar 5. Biakan Monascus purpureus yang ditumbuhkan dalam media Potato Dextrose Agar (PDA) miring ...16
Gambar 6. Kimpul, singkong, dan kentang yang digunakan sebagai substrat untuk pertumbuhan Monascus purpureus (a) penampakan melintang; (b) penampakan setelah dipotong dadu ...17
Gambar 7. Serbuk inokulum yang dihasilkan dari fermentasi Monascus purpureus dengan substrat (a) kimpul, (b) singkong, (c) kentang, (d) beras dengan pH 5, 6, dan 7 ...19
Gambar 8. Absorbansi pigmen kuning yang dihasilkan oleh Monascus purpureus pada berbagai substrat (kimpul, singkong, kentang, dan kontrol beras) dengan pengukuran pada panjang gelombang 390 nm ...23
Gambar 9. Absorbansi pigmen merah yang dihasilkan oleh Monascus purpureus pada berbagai substrat (kimpul, singkong, kentang, dan kontrol beras) dengan pengukuran pada panjang gelombang 500 nm ...24
Gambar 10. Kromatogram analisa lovastatin Monascus purpureus yang ditumbuhkan pada kimpul pH 6...28
Gambar 11. Kromatogram analisa sitrinin Monascus purpureus yang ditumbuhkan pada kentang pH 7 ...28
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Kurva Standar dan Hasil Pengukuran Konsentrasi Amilosa...43
Lampiran 2. Rumus Perhitungan Konsentrasi Lovastatin dan Sitrinin...45
Lampiran 3. Hasil Perhitungan Konsentrasi Lovastatin dan Sitrinin Dalam Sampel Berdasarkan Perbandingan Luas Area Sampel dan Luas Area Standar (Konsentrasi 125 ppm, 250 ppm,dan 500 ppm)...46
Lampiran 4. Kromatogram Hasil Analisa Larutan Standar Lovastatin Dengan Menggunakan HPLC ...48
Lampiran 5. Kromatogram Hasil Analisa Larutan Standar Sitrinin Dengan Menggunakan HPLC ...49
Lampiran 6. Kromatogram Hasil Analisa Lovastatin dan Sitrinin dari Fermentasi Monascus purpureus Dalam Substrat Kimpul Dengan Variasi pH 5, 6, dan 7 ...50
Lampiran 7. Kromatogram Hasil Analisa Lovastatin dan Sitrinin dari Fermentasi Monascus purpureus Dalam Substrat Singkong Dengan VariasipH 5, 6, dan 7 ...51
Lampiran 8. Kromatogram Hasil Analisa Lovastatin dan Sitrinin dari Fermentasi Monascus purpureus Dalam Substrat Kentang Dengan Variasi pH 5, 6, dan 7 ...52
Lampiran 9. Kromatogram Hasil Analisa Lovastatin dan Sitrinin dari Fermentasi Monascus purpureus Dalam Substrat Beras Dengan Variasi pH 5, 6,dan 7...53
Lampiran 10. Hasil Fermentasi Monascus purpureus yang Ditumbuhkan Dengan Substrat (a) Kimpul, (b) Singkong, (c) Kentang, (d) Beras Dengan pH 5, 6, dan 7 Selama 14 Hari...54
ix
