BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Serat dan Peranan Serat Terhadap Kolesterol
Serat makanan (dietary fiber) adalah bagian yang dapat dimakan dari tanaman ataukarbohidrat analog yang tahan terhadap pencernaan dan penyerapandi usus kecil manusiadengan fermentasi lengkap atau parsial di usus besar. Serat makanantermasuk polisakarida,oligosakarida, lignin dan zat tanaman terkait. Serat makanan menguntungkanefek fisiologis termasuk penurunan kolesterol darah, dan penurunan glukosa darah(AACC, 2001). Serat makanan adalah makanan berbentuk karbohidrat yang banyak terdapat pada dinding sel tanaman yang tidak dapat dicerna tubuh. Walaupun tidak dapat dicerna dan tidak menghasilkan energi, namun mempunyai fungsi yang bermanfaat (Ebihara dan Schneeman, 1989).
Kandungan serat yang tinggi dalam makanan menurut berbagai penelitian memberikan banyak manfaat, diantaranya efektif untuk menurunkan kadar kolesterol darah. Serat yang tinggi akan meningkatkan ekskresi lemak melalui feses, termasuk juga kolesterol dan trigliserida. Hal ini terjadi karena serat akan mempengaruhi penyerapan lemak yaitu dengan menyerap asam lemak, kolesterol dan asam empedu dalam saluran pencernaan. Asam lemak dan kolesterol yang terikat serat tidak dapat membentuk misel sehingga tidak dapat diserap oleh usus halus.Selain itu, komponen serat pangan mampu mengikat asam empedu sehingga akan mencegah kembali penyerapan dari usus, dan meningkatkan ekskresinya melalui feses. Akibatnya konversi kolesterol dari serum darah menjadi asam
empedu didalam hati meningkat.Penurunan jumlah asam empedu yang kembali ke hati mengakibatkan kolesterol untuk mensintesis asam empedu yang baru sehingga berpengaruh pada penurunan kolesterol serum (Nishina dan Freedland, 1989).Hasil penelitian Anderson, et al., (1994) menunjukkan bahwa serat kasar ransum menurunkan konsentrasi kolesterol dalam serum dan hati tikus dibandingkan dengan selulosa.Ransum yang mengandung serat kasar yang mudah larut dan yang tidak larut mempengaruhi nilai kolesterol dalam serum dan hati tetapi masih tetap lebih rendah dibandingkan dengan tikus yang mendapatkan pakan serat selulosa.
2.2 Alginat
Alginat cukup melimpah di alam karena mereka merupakan komponen struktural dalam ganggang coklat laut (Phaeophyceae) yang terdiri dari hingga 40% dari bahan kering dan sebagai polisakarida kapsuler pada bakteri tanah. Alginat disintesa pertama kali oleh Stanford pada tahun 1880.Asam alginat tidak larut dalam air, karena itu yang digunakan dalam industri adalah dalam bentuk garam natrium, garam kalsium dan magnesium.Meskipun penelitian ini dan hasil mengarah ke kemungkinan produksi fermentasi mikroba dan juga oleh modifikasi pasca - polimerisasi molekul alginat, semua alginat komersial saat ini masih diambil dari sumber alga.Aplikasi industri alginat terkait dengan kemampuannya untuk menahan air, membentuk gel, mengentalkandan sifat stabilnya (Draget, et al., 2005).
2.2.1Struktur alginat
Alginat merupakan kopolimer linear yang mengandung lebih dari 700 residu asam uronat yaitu β-D-asam manuronat dan α-L-asam guluronat dengan
ikatan 1,4. Rantai alginat yang hanya mengandung residu asam manuronat disebut blok M, rantai alginat yang hanya mengandung residu asam guluronat disebut blok G dan rantai alginat yang mengandung residu asam manuronat serta asam guluronat disebut blok M-G, seperti Gambar 2.1 dibawah ini:
Gambar 2.1Struktur alginat 2.2.2 Sifat fisika dan kimia alginat
Natrium alginat biasanya memiliki berat molekul20.000– 240.000.Pemerian natrium alginat adalah tidak berasa, praktis tidak berbau, berwarna putih sampai putih kekuningan, berbentuk serbuk berserat (Rowe, et al., 2009).
Asam alginat tidak larut dalam air dan mengendap pada pH < 3,5, sedangkan garam alginat dapat larut dalam air dingin atau air panas dan mampu membentuk larutan yang stabil. Natrium alginat tidak dapat larut dalam pelarut organik tetapi dapat mengendap dengan alkohol.Alginat sangat stabil pada pH 5-10, sedangkan pada pH yang lebih tinggi viskositasnya sangat kecil.Sifat struktur
sel alginat akan lebih kenyal apabila rasio komponen antara mannuronat dan guluronat lebih dari satu (Draget, et al., 2005)
2.2.3Kegunaan dan aplikasi alginat
Alginat dapat digunakan dalam berbagai bidang antara lain industri makanan, tekstil, farmasi, kertas, detergen dan kosmetik. Alginat telah digunakan secara luas dalam berbagai formulasi oral dan topikal. Dalam formulasi tablet dan kapsul, asam alginat digunakan sebagai pengikat, pelicin dan pengembang dalam pembuatan tablet dan sebagai diluent dalam pembuatan cangkang kapsul.Asam alginat banyak digunakan sebagai pengental dan sebagai suspending agent dalam pembuatan berbagai pasta, krim dan gel dan juga sebagai stabilizing agentdalam emulsi minyak dalam air (Rowe, et al., 2009).
Alginat hasil ekstraksi dari rumput laut coklat jenis Sargassum sp. berguna bagi penderita penyakit diabetes mellitus (Wikanta, et al., 2002). Pemberian natrium alginat viskositas 150cps, 300cps, dan 450cps dengan dosis 200 mg/ekor/hari mampu menurunkan kadar kolesterol total darah tikus sampai pulih ke keadaan normal (Wikanta, et al., 2003).
Sifat koloid, membentuk gel, dan hidrofilik menyebabkan senyawa ini banyak digunakan sebagai emulsifier, pengental danstabilizer dalam industri. Sifat hidrofilik alginat dimanfaatkan untuk mengikat air dalam proses pembekuan makanan. Pada makanan yang dibekukan, polimer ini mempertahankan jaringan makanan.Selain itu, polimer ini dapat digunakan sebagai emulsi lemak dalam pembuatan saus dan mengenyalkan, menjaga tekstur serta menghasilkan rasa yang enak dalam pembuatan puding.Alginat juga dimanfaatkan dalam dunia kosmetik karena sifatnya yang dapat mengikat air dan mudah menembus jaringan.Hal ini
menyebabkan polimer ini terikat sempurna pada jaringan kulit dan mempertahankan kelembaban (hidrofilik) dan elastisitas kulit (Anonim, 2015).
Selain aplikasi alginat dalam industri di atas, salah satu aplikasi alginat yang dimanfaatkan dalam sering dimanfaatkan adalah teknik imobilisasi dengan alginat dalam fermentasi gula oleh yeast.Kelebihan teknik imobilisasi adalah penggunaan kembali biokatalis, produktivitas yang tinggi, dan pengurangan kontaminasi.Dari penelitian yang telah dilakukan, alginat merupakan matriks imobilisasi yang paling baik karena efisien, mudah digunakan, dapat dimodifikasi, dan tidak bersifat toksik (Anonim, 2015).
Dalam percobaan, umumnya alginat digunakan sebagai suatu media, di mana sel yeast dari ragi akan diimobilisasikan dalam butiran-butiran alginat itu. Butiran-butiran tersebut akan ditempatkan dalam larutan gula (sukrosa) untuk melihat proses fermentasi yeast sebagai salah satu metabolismenya dengan menghasilkan CO2 yang mengakibatkan butiran-butiran tersebut melambung ke
atas untuk melepaskan gas. Ketika CO2 telah dilepaskan, butiran tersebut akan
terjatuh kembali ke dasar botol dan akan naik lagi ketika proses fermentasi terjadi lagi (Anonim, 2015).
2.2.4Mekanisme natrium alginat menurunkan kolesterol
Natrium alginat mampu meningkatkan ekskresi lemak dari usus kecil. Namun, alginat ini tampaknya tidak berpengaruh pada peningkatan ekskresi sterol dari usus kecil tetapi berpengaruh terhadap efek penurunannya. Efek ini kemungkinan disebabkanolehpengikatan dan penjeratan asam lemak di dalam gel alginat yang menyebabkan stimulasi cholecystokinin dan ekskresi empedu berkurang (Sandberg, et al., 1994).
Mekanisme natrium alginat dapat menurunkankadar kolesterol darah diduga terjadi dengan dua cara. Pertama, natrium alginat bergabung dengan asam empedu yang diproduksi oleh hati untuk memecah lemak di dalam usus halus. Sebagian besar asam empedu akan dikeluarkan bersama serat sebagai bahan buangan dan tidak diserap lagi. Kolesterol merupakan bahan dasar pembentuk asam empedu.Untuk menggantikan asam empedu yang hilang, kolesterol dikeluarkan dari peredaran darah. Peristiwa ini dapat menurunkan kadarkolesterol dalam darah. Kedua, serat natrium alginat di dalam usus mengikat asam lemak, garam empedu dan kolesterol dari makanan sehingga menghambat penyerapan zat tersebut dan membawanya keluar bersama feses. Berkurangnya absorbsi garam empedu dan kolesterol ke hati ini akan meningkatkan pengambilan kolesterol dari darah yang akan dipakai untuk sintesis asam empedu yang baru yang akan mengakibatkan menurunnya kadar kolesterol darah (Wells dan Ershoff, 1961). 2.3 Kolesterol
Kolesterol terdapat di dalam jaringan dan lipoprotein plasma, yang bisa dalam bentuk kolesterol bebas atau gabungan dengan asam lemak rantai panjang sebagai ester kolesteril.Unsur ini disintesis di banyak jaringan dari asetil-KoA dan akhirnya dikeluarkan dari tubuh di dalam empedu sebagai garam kolesterol atau empedu.Kolesterol merupakan prekursor semua senyawa steroid lainnya di dalam tubuh, misal kortikosteroid, hormon seks, asam empedu dan vitamin D (Murray, et al., 2003).
Kolesterol dalam darah berasal dari dua sumber, yaitu dari diet (kolesterol eksogen) dan dari hasil sintesis dalam tubuh (kolesterol endogen).Hanya 25 – 50% kolesterol dari diet yang diabsorpsi, selebihnya dibuang melalui feses.
Kolesterol dan lemak tidak larut dalam darah, kolesterol perlu “dikemas” bersama protein tertentu akan diubah menjadi lipoprotein berdensitas rendah (LDL) yang dikenal sebagai kolesterol “buruk” dan lipoprotein berdensitas tinggi (HDL) yang dikenal sebagai kolesterol “baik”. Kolesterol diperlukan oleh tubuh untuk sintesis asam empedu yang diperlukan untuk pencernaan lemak, sintesis hormon steroid, sintesis vitamin D sebagai komponen membran sel (Lehninger,1990).
2.3.1Biosintesis kolesterol
Biosintesis kolesterol dapat dibagi menjadi lima tahap sebagai berikut: 1. Tahap pembentukan mevalonat, yang merupakan senyawa enam-karbon,
disintesis dari asetil-KoA.
2. Unit isoprenoid dibentuk dari mevalonat dengan menghilangkan CO2. 3. Enam unit isoprenoid mengadakan kondensasi untuk membentuk skualen. 4. Skualen mengalami siklisasi untuk menghasilkan senyawa steroid induk,
yaitu lanosterol.
5. Kolesterol dibentuk dari lanosterol setelah melalui beberapa tahap lebih lanjut, termasuk menghilangkan tiga gugus metil (Murray, et al., 2003).
Kolesterol merupakan zat yang berguna untuk menjalankan fungsi tubuh. Selain berguna untuk proses metabolisme, kolesterol berguna untuk membungkus jaringan saraf (mielin), melapisi selaput sel, dan melarutkan vitamin. Kolesterol pada anak-anak dibutuhkan untuk mengembangkan jaringan otak (Wiryowidagdo, 2002).Kolesterol secara khas adalah produk metabolisme hewan, oleh karena itu terdapat pada makanan yang berasal dari hewan seperti kuning telur, daging, hati dan otak (Murray, et al., 2003).
2.3.2 Jenis kolesterol
Lipid plasma yang utama yaitu kolesterol, trigliserida, fosfolipid dan asamlemak bebas tidak larut dalam cairan plasma.Agar lipid plasma dapat diangkutdalam sirkulasi, maka susunan molekul lipid tersebut perlu dimodifikasi, yaitudalam bentuk lipoprotein yang bersifat larut dalam air.Lipoprotein ini bertugasmengangkut lipid dari tempat sintetisnya menuju tempat penggunaannya(Suyatna dan Tony, 1995). Lipoprotein dibagi menjadi 5 bagian yakni kilomikron, very lowdensity lipoprotein (VLDL), intermediate density lipoprotein (IDL), low densitylipoprotein ( LDL), dan high density lipoprotein (HDL). Dari kelimanya, yangpenting untuk diketahui adalah LDL dan HDL, yaitu :
1. Low density lipoprotein (LDL) merupakan lipoprotein yang mengangkut kolesterol terbesar untuk disebarkan ke seluruh jaringan tubuh dan pembuluh darah. LDL sering disebut kolesterol jahat karena efeknya yang arterogenik (mudah melekat pada dinding pembuluh darah), sehingga dapat menyebabkan penumpukan lemak dan penyempitan pembuluh darah (arterosclerosis). Kadar LDL di dalam darah sangat tergantung dari lemak
jenuh yang masuk. Semakin banyak lemak jenuh yang masuk, semakin menumpuk pula LDL. Hal ini disebabkan LDL merupakan lemak jenuh yang tidak mudah larut.
2. High density lipoprotein (HDL) mengandung protein yang tinggi dan rendah kolesterol dan fosfolipid. HDL merupakan lipoprotein yang mengandung Apo A, yang memiliki efek anti-arterogenik, sehingga disebut kolesterol baik. Fungsi utamanya adalah membawa kolesterol bebas dari dalam endotel dan mengirimkannya ke pembuluh darah perifer, lalu keluar tubuh lewat empedu. Dengan demikian, penimbunan kolesterol di perifer menjadi berkurang (Guyton, 2006).
2.3.3 Kolesterol dan hubungannya pada beberapa penyakit
Berbagai penelitian menunjukkan adanya hubungan antara lemak jenuh dan kolesterol dan timbulnya penyakit jantung koroner, obesitas, hipertensi, diabetes serta sejumlah penyakit kanker, termasuk kanker payudara dan kanker usus besar (kolon) (Throp, 2001).Kadar kolesterol normal pada manusia kurang dari 200 mg/dl. Kenaikan kadar kolesterol di dalam darah merupakan faktor resiko dalam pembentukan penyakit jantung koroner. Gambar 2.2 menjelaskan bagaimana terjadinya aterosklerosis.
Gambar 2.3Proses terjadinya aterosklerosis
Hal ini dibuktikan oleh para ahli dengan penurunan kadar kolesterol dalam darah, menurunkan pula resiko pembentukan aterosklerosis penyebab penyakit jantung koroner (Silalahi, 2006).
Ateriosklerosis adalah suatu penyakit yang ditandai dengan penebalan dan hilangnya elastisitas dinding arteri.Aterosklerosis adalah bentuk arteriosklerosis yang paling umum ditemukan (Suyatna dan Tony, 1995).Aterosklerosis disebabkan oleh penebalan zat-zat lemak di dalam dan di bawah lapisan intima dinding pembuluh darah, yang juga terjadi pada arteri koroner.Athere (bahasa Yunani) berarti bubur encer sedangkan skleros berarti pengerasan.Jadi, arterosklerosis adalah penumpukan endapan jaringan lemak (atheroma) dalam pembuluh darah.Pengendapan lemak seperti ini disebut plaque (plak), terutama terdiri atas kolesterol dan ester kolesterol (Silalahi, 2006).
Usaha untuk mencegah dan memperbaiki aterosklerosis adalah antara lain dengan menurunkan kadar kolesterol dalam plasma. Prinsip utama pengobatan
hiperlipoproteinemia ialah mengatur diet yang mempertahankan berat badan normal dan mengurangi kadar lipid plasma (Suyatna dan Tony, 1995).
Bagaimanapun juga persoalan kolesterol tidak bisa dipisahkan dengan soal makanan baik itu jenis, jumlah, maupun rasa. Perlu diingat kembali bahwa semua makanan yang mengandung atom karbon seperti yang terdapat dalam karbohidrat, lemak dan protein merupakan makanan yang menyediakan bahan bagi tubuh untuk membentuk kolesterol (Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Kolesterol dibuat dari atom karbon yang didaur ulang dari makanan yang disantap. Oleh karena itu, meskipun kita sama sekali tidak mengonsumsi makanan yang mengandung kolesterol tapi tetap mengonsumsi karbohidrat, lemak dan protein secara proporsional, maka kebutuhan kolesterol kita akan tetap terpenuhi (Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Bahan makanan yang sehat bisa menjadi tidak sehat apabila diolah dengan cara digoreng, sebab minyak yang digunakan untuk menggoreng adalah bahan yang paling mudah teroksidasi. Berikut beberapa jenis makanan beserta kadar kolesterolnya (Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Tabel 2.1 Jumlah kolesterol dalam makanan
Jenis makanan Kolesterol (mg/10 g) Kategori Jenis makanan yang aman dikonsumsi karena kadar kolesterol yang rendah
Putih telur 0 Sehat
Teripang 0 Sehat
Susu sapi non-fat 0 Sehat
Daging ayam/daging bebek tanpa kulit 50 Sehat
Daging sapi/daging babi tanpa lemak 60 Sehat
Daging kelinci 65 Sehat
Daging kambing tanpa lemak 70 Sehat
Tabel 2.1 lanjutan
Jenis makanan yang boleh dikonsumsi sekali-kali
Daging asap (ham/smoke beef) 98 Sekali-sekali
Iga sapi 100 Sekali-sekali
Iga babi 105 Sekali-kali
Daging sapi 120 Sekali-sekali
Ikan bawal 120 Sekali-sekali
Jenis makanan yang perlu diperhatikan untuk dikonsumsi
Daging sapi berlemak 125 Hati-hati
Daging babi berlemak 130 Hati-hati
Keju 140 Hati-hati
Sosis daging 150 Hati-hati
Kepiting 150 Hati-hati
Udang 160 Hati-hati
Kerang 160 Hati-hati
Siput 160 Hati-hati
Belut 185 Hati-hati
Jenis makanan yang berbahaya untuk dikonsumsi
Santan 185 Berbahaya
Susu sapi 250 Berbahaya
Coklat 290 Berbahaya
Margarine/mentega 300 Berbahaya
Jeroan sapi 380 Berbahaya
Jeroan babi 420 Berbahaya
Kerang putih/tiram 450 Berbahaya
Jeroan kambing 610 Berbahaya
Jenis makanan yang pantang untuk dikonsumsi
Cumi-cumi 1170 Pantang
Kuning telur ayam 2000 Pantang
Otak sapi 2300 Pantang
Otak babi 3100 Pantang
Telur burung puyuh 3640 Pantang
2.4 Telur Puyuh
Telur puyuh terdiri atas putih telur (albumen) 47,4%; kuning telur (yolk) 31,9%; cangkang dan selaput tipis 20,7%. Kandungan protein telur puyuh sekitar 13,1%, sedangkankandungan lemaknya 11,1%. Kadar kolesterol kuning telur
puyuh sebesar 2139,17 mg/100 g, sedangkan kandungan kolesterol kuning telur ayam ras hanya 1274,5 mg/100 g. Perbedaan susunan protein dan lemak telur puyuh dibandingkan dengan telur ternak unggas lain disajikan pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Kandungan protein dan lemak pada beberapa telur ternak unggas
Jenis unggas Protein (%) Lemak (%) Karbohidrat (%) Abu (%)
Ayam ras 12,7 11,3 0,9 1,0 Itik 13,3 14,5 0,7 1,1 Angsa 13,9 13,3 1,5 1,1 Merpati 13,8 12,0 0,8 0,9 Kalkun 13,1 11,8 1,7 0,8 Burung puyuh 13,1 11,1 1,6 1,1
Sumber: Pamungkas, et al., (2013) 2.5 Minyak Jelantah
Minyak goreng merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang berfungsi sebagai media pengolahan bahan pangan.Selain memperbaiki struktur fisik dari bahan pangan yang digoreng, minyak goreng dapat menambah gizi dan nilai kalori serta memberikan citarasa yang khas bagi bahan pangan.Namun yang menjadi masalah adalah penggunaan minyak goreng yang berulang-ulang dapat menyebabkan kerusakan pada minyak tersebut. Jika minyak dipanaskan berulang-ulang pada suhu tinggi dan waktu yang cukup lama, maka akan menghasilkan senyawa polimer yang berbentuk padat dalam minyak. Berbagai macam gejala keracunan yaitu, iritasi saluran pencernaan, pembengkakan organ tubuh, dan kematian telah diobservasi pada hewan yang telah diberi lemak yang dipanaskan dan teroksidasi (Ketaren, 2008).
Minyak jelantah memiliki kandungan peroksida yang tinggi, hal ini bisa terjadi salah satunya disebabkan oleh pemanasan yang melebihi standar. Standar proses penggorengan normalnya berada dalam kisaran suhu 177 - 221 derajat
celcius. Sedangkan kebanyakan orang justru menggunakan minyak goreng pada suhu antara 200-300 derajat celcius. Pada suhu seperti ini, ikatan rangkap pada asam lemak tak jenuh rusak kemudian akan teroksidasi, membentuk gugus peroksida dan monomer siklik, sehingga yang tersisa adalah asam lemak jenuh saja. Dalam hal ini, resiko terhadap meningkatnya kolesterol darah tentu akan semakin tinggi (Ketaren, 2008).
2.6 Lemak Kambing
Lemak merupakan sumber energi yang paling besar yaitu sekitar 9 kkal/gram dibandingkan karbohidrat dan protein yang hanya berkisar 4 kkal/gram. Namun dalam proses pembakaran yang terjadi dalam tubuh justru karbohidrat dan protein digunakan terlebih dahulu baru kemudian lemak, sehingga jarang sekali tubuh membakarlemak untuk menghasilkan energi. Komponen penyusun lemak terdiri dari atom karbon, hidrogen dan oksigen yang berasal dari satu molekul gliserol yang bergabung dengan tiga molekul gliserol.Komposisi daging kambing kandungan protein, lemak dan air masing-masing 16, 23-25 dan 55% (Hargono, et al., 2008).
