Clitoria ternatea, umumnya dikenal sebagai kacang kupu-kupu, merupakan tanaman pemanjat herba abadi [1]. Ini adalah bunga tropis yang dapat ditemukan secara luas di taman dan juga di alam liar.
Revisi: 1 Februari 2023
Kutipan: Multisona, RR; Shirodkar, S.;
Arnold, M.; Gramza-Michalowska,
Hak Cipta: © 2023 oleh penulis.
Diterima: 11 Januari 2023
ketentuan Creative Commons
4.0/).
didistribusikan berdasarkan syarat dan Editor Akademik: Gregorio Peron
Diterbitkan: 7 Februari 2023
Senyawa Bioaktif: Potensi Penggunaan sebagai Bahan Mikroenkapsulasi untuk Pangan Fungsional. Aplikasi. Sains.
2023, 13, 2134. https://doi.org/
10.3390/app13042134
Artikel ini adalah artikel akses terbuka Diterima: 4 Februari 2023
Pemegang Lisensi MDPI, Basel, Swiss.
A. Bunga Clitoria ternatea dan Its
Gunakan sebagai Bahan Mikroenkapsulasi untuk Makanan Fungsional Bunga Clitoria ternatea dan Senyawa Bioaktifnya: Potensi
Industri pangan saat ini tertarik untuk mencari bahan tambahan pangan alami seperti pewarna dan pengawet yang stabil untuk dikembangkan dan memiliki produk turunan yang fungsional [6–8]. C. ternatea dapat menjadi sumber bahan tambahan pangan alami karena kandungan senyawa bioaktifnya, terutama antosianin. Antosianin merupakan flavonoid yang larut dalam air dengan kerangka difenil propana (C6C3C6) [9]. Merupakan pigmen alami pada
tumbuhan yang memberikan beberapa warna yaitu biru, merah, dan ungu pada bunga, buah, dan daun. Karena pewarna alaminya, ekstrak bunga C. ternatea telah digunakan dalam penelitian sebelumnya sebagai pewarna makanan serta untuk meningkatkan fungsionalitas produk [10-12].
Shwetali Shirodkar, Marcellus Arnold dan Anna Gramza-Michalowska *
Tinjauan
,
Komposisi kimia tersebut menyebabkan bunga C. ternatea memiliki khasiat yang bermanfaat seperti sebagai agen terapeutik karena senyawa bioaktifnya bertanggung jawab sebagai antidiabetik, antikolesterol, antidepresan, antikonvulsan, penambah daya ingat, antiinflamasi, dan aktivitas antioksidan [4,5] .
Ribi Ramadhanti Multisona
1. Perkenalan
Clitoria ternatea termasuk dalam kingdom Plantae, filum Tracheophyte, kelas Magnoliopsida dan famili Fabaceae [2]. Ini adalah tanaman asli Zimbabwe, Ghana, Guinea, Malaysia, dan Indonesia. Meski demikian, ia juga telah diperkenalkan ke wilayah tropis Australia, Amerika, dan Afrika Selatan. C. ternatea tersebar luas di banyak negara; oleh karena itu, di daerah lain dikenal dengan berbagai nama seperti bunga biru, tembang telang (Indonesia), bunga telang (Malaysia), dangchan (Thailand), pokindong (Filipina), kajroti, aparajit (India), lan hu die (Cina), cunha (Brasil), dan kacang Kordofan (Sudan) [2–4]. Bunga C. ternatea kaya akan antosianin biru dan memiliki banyak manfaat bagi kesehatan dan kesejahteraan manusia.
Kata Kunci: Clitoria ternatea; mikroenkapsulasi; senyawa bioaktif; makanan fungsional Aplikasi Unggulan: Potensi penerapan makalah ini terletak pada identifikasi aplikasi dan pengetahuan baru mengenai kemungkinan mikroen-kapsulasi fitokimia bunga C. ternatea untuk merancang aktivitas biologis yang optimal.
Abstrak: Karena efek polifenol yang bermanfaat bagi kesehatan dan stabilitasnya yang terbatas selama kondisi pemrosesan yang tidak memadai, terdapat peningkatan minat terhadap mikroenkapsulasi untuk meningkatkan stabilitasnya. Karena publikasi sebelumnya tidak mencakup tinjauan substantif yang berfokus pada topik-topik ini, dalam penelitian ini, kami fokus pada laporan terbaru mengenai topik komponen bioaktif bunga Clitoria ternatea dan kondisi di mana komponen tersebut dimikroenkapsulasi untuk digunakan selanjutnya dalam makanan dan nutraceuticals. Temuan kami menyoroti pentingnya mengoptimalkan variabel proses mikroenkapsulasi untuk penerapan optimal.
https://www.mdpi.com/journal/applsci Departemen Ilmu Gastronomi dan Pangan Fungsional, Fakultas Ilmu Pangan dan Gizi, Universitas Ilmu Hayati Pozna ´n, Wojska Polskiego 31, 60-624 Pozna ´n, Polandia * Korespondensi :
[email protected]; Telp: +48-61-848-7327
Lisensi Atribusi (CC BY) ( https://
creativecommons.org/licenses/by/
Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134. https://doi.org/10.3390/app13042134
Meski demikian, warna dan aktivitas biologis antosianin sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti pH, suhu, dan cahaya. Bentuk bebas antosianin mudah rusak dan sensitif terhadap oksidasi otomatis, yang membatasi aplikasi industri dan menyebabkan produk memiliki umur pendek dan menjadi tidak stabil saat disimpan. Metode mikroenkapsulasi dapat menjadi solusi yang melindungi senyawa bioaktif, mempertahankan warna alami, serta meningkatkan ketersediaan dan stabilitasnya dalam bentuk matriks yang larut dalam air [13,14].
C. ternatea merupakan tanaman hias abadi memanjat yang tingginya mencapai 2-3 m [16].
Makalah ini mengulas informasi terkini tentang metode mikroenkapsulasi senyawa bioaktif yang diekstraksi dari bunga C. ternatea dan pengaruhnya terhadap fitokimia, serta aktivitas biologisnya.
Biasanya tumbuh liar atau dibudidayakan di kebun, menghasilkan bunga berwarna biru atau putih yang mencolok menyerupai cangkang keong. Menurut asal Amerika, baru-baru ini dibudidayakan dan dinaturalisasi di seluruh iklim tropis basah. Secara ekologis, tanaman ini umumnya lebih menyukai sinar matahari penuh, meskipun terkadang lingkungan yang ternaungi
sebagian lebih disukai [2]. Benih dapat berkecambah dengan cara merendamnya dalam air semalaman [17].
Selanjutnya, perkecambahan terjadi dalam waktu 1-2 minggu, sedangkan pembungaan terjadi dalam waktu 4 minggu. Budidaya C. ternatea juga dilakukan dengan cara batang, yaitu kembaran halus, karena panjangnya dapat mencapai 3 m. Apalagi daunnya menyirip, dengan tujuh helai daun.
Bunganya dapat ditemukan tunggal atau berpasangan, dengan warna mulai dari putih, ungu muda, biru muda, hingga biru tua, dengan panjang 9 mm. Pedikel dapat tumbuh hingga panjang sekitar 4 hingga 9 mm , dan bracteoles dapat memiliki panjang sekitar 12 mm, yang berbentuk bulat telur atau bulat. Kelopak campanulate mampu tumbuh hingga 2,2 cm. Lobus bunganya bisa berbentuk lonjong atau segitiga, lancip dan runcing, yang panjangnya bisa mencapai 1 cm. Selain itu, bunga normalnya berbentuk corong, lebarnya 2–4 cm, ujungnya membulat atau berlekuk, dan panjangnya mencapai 5,5 cm [2]. Warna bijinya coklat kekuningan atau kehitaman dan bentuknya subglobose atau lonjong. Sistem akar terdiri dari akar tunggang yang kuat dengan sedikit cabang dan banyak akar lateral yang ramping. Akarnya berkayu dan berwarna putih krem, dengan retakan melintang yang dibentuk oleh lentisel. Rasa akar segarnya sedikit pahit dan tajam [16].
Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134 2 dari 24
Khasiat C. ternatea telah dikenal sejak zaman dahulu, dipercaya sebagai obat alami berbagai penyakit, dan juga digunakan sebagai bahan tambahan makanan alami. Selain senyawa fitokimia, komposisi nutrisi bunga C. ternatea telah diidentifikasi dan dilaporkan oleh Neda et al. [19]. Persentase lemak, karbohidrat, serat, dan protein masing-masing sebesar 2,5, 2,2, 2,1, dan 0,32%, sedangkan kadar air sebesar 92,4%. Bunganya juga diidentifikasi kaya akan kalsium (3,09 mg/g), magnesium (2,23 mg/g), kalium (1,25 mg/g), seng (0,59 mg/
g), natrium (0,14 mg/g), dan besi (0,14 mg/g) [19].
Bahan-bahan dapat dilindungi dengan mikroenkapsulasi untuk mencegah kerusakan akibat paparan unsur-unsur lingkungan seperti air, oksigen, panas, dan cahaya. Secara teknis, proses ini dimaksudkan untuk memperpanjang umur simpan bahan aktif. Mikroenkapsulasi dapat berperan dalam mencegah interaksi dan reaksi yang tidak diinginkan antara bahan pangan dengan zat aktif pangan. Pelepasan terkontrol atau pengiriman terkontrol suatu zat makanan dilakukan setelahnya dengan menggunakan mikroenkapsulasi [15].
2. Karakteristik Botani dan Budidaya
Bentuknya sendiri hampir bulat telur atau bulat, dengan lebar maksimal 3 cm dan panjang 5 cm [18].
3. Komposisi Fitokimia
Berbagai senyawa fenolik yang terkandung dalam tanaman bertanggung jawab atas efek menguntungkan, terutama pada kelopak bunga. C. ternatea banyak mengandung senyawa bioaktif, seperti alkaloid, tanin, glikosida, resin, steroid, saponin, flavonoid, dan fenol [20]. Penelitian lain juga menyatakan bahwa glikosida flavonol malonilasi diisolasi dari kelopak bunga [21].
bunga ternatea . Selanjutnya Tabel 2 menyajikan beberapa penelitian yang melaporkan lipoprotein masih terbatas. Tabel 1 menunjukkan senyawa hidrofilik yang ditemukan di C. ternatea
Gambar 1. Fitosterol pada bunga C. ternatea: (a) ÿ-sitostrerol; (b) stigmasterol; (c) pajakaxerol; (d) berkemah- terol; (e) sitostanol.
secara aktif masih terbatas. Tabel 1 menunjukkan senyawa hidrofilik yang ditemukan di C.
kaempferol, rutin, quercetin, dan myricetin, yang diisolasi dalam ekstrak hidrofilik. bunga C. ternatea terutama mengandung antosianin ternatin dan berbagai glikosida flavanol
asam arakidat, asam behenat, dan asam fitanat), berbagai pitosterol (Gambar 1) seperti Sementara itu, beberapa asam lemak (asam palmitat, asam stearat, asam petroselinat, asam linoleat,
senyawa filat pada bunga C. ternatea . bunga. Selanjutnya Tabel 2 menyajikan beberapa penelitian yang melaporkan senyawa lipofilik pada bunga C. ternatea.
kota (Tabel 1 dan 2), meskipun laporan tentang komposisi fitokimia kuantitas fitokimia telah dijelaskan dalam penelitian sebelumnya sehubungan dengan hidrofobisitasnya Mukherjee [1] dan Kazuma [22] melaporkan bahwa senyawa fenolik yang ditemukan pada bunga C. ternatea terutama adalah antosianin ternatin dan berbagai glikosida flavanol dari Mukherjee [1] dan Kazuma [22] melaporkan bahwa senyawa fenolik yang ditemukan di
Sedangkan beberapa asam lemak (asam palmitat, asam stearat, asam petroselinat, asam linoleat, kaempferol, rutin, quercetin, dan myricetin, yang diisolasi dalam ekstrak hidrofilik.
Gambar 1. Fitosterol pada bunga C. ternatea : (a) ÿ-sitostrerol; (b) stigmasterol; (c) pajakaxerol; (d) campesterol; (e) sitostanol.
campestrerol, stigmasterol, ÿ-sitosterol, dan sitostanol, dan tokokol seperti asam arakidat ÿ-tokoferol, asam behenat, dan asam fitanat), berbagai fitosterol (Gambar 1) seperti dan ÿ-tokoferol juga diidentifikasi dalam ekstrak lipofilik [23]. Komposisi campestrerol , stigmasterol, ÿ-sitosterol, dan sitostanol, serta tokol seperti ÿ-tokoferol
(Tabel
1dan 2), meskipun laporan tentang komposisi fitokimia bersifat kuantitatif
fitokimia telah dijelaskan dalam penelitian sebelumnya sehubungan dengan hidrofobik dan ÿ-tokoferol juga diidentifikasi dalam ekstrak lipofilik
[23].Komposisi dari
0,61
tidak
(mg/g)
tidak
4.89 tidak
[24]
TIDAK
4.72 tidak 1.45
[25]
Kaempferol 3-rutinosida Ternatin D2
0,48
Quercetin 3-neohesperidosida
1.37 Ternatin A2
tidak tidak
Asam linolenat (C18:2n6c)
Kelompok
tidak tidak
tidak [22]
TIDAK
Kaempferol 2.7
0,67
2.13 Ternatin D3
tidak
1.42
asam ellagic
0,15 Ternatin A3
tidak
Asam arakidat (C22:0) Menggabungkan
0,21
tidak 0,89
0,31
0,36 Flavanol 3-(2G-rhamnosilrutinosida)
0,63
TIDAK
Asam caffeoylmalic Turunan delphinidin
tidak 0,32
0,27 Ternatin B1
0,04 0,75
Asam behenat (C22:0) Asam palmitat (C16:0)
tidak
tidak tidak
TIDAK
kuersetin 0,37
0,54
1,99 rutin
0,40 0,73
Asam fitanat
0,39 Ternatin B2
Kelompok
tidak
Asam stearat (C18:0)
tidak 0,89
tidak tidak Tabel 1. Komposisi senyawa hidrofilik bunga C. ternatea.
0,30 3-(2G-rhamnosilrutinosida)
tidak 1.81
TIDAK
Tabel 2. Komposisi senyawa hidrofobik bunga C. ternatea.
Antosianin 1.52
tidak Ternatin B3
Menggabungkan
tidak
Asam petroselinat (C18:2n6c)
tidak
0,39 1.76
0,51
Konsentrasi (mg/g)
TIDAK
1.01 Quercetin 3-glukosida
0,24 tidak
Konsentrasi Antosianidin
Ternatin B4
0,50
tidak Cyanidin-3-sophoroside
0,46 0,39
Asam lemak
tidak tidak
1.29 [23]
0,81
TIDAK
tidak 2.13
0,11
[23]
Kaempferol 3-neohesperidosida Ternatin C2
tidak
Quercetin 3-rutinosida
tidak Ternatin A1
Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134 4 dari 24
ND: Tidak Terdeteksi.
jenis didasarkan pada tiga struktur utama: pelargonidin, cyanidin, dan delphinidin, dikategorikan ke dalam berbagai kelas tergantung pada kekuatan cincin fenolik, tetapi
Antosianin adalah pigmen yang larut dalam air dan terutama disimpan dalam vakuola. Lebih
cincin, yang biasanya dibagi menjadi asam fenolik dan alkohol fenolik. Polifenol bisa
di dalamnya terdapat antosianin [31]. Antosianin berwarna biru pada kelopak dan berbahan dasar terasilasi
bagian penting dari makanan manusia. Monomer utama polifenol adalah fenolik
Antosianin merupakan bagian dari senyawa flavonoid yang berasal dari tumbuhan dan bertanggung jawab
B1–B4, C1–C4, dan D1–D3 [21,23,32–35]. Penelitian lain melaporkan bahwa delphinidin minor Polifenol dikenal sebagai kelompok senyawa tumbuhan yang aktif secara biologis
yang ditandai dengan warna biru tua pada kelopaknya. Berbagai macam polifenol bunga diidentifikasi mengandung antosianin sebagai senyawa fitokimia utama,
pada delphinidin, yang dikenal sebagai ternatin yang diisolasi dari C. ternatea, yaitu ternatin A1–A3,
Gugus hidroksil tunggal (tipe pelargonidin) menghasilkan pigmen yang lebih kemerahan, dengan berasal dari kata Yunani Anthos (bunga) dan kyanos (biru) [30]. C.ternatea
dengan setiap jenis dicirikan oleh jumlah gugus hidroksil pada cincin B.
untuk warna mulai dari merah muda pucat hingga merah ungu dan biru tua. Kata antosianin
Analisis kuantitatif masing-masing antosianin disajikan pada Tabel 1 dan beberapa di antaranya ditemukan di kelopak bunga; Namun, kandungan utama polifenol yang dikandungnya
dengan kapasitas antioksidan yang kuat. Evaluasi bagian bunga C. ternatea menunjukkan
glikosida dan preternatin A3 dan C4 diisolasi dari C. ternatea muda [34].
3.2. Antosianin di C. ternatea
termasuk antidiabetik, antikanker, antimikroba, dan antiinflamasi [27,29].
3.1. Polifenol dalam C. ternatea
struktur ditunjukkan pada Gambar 2.
Kandungan fenolik pada bunga C. ternatea menunjukkan korelasi yang baik dengan aktivitas antioksidan, sehingga memberikan efek farmakologis dan manfaat bagi kesehatan manusia [28]
manusia dan kemampuannya dalam membantu mencegah berbagai penyakit manusia.
pH 1–2, ungu hingga biru pada pH 8–14, dan kuning pada pH 8–14 [2].
adanya polifenol sebagai metabolit sekunder, seperti flavonol glikosida, myricetin,
ÿ-tocopherol ÿ- tocopherol ND:
Tidak Terdeteksi, NE: Tidak Dievaluasi.
C. ternatea secara signifikan dikenal sebagai salah satu sumber polifenol terpenting
peningkatan hidroksilasi cincin B menyebabkan pergeseran warna menjadi spektrum biru [36]. Warna
1.20 Menggabungkan
6.77
TIDAK Taraxerol
6.70 ÿ-Sitosterol
TIDAK 1.24
35.8–104.0 Fitosterol
[23]
Kampesterol Kelompok
TIDAK
(mg/100 gram) Tabel 2. Lanjutan.
TIDAK
Sitostanol
18.3–33.4
0,24
TIDAK
(mg/100 gram)
0,20
[25]
tidak Stigmasterol
Tocol
Konsentrasi
lignan [26]. Polifenol ini dan turunannya terkenal karena manfaat kesehatannya
kuersetin, asam fenolik, kaempferol, dan antosianin [2,27,28]. Penelitian sebelumnya juga melaporkan adanya polifenol seperti alkaloid, tanin, flavonoid, dan fenol [20].
500 pigmen antosianin telah dijelaskan dalam literatur; Namun, sebagian besar antosianin
jenis utama polifenol adalah asam fenolik, flavonoid, stilbenes, alkohol fenolik, dan
perubahan antosianin, tergantung pada pH, dari asam menjadi basa [37]. Warnanya merah pada
dari jaringan tanaman lain. Beberapa penelitian pada hewan melaporkan bahwa ekstraknya mampu 4. Manfaat Peningkatan Kesehatan
sida aktivitas farmakologi ekstrak yang diisolasi tidak hanya dari kelopak bunga, menunjukkan diuretik, nootropik, anti asma, anti inflamasi, analgesik, antipiretik, antidi- tetapi juga dari jaringan tanaman lainnya. Beberapa penelitian pada hewan melaporkan bahwa ekstraknya bersifat abetik, antilipidemik, anti-rematik, antioksidan, dan sifat penyembuhan luka [38]. Karena itu,
membuktikan efisiensi pengobatan pasien. Selanjutnya, Tabel 3 menyajikan beberapa penelitian, yang melaporkan temuan manfaat kesehatan dari sediaan C. ternatea .
ikatan [38]. Oleh karena itu, bunga C. ternatea dapat menjadi bahan tambahan yang ampuh untuk diterapkan sebagai efisiensi fungsional. Selanjutnya, Tabel 3 menyajikan beberapa penelitian, yang melaporkan temuannya
aktivitas logis. Pemanfaatannya dalam pengobatan tradisional telah mendorong para peneliti untuk menghindari aktivitas farmakologis dari ekstrak yang diisolasi tidak hanya dari kelopak bunga, tetapi juga dari kelopak bunga.
retik, antidiabetik, antilipidemik, antirematik, antioksidan, dan penyembuh luka yang tepat dalam produk makanan atau sebagai obat/suplemen farmasi untuk meningkatkan pengobatan pasien
C. ternatea telah banyak diamati karena berbagai manfaat kesehatannya dan farmakologisnya. C. ternatea telah banyak diamati karena berbagai manfaat kesehatan dan aktivitas farmakologinya. Pemanfaatannya dalam pengobatan tradisional telah mendorong para peneliti untuk menjelaskannya
mampu menunjukkan diuretik, nootropik, anti asma, anti inflamasi, analgesik, antipiretik. Bunga C. ternatea dapat menjadi bahan tambahan yang ampuh untuk diaplikasikan sebagai pangan fungsional yang tergabung
ekstrak terliofilisasi kasar (CLE) dan ekstrak murni sebagian (PPE). Setelah
Gambar 2. Antosianin pada bunga C. ternatea : (a) Ternatin A1; (b) Ternatin A2; (c) Ternatin B1;
Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134 Permohonan. Sains. 2023, 13, 2134
6 dari 24 6 dari 24
4. Manfaat Peningkatan Kesehatan
beberapa jam inkubasi, PPE menunjukkan penghambatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan CLE.
Keduanya menunjukkan perlindungan senyawa fenolik terhadap oksidasi kolesterol LDL manusia [39].
makanan yang dimasukkan ke dalam produk makanan atau sebagai obat farmasi/suplemen terhadap manfaat kesehatan dari sediaan C. ternatea.
4.1. Aktivitas Anti Kolesterol
Bunga C. ternatea telah dilaporkan memiliki kemampuan oksidasi anti kolesterol [ 24,39].
Efek penghambatan pada oksidasi kolesterol low-density-lipoprotein (LDL) yang diinduksi tembaga oleh manusia diperiksa dengan menggunakan 50 µL dari 2,5 µL/mL C. bunga ternatea
Gambar 2. Antosianin pada bunga C. ternatea : (a) Ternatin A1; (b) Ternatin A2; (c) Ternatin B1;
(d) (d) Ternatin B2; (e) Ternatin D1; (f) Ternatin D2; (g) Delphinidin 3-O-glukosida; (h) Kaempferol Ternatin B2; (e) Ternatin D1; (f) Ternatin D2; (g) Delphinidin 3-O-glukosida; (h) Kaempferol 3- neohesperidosida; (i) Quercetin 3-O-rutinosida.
3-neohesperidosida; (i) Quercetin 3-O-rutinosida.
Dalam López Prado dkk. [24], ekstraksi diperoleh dengan menggunakan air suling, metanol, dan kombinasi keduanya (1:1) setelah waktu perendaman 6, 12, dan 24 jam. Pengamatan dilakukan pada model emulsi; ekstrak bunga C. ternatea digunakan untuk menghambat oksidasi kolesterol dan ditentukan setelah 24 dan 48 jam. Pada waktu perendaman 6 jam, kombinasi pelarut menghasilkan 63,9 µg/mL antosianin dalam ekstrak dan menghambat 89,8% produksi 7-ketokolesterol dalam emulsi. Penelitian menunjukkan bahwa ekstrak
bunga C. ternatea dapat meningkatkan manfaat kesehatan khususnya anti kolesterol dan antilipidemik [24].
[39]
Metode edema kaki pada tingkat yang sehat Pemeriksaan kolesterol
low-density-
lipoprotein (LDL) tereduksi tembaga pada manusia
[24]
Pengukuran autophagy
[44]
Referensi
[41]
Anti kolesterol
[43]
Temuan
Tikus albino sehat baik jenis kelamin diberi dosis 200 dan 400 mg/kg ekstrak bunga C. ternatea. Dosis tersebut secara signifikan menghambat edema kaki dibandingkan dengan kelompok kontrol yang tidak diobati.
Studi tersebut menunjukkan kemungkinan bahwa ekstrak tersebut memiliki manfaat perlindungan terhadap pelepasan
prostaglandin, kinnin, dan bahan kimia lainnya.
Pemeriksaan penghambatan edema kaki tikus akibat
karagenin dan permeabilitas pembuluh darah akibat
asam asetat pada tikus.
Pemeriksaan kadar glukosa darah, insulin, hemoglobin
glikosilasi, ureum, dan kreatinin pada tikus
Tabel 3. Manfaat C. ternatea bagi kesehatan.
Aktivitas anti-inflamasi aktivitas aktivitas
[42]
Pemeriksaan kadar glukosa plasma dan insulin
manusia
Anti kolesterol Masing-masing digunakan 50µL dari 2,5µL
ekstrak lyophilized mentah bunga C.ternatea (CLE) dan ekstrak yang dimurnikan sebagian (PPE). PPE
menunjukkan daya hambat yang lebih tinggi dibandingkan dengan CLE. Keduanya menunjukkan
perlindungan senyawa fenolik terhadap oksidasi kolesterol LDL manusia
Tikus yang diberi makan “medhya rasayana” selama 60 hari, campuran 1:1 dari seluruh tanaman C. ternatea dan jaggery yang dihancurkan, memiliki autophagy yang jauh lebih rendah di otak, yang menunjukkan bahwa C. ternatea
melindungi otak dengan mempengaruhi autophagy- jalur
terarah. 15 pria sehat menemukan bahwa ketika 1 atau 2 g ekstrak bunga C. ternatea dikombinasikan dengan 50
g gula, kadar glukosa plasma dan insulin berkurang.
Pengamatan model emulsi.
Aktivitas antidiabetes Mode aksi
Aktivitas anti-inflamasi Setelah pemberian oral 200 dan 400 mg/kg ekstrak akar
metanol C. ternatea, edema kaki tikus yang diinduksi karagenin dan permeabilitas pembuluh darah yang diinduksi asam asetat pada tikus berkurang
secara signifikan.
Aktivitas antidiabetes Model Studi
Ekstrak bunga C. ternatea digunakan untuk menghambat oksidasi kolesterol dan ditentukan setelah
24 dan 48 jam. Ekstrak dibuat dengan 0,2 g kelopak C.
ternatea dan 4 mL air suling, metanol, dan keduanya secara kombinasi (1:1) setelah waktu perendaman yang berbeda. Gabungan pelarut menghasilkan 63,9 µg/mL
antosianin dalam ekstrak setelah 6 jam waktu perendaman dan menghambat 89,8% produksi 7-
ketokolesterol dalam emulsi.
[40]
Aktivitas nootropik
Tikus wistar yang diberi 400 mg/kg ekstrak daun etanol berat C. ternatea per hari selama 28 hari menunjukkan
kadar glukosa darah, insulin, hemoglobin terglikosilasi, urea, dan kreatinin jauh lebih rendah
dibandingkan kontrol diabetes.
Studi-studi ini menunjukkan bahwa senyawa fenolik, terutama antosianin dari C.
ternatea , memberikan sifat anti-kolesterol dan antilipidemik, yang memberikan
pertahanan terhadap oksidasi LDL dan kolesterol manusia.
Ekstrak bunga, akar, dan daun C. ternatea telah terbukti memiliki sifat anti-inflamasi, analgesik, dan antipiretik [41,45]. Sebagai antiinflamasi, sebuah penelitian mengevaluasi aktivitas antiinflamasi ekstrak petroleum eter bunga C. ternatea menggunakan metode edema kaki pada tikus albino sehat baik jenis kelamin maupun jenis kelamin. Ekstrak tersebut diberikan kepada tikus dengan dosis 200 dan 400 mg/kg, dan secara signifikan menghambat edema kaki dibandingkan dengan kelompok kontrol yang tidak diobati. Studi ini menunjukkan kemungkinan bahwa ekstrak tersebut memiliki manfaat perlindungan terhadap pelepasan prostaglandin, kinnin, dan bahan kimia lainnya pada edema yang disebabkan oleh karagenan [40]. Penelitian lain melaporkan bahwa edema kaki tikus yang diinduksi karagenin dan permeabilitas pembuluh darah yang diinduksi asam asetat pada tikus berkurang secara signifikan setelah pemberian oral ekstrak akar metanol C. ternatea [41]. Khasiat antipiretik ekstraknya ternyata sebanding dengan
parasetamol. Baru-baru ini, ekstrak daun C. ternatea telah dikaitkan dengan sifat analgesik [46].
Efek dari pra-perawatan dengan ekstrak etanol dan minyak bumi C. ternatea dianalisis
menggunakan uji nyeri ekor tikus yang sudah mapan. Setelah pengobatan 1 jam, ekstrak daun C.
ternatea memiliki efek analgesik yang baik dibandingkan dengan natrium diklofenak (10 mg/kg) [46]. Oleh karena itu, selain bagian bunganya , sifat antiinflamasi, analgesik, dan antipiretik juga dimiliki oleh bagian bunga lainnya.
4.4. Aktivitas Antidiabetes
4.5. Potensi Antioksidan Komponen C. ternatea Telah
diketahui bahwa salah satu penyebab utama banyak penyakit kronis dan degeneratif adalah stres oksidatif. Aktivitas antioksidan pada bunga C. ternatea telah dilaporkan oleh beberapa penelitian. Senyawa fenolik, flavonoid, dan antosianin yang diisolasi dalam ekstrak air bunga C.
ternatea terbukti efektif mencegah hemolisis dan kerusakan oksidatif 2,2 -azobis-2-methyl- propanimidamide dihydrochloride (AAPH)
4.2. Aktivitas Anti-Peradangan
4.3. Aktivitas Nootropik
Beberapa penelitian yang dilakukan melaporkan bahwa C. ternatea memiliki aktivitas nootropik. Dilaporkan ketika ekstrak C. ternatea diberikan kepada hewan percobaan, hal ini meningkatkan kinerja kognitif mereka [47,48]. Sebuah penelitian menemukan bahwa tikus yang diberi makan “medhya rasayana” selama 60 hari, campuran 1:1 dari seluruh tanaman C. ternatea dan jaggery yang dihancurkan, memiliki autophagy yang jauh lebih rendah di otak. Menurut penelitian ini, C. ternatea melindungi otak dengan mempengaruhi jalur yang diarahkan pada autophagy [42]. Penelitian lain berikutnya meneliti tikus yang diberi dosis oral dengan ekstrak etanol 300 mg/kg yang berasal dari akar C. ternatea atau jaringan udara, dan mereka terbukti melemahkan amnesia akibat sengatan listrik lebih baik dibandingkan kontrol [48]. Dalam penelitian lain, retensi memori dan kinerja pembelajaran spasial tikus baru lahir berusia 7 hari yang diberi dosis oral 100 mg/kg ekstrak akar C. ternatea berair meningkat 48 jam dan 30 hari setelah
pengobatan [49]. Dalam istilah ini, bukan bagian bunga, bagian akar adalah dimana fitur aktivitas nootropic lebih jelas.
Para peneliti juga berkonsentrasi pada efek ekstrak bunga C. ternatea terhadap respon glikemik manusia dan kemampuan antioksidan [43]. Sebuah studi penelitian klinis kecil yang melibatkan 15 pria sehat menemukan bahwa ketika 1 atau 2 g ekstrak bunga C. ternatea dikombinasikan dengan 50 g gula, kadar glukosa plasma dan insulin berkurang [43]. Secara umum, penelitian ini menunjukkan bahwa aktivitas hipoglikemik mungkin disebabkan oleh glikosida flavonol dan antosianin, serta alkaloid yang ada dalam ekstrak, yang mampu melibatkan potensi sekresi insulin dari sel ÿ atau peningkatan transpor glukosa darah. dari plasma ke jaringan perifer.
Ekstrak daun C. ternatea baru-baru ini menunjukkan potensi sebagai anti-diabetes [43,44]. Tikus wistar yang diberi 400 mg ekstrak daun etanol C. ternatea per kg berat badan per hari selama 28 hari menunjukkan kadar glukosa darah, insulin, hemoglobin terglikosilasi, urea, dan kreatinin yang jauh lebih rendah dibandingkan kontrol diabetes [44]. Oleh karena itu, flavonoid dalam bunganya menunjukkan sifat antidiabetes. Alkaloid, glikosida, flavonoid, senyawa fenolik, dan tanin dalam daun bertanggung jawab atas sifat-sifat ini.
Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134 8 dari 24
Antioksidan pada bunga C. ternatea juga memberikan efek menguntungkan bagi produk pangan dari segi teknologi. Pada minuman fungsional, polifenol dan flavonoid memberikan aktivitas antioksidan yang menyebabkan kestabilan simpan produk dalam jangka waktu 28 hari tanpa bahan pengawet [12]. Aktivitas antioksidan bunga C.
ternatea juga ditemukan pada daging babi, yang menunjukkan aktivitas pembersihan radikal yang tinggi dan penghambatan ketengikan oksidatif [ 51]. Polifenol dari ekstrak bunga C. ternatea juga menunjukkan aktivitas antioksidan untuk mengurangi peroksidasi lipid pada kue bolu, yang menyebabkan umur simpan lebih lama [52].
6. Bioavailabilitas Komponen C. ternatea—Antosianin Secara global,
komponen fitokimia seperti polifenol dan antosianin dari tumbuhan yang dapat dimakan telah dimanfaatkan sebagai bahan fungsional untuk fortifikasi makanan dan minuman karena kemampuannya dalam mencegah berbagai penyakit. Keunggulan senyawa fenolik adalah aksesibilitasnya, respons spesifiknya, dan kecenderungan toksisitasnya rendah; namun, metabolismenya yang cepat dan ketersediaannya yang rendah merupakan sifat yang tidak terduga [26,55].
Selain bagian bunga C. ternatea, percobaan pemberian dosis pada tikus menunjukkan dampak yang tidak terduga. Misalnya, ekstrak etanol bagian udara dan akar C. ternatea, bila diberikan secara oral kepada tikus dengan dosis 1500 mg/kg ke atas, menyebabkan tikus menjadi lesu [48] .
5. Masalah Keamanan dan Toksisitas
menginduksi dalam eritrosit anjing [50]. Sebuah penelitian yang dilakukan oleh Zakaria dkk. [32] menunjukkan bahwa keratinosit HaCaT manusia yang diberi perlakuan awal dengan antosianin poliasilasi dan glikosida flavonol, dua komponen kunci ekstrak air bunga C. ternatea, menunjukkan penurunan kerusakan DNA mitokondria akibat sinar UV. Demikian pula, ia menunjukkan sifat antioksidan yang melindungi sel-sel kulit dari stres oksidatif yang disebabkan oleh radiasi H2O2 dan UV pada sel kulit [32]. Studi lain menunjukkan bahwa pemberian akut ekstrak/
minuman bunga C. ternatea diamati meningkatkan kapasitas antioksidan plasma dalam studi crossover acak, dan efeknya diperkuat ketika dikonsumsi dengan sukrosa pada pria sehat [43].
Namun, pengujian toksisitas akut dengan tikus albino Tikus Wistar yang diberi ekstrak etanol air (2000 mg/kg berat badan) bunga secara oral tidak menunjukkan bukti kematian atau kelainan, dan hasil hematologi tidak berubah secara signifikan [54]. Ekstrak tersebut tidak menunjukkan tanda-tanda toksisitas akut dan aman dikonsumsi [54].
Bunga Clitoria ternatea mempunyai potensi untuk digunakan sebagai pangan fungsional yang dapat dimasukkan ke dalam berbagai makanan atau sebagai suplemen/obat farmasi yang dapat dicampur dengan obat komersial untuk meningkatkan kemanjuran pengobatan pasien [4].
Jalur biologis antosianin, seperti metabolisme [56], penyerapan gastrointestinal [57,58], dan akumulasi jaringan [59], dipengaruhi secara signifikan oleh jenis antosianin yang dicerna, seperti yang ditunjukkan oleh penelitian sebelumnya. Diketahui bahwa pelargonidin- 3-O-ÿ-D- glucopyranoside memiliki bioavailabilitas yang tinggi (>13%), sedangkan antosianin lainnya, Demikian pula, Departemen Kesehatan Pemerintah Kota Taipei disarankan agar minuman yang mengandung zat ini tidak boleh dikonsumsi oleh wanita hamil [53]. Oleh karena itu, penggunaan bunga C. ternatea di negara-negara Asia sebagai pewarna makanan tradisional tercatat tanpa efek samping yang nyata. Namun, EFSA menyampaikan kekhawatiran tentang keamanan C. ternatea kering yang dijual di UE karena profil toksikologi siklotida yang ada di C. ternatea tidak diketahui dan kemungkinan paparan terhadap siklotida akibat rencana penggunaannya dalam pembuatan C.
ternatea. infus herbal. EFSA percaya bahwa C. ternatea dapat menimbulkan risiko keamanan bagi kesehatan manusia.
Selain manfaat dari kemampuan kuratif tanaman ini, beberapa masalah keamanan dan toksisitas telah dibahas. Database Badan Pengawas Obat dan Makanan Thailand (FDA) melaporkan bahwa bunga C. ternatea kering diperbolehkan untuk digunakan sebagai bahan makanan dan minuman dan memiliki sejarah konsumsi yang lama sebagai makanan di Thailand. Bubuk bunga C. ternatea juga diterima sebagai bahan tambahan makanan pada makanan biasa di Jepang [53]. Departemen Kesehatan Pemerintah Kota Taipei menyarankan penggunaan C. ternatea hanya sebagai pewarna
makanan dan menyarankan untuk tidak memasukkannya langsung ke dalam makanan atau sebagai bahan makanan.
seperti cyanidin-3-O-ÿ-D-glucopyranoside dan delphinidin-3-O-ÿ-D-glucopyranoside, memiliki bioavailabilitas yang rendah (<1%) [56,58,60]. Rendahnya profil penyerapan antosianin di saluran cerna mungkin antara lain disebabkan oleh ketidakstabilan sianidin-3-O-ÿ-D- glucopyranoside dan delphinidin-3-O-ÿ-D-glucopyranoside dalam kondisi usus, yang bersifat asam lemah terhadap bersifat basa.
Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134 10 dari 24
7. Penerapannya pada Makanan Tradisional dan Industri
Makanan Saat ini, C. ternatea banyak diminati karena potensi penerapannya pada pengobatan tradisional dan modern, kosmetik, pertanian, dan industri pangan sebagai sumber pewarna makanan alami dan antioksidan. C. ternatea telah lama dibudidayakan sebagai tanaman pakan ternak dan hijauan, dan penelitian sebelumnya mengamati tanaman tersebut untuk tujuan ini [38].
Selain itu, antosianin terasilasi relatif stabil karena hidrofobisitas intramolekulnya, bertumpuk di antara cincin aromatik pada gugus asil dan an-tosianidin (aglikon antosianin) [61]. Antosianin yang diasilasi dilindungi oleh rantai samping gugus asil dan gula, yang meningkatkan stabilitas molekuler dan aktivitas biologis antosianin [62]. Jalur metabolisme molekul-molekul ini secara in vivo telah dijelaskan dengan baik oleh penelitian tentang penyerapan antosianin terasilasi dengan kisaran berat molekul 817-1185 dari komponen tanaman yang berbeda [63-66]. Antosianin terasilasi diserap pada tingkat yang sama dengan antosianin non-asilasi, meskipun memiliki berat molekul lebih tinggi [64,65].
Bagian tanaman banyak digunakan untuk pencegahan penyakit, peningkatan kesehatan, dan karena diyakini dapat meningkatkan daya ingat dan kecerdasan dalam sistem pengobatan India, khususnya di Ayuverda [16]. Berbeda dengan di Malaysia, bunganya dikonsumsi untuk membuat Nasi Kerabu berwarna biru, yang merupakan hidangan lokal terkenal [19]. Beberapa manisan, yaitu kueh di Malaysia, diberi warna biru untuk acara keagamaan tertentu. Sementara itu, pemanfaatan bunganya sebagai pewarna makanan dan minuman saat ini semakin populer di Indonesia. Di Myanmar, bunga C. ternatea dicelupkan ke dalam adonan, digoreng, dan dimakan sebagai camilan [68]. Di Thailand, minuman umum Thailand bernama Nam Dok Anchan diwarnai dengan bunga telang dan disajikan dengan sirup rasa pandan dan air jeruk nipis [53]. Kelopak bunga berwarna biru juga digunakan untuk menghias dan menghiasi hidangan seperti salad, sup, dan nasi.
Ichiyanagi dkk. [67] melakukan pemeriksaan penyerapan gastrointestinal ternatin, antosianin poliasilasi yang mengandung dua atau lebih gugus asil aromatik yang ditemukan pada bunga C.
ternatea. Penyerapan gastrointestinal ternatin pada tikus diperiksa setelah pemberian oral ekstrak bunga C. ternatea. Hasilnya menunjukkan bahwa preternatin A3 dan sembilan ternatin lainnya terdeteksi dalam plasma darah tikus 15 menit setelah pemberian dosis oral. Mirip dengan antosianin terasilasi dan non-asilasi lainnya, 10 analog ternatin yang dihasilkan dari bunga C. ternatea diserap dalam bentuk terasilasi aslinya. Hal ini menunjukkan bahwa ternatin yang berasal dari bunga C.
ternatea dapat memberikan manfaat bagi efek peningkatan kesehatan in vivo dalam bentuk poliasilasinya.
Kekhawatiran terhadap makanan sehat telah berkembang pesat, mengarahkan para peneliti untuk menggunakan antioksidan untuk pengembangan produk alami, menjaga kualitas nutrisi, meminimalkan ketengikan, memperlambat pembentukan produk oksidasi beracun, dan meningkatkan umur simpan produk. Penerapan tanaman obat seperti C. ternatea pada produk pangan merupakan salah satu alternatif sumber penyembuhan atau penambah kesehatan dalam pola makan sehari-hari terhadap suatu penyakit yang sedang menjadi tren saat ini yang disebut pangan fungsional. Pangan fungsional dapat didefinisikan sebagai pangan atau bahan pangan yang dimodifikasi yang dapat memberikan manfaat kesehatan di luar nutrisi tradisional yang dikandungnya (69). Oleh karena itu, para peneliti saat ini didorong untuk mengembangkan pangan fungsional dan mencari formulasi yang paling tepat untuk menjaga nutrisi dan bioaktifnya, dengan tetap mempertimbangkan sifat organoleptiknya. Sejumlah penelitian melaporkan rekomendasi penerapan bunga C. ternatea pada produk makanan dalam bentuk ekstrak cair; Namun penelitian mengenai penerapannya dalam bentuk ekstrak mikroenkapsulasi masih terbatas. Tabel 4 menunjukkan penerapan bunga C. ternatea pada produk pangan berupa kelopak bunga kering, ekstrak cair, dan ekstrak mikroenkapsulasi.
Roti kukus Cina
Menunjukkan aktivitas antioksidan paling tinggi pada yoghurt yang berbahan dasar susu skim atau ditambah susu skim dibandingkan
dengan jenis susu lain tanpa penambahan susu skim.
Memberikan aktivitas penghambatan terhadap bakteri bawaan makanan, baik bakteri gram positif seperti Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Streptococcus sp., dan Bacillus
coagulans, maupun bakteri gram negatif seperti Yesirnia sp., Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, dan Escherichia
coli , serta serta umur simpan produk yang lebih lama. Atribut fisik dapat diterima.
g/1000 mL ekstrak air ditambahkan ke bahan permen
bergetah
Beras giling setengah matang
[11]
5%, 10%, dan 20% (b/b) ekstrak air bunga berbahan dasar
tepung terigu.
Roti babi
Referensi
[73]
100 mL konsentrasi 30
[10]
Tepung (kentang, beras, ketan, gandum, dan jagung)
kue bolu
[51]
Ekstrak C. ternatea
kue muffin
[72]
Kefir air
Secara signifikan paling dapat diterima untuk atribut sensorik, memiliki aktivitas antioksidan dan stabil dalam penyimpanan
selama 28 hari tanpa bahan pengawet.
Minuman fungsional
0,02–0,16% (b/b) ekstrak kering semprot (dibeli secara komersial dari pasar Thailand) untuk 100 g
daging babi Roti gandum
Catatan untuk Rekomendasi
Untuk fortifikasi senyawa fenolik yang maksimal dari ekstrak bunga C. ternatea, disarankan menggunakan beras giling rendah
amilosa.
Penambahan bunga kering yang diekstraksi dengan air dengan
perbandingan 3:1 (g/L) pada susu skim menghasilkan yogurt.
[70]
[74]
50 g air bunga encer dan ekstrak campuran etanol (perbandingan 1:80
dengan ekstrak bunga pekat)
Perbandingan ekstrak air bunga, ekstrak stevia, dan jeruk nipis
masing-masing adalah 983,25 mL/L:1,75 mL/L:15 g/L.
Secara organoleptik lebih memuaskan dibandingkan kontrol, konsentrasi 10%, 15% dan 20%. Secara keseluruhan, seiring dengan peningkatan konsentrasi, kandungan total fenolik dan antosianin serta aktivitas antioksidan semakin
tinggi.
Peningkatan aktivitas pemulungan radikal Tabel 4. Penerapan bunga C. ternatea pada produk pangan.
Total antosianin dan polifenol bebas, serta aktivitas antioksidan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak.
Namun, ekstrak 30% sangat mengurangi kekenyalan, kekompakan, dan elastisitas roti. Secara keseluruhan, semua konsentrasi merupakan atribut sensorik yang dapat diterima.
Ekstrak air bunga sebanyak 1% (b/v) digunakan untuk air rendaman
20–30% ekstrak air bunga ditambahkan ke dalam adonan
roti
Tingkat penerimaan tertinggi dalam warna dan penampilan.
kue mangkuk
[75]
[52]
Konsentrasi
yogurt
[71]
Peningkatan aktivitas antioksidan dan TPC.
[12]
Penurunan signifikan dalam daya cerna pati pada roti.
[75]
Semprotkan 5 g ekstrak air asetat bunga kering ke dalam
adonan muffin Produk makanan
Permen bergetah
20 g beras dengan
perbandingan (1:2). 2 g bunga/250 mL air sebelum ditambahkan strain kefir.
Disukai konsumen dibandingkan campuran tradisional karena perubahan warna, aroma, rasa, dan penilaian organoleptik secara
keseluruhan.
Penambahan ekstrak air bunga 1%
dan 2% (b/v) ke dalam setiap tepung.
Penghambatan aktivitas ÿ-amilase pankreas pada semua tepung, penurunan pelepasan glukosa, indeks hidrolisis, dan prediksi
indeks glikemik.
5% ekstrak bunga kering semprot (yang dibeli secara komersial
dari pasar Thailand) berbahan dasar bunga gandum.
Temuan Utama
8. Mikroenkapsulasi Fitokimia C. ternatea
12 dari 24 Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134
Bentuk bebas antosianin dan senyawa bioaktif lainnya rentan terhadap autooksidasi dan kerusakan lainnya, sehingga membatasi bioavailabilitas komponen aktif, sifat fisik, terutama warna, aplikasi industri, dan menyebabkan produk menjadi tidak stabil selama penyimpanan [71] . Teknologi mikroenkapsulasi mampu mengontrol sifat pelepasan senyawa aktif sehingga meningkatkan bioavailabilitas bahan aktif yang dikirimkan [76]. Mikroenkapsulasi dalam aplikasi industri makanan dapat didefinisikan sebagai suatu proses dimana berbagai bahan makanan dapat disimpan dalam cangkang atau lapisan berukuran mikroskopis untuk perlindungan dan/
atau pelepasan selanjutnya. Teknologi mikroenkapsulasi diterapkan untuk melindungi bahan, menghindari degradasi akibat paparan faktor lingkungan seperti air, oksigen, panas, dan cahaya. Secara teknis, hal ini dilakukan untuk meningkatkan umur simpan bahan aktif.
Mikroenkapsulasi dapat berperan dalam mencegah terjadinya reaksi dan interaksi yang tidak diinginkan antara bahan aktif pangan dengan komponen pangan. Selanjutnya, mikroenkapsulasi juga diterapkan untuk mengontrol pengiriman suatu bahan makanan, yang dikenal dengan pelepasan terkontrol atau controlled delivery [15].
Mikroenkapsulasi juga secara khusus merupakan proses untuk membungkus partikel kecil, cairan, atau gas di dalam lapisan pelapis atau di dalam matriks [15]. Beberapa proses enkapsulasi tersedia untuk menggabungkan bahan cangkang dan inti menjadi mikrokapsul, yang umumnya berupa atomisasi, pelapisan semprot, koekstrusi, atau proses berbasis emulsi [77]. Penelitian sebelumnya telah melaporkan bagaimana mikroenkapsulasi mempengaruhi sifat fisikokimia ekstrak bunga C. ternatea, yang ditunjukkan pada Tabel 5. Berbagai bahan pelapis dan formulasinya , serta metode pengeringan (Gambar 3), menunjukkan kemampuan yang berbeda dalam mempertahankan komponen aktif. ' bioavailabilitas dan menstabilkan sifat fisik terutama intensitas warna.
Metode Pengeringan
Tabel 5. Mikroenkapsulasi ekstrak C. ternatea dalam berbagai metode dan bahan pelapis.
Mikrokapsul yang dihasilkan melalui pengeringan oven vakum dengan kombinasi maltodekstrin dan gom arab
terbukti paling efektif dalam mengawetkan antosianin sebagai pewarna bubuk selama penyimpanan pada
suhu kamar. Untuk mikrokapsul beku-kering, penggunaan maltodekstrin
juga terbukti efektif dalam mempertahankan antosianin.
Ekstrak asam
Manik-manik dengan 10% ekstrak C.
ternatea, 1,5% alginat, dan 3% CaCl2 menunjukkan efisiensi enkapsulasi
tertinggi, kapasitas antioksidan maksimal, sifat fisikokimia, dan meningkatkan aktivitas biologis.
Pengeringan semprot
Metode Mikroenkapsulasi
(Asam asam)
20% maltodekstrin, 19% maltodekstrin dan
1% pati singkong, 15% maltodekstrin, dan
5% gelatin (b/b ekstrak)
Permen karet arab 40%
Gum arab 100%, dan kombinasi maltodekstrin 60%, dan
Pengeringan oven vakum Di bawah 0,085 pa, 45 ÿC,
24 jam Pengeringan
beku ÿ80 ÿC, 24 jam
Retensi antosianin pada semua perlakuan >90% dan formulasi gelatin-maltodekstrin mempunyai sifat
fisikokimia dan morfologi
terbaik, serta preservasi warna yang lebih baik.
Ekstrak air [31]
Natrium alginat (1–2%
(b/v)) dan kalsium klorida (1,5–5% (b/v))
Ekstrak Referensi
Ekstrak air
Catatan untuk Rekomendasi
Maltodekstrin 100%,
[14]
Agen Pelapis
Suhu masuk 140 ÿC, suhu keluar
±92 ÿC, laju
pengumpanan 5 mL/mnt
Pengeringan udara 25 ÿC, 24 jam
[13]
Di antara berbagai konsentrasi, sampel dengan konsentrasi gom arab 6% relatif terhadap kandungan padat merupakan yang paling efektif dalam mempertahankan aktivitas antioksidan dan aktivitas mikroba, serta dapat diterima secara fisik.
Gom arab 0, 2, 4, 6, 8, dan 10% (b/v ekstrak)
Formulasi dengan perbandingan
5% agar-agar (b/v 100 mL air suling)
[81]
Catatan untuk Rekomendasi
Ekstrak air
Maltodekstrin 20%, 30%, 40%, dan 50% (b/
b air suling)
85% maltodekstrin dan
Kondisi enkapsulasi terbaik dihasilkan pada konsentrasi maltodekstrin 40%, daya microwave 770 W, dan pengeringan 7 menit, yang memiliki efisiensi enkapsulasi tinggi (73,24%), kandungan antosianin tinggi, dan nilai
aktivitas air rendah.
[78]
770 W, 7 menit
ÿ-siklodekstrin (75:25, 50:50, dan 75:25) Ekstrak air
Agen Pelapis
Pengeringan beku 48 jam
Suhu keluar 90 ÿC, laju pengumpanan 8
mL/menit
Pengeringan semprot ultrasonik Suhu keluar
100 ÿC Laju pengumpanan 3 mL/
mnt, Oven konveksi 80 ÿC, tekanan
udara rendah, 2 jam.
[80]
Pengeringan gelombang mikro
Maltodekstrin dan Tabel 5. Lanjutan.
Referensi
Efisiensi enkapsulasi tertinggi ditunjukkan pada produk beku-kering, ditinjau dari kandungan
antosianin, aktivitas antioksidan, sifat mikroba, dan kecerahan warna.
maltodekstrin (90%) dan karagenan (10%) menunjukkan hasil terbaik dibandingkan maltodekstrin (85%) dan karagenan (15%) dalam menjaga aktivitas antioksidan dan intensitas warna mikrokapsul.
karagenan, 90%
maltodekstrin, dan 10%
karagenan (b/b bahan pelapis)
Ekstrak air Ekstrak
[79]
Perbandingan ekstrak terhadap bahan pelapis 1:1 dengan komposisi 75% maltodekstrin dan 25% ÿ-
siklodekstrin menunjukkan retensi antosianin tertinggi yaitu sebesar 88,4% dengan profil warna
yang baik.
770 W, 8 menit Pengeringan beku ÿ80 ÿC,
24 jam Metode Pengeringan
Ekstrak etanol
Ekstrak air
550 W, 6 menit
Bekukan pengeringan
24 jam [82]
Metode Mikroenkapsulasi
8.1. Bahan Pelapis
Bahan yang dienkapsulasi biasa disebut bahan aktif, inti, muatan, fasa dalam, enkapsulasi, atau pengisi, sedangkan bahan yang membungkus inti biasa disebut dinding, cangkang, pelapis, fasa luar, fasa pendukung, atau selaput. Bahan pelapis tersebut mampu membentuk film kohesif pada inti, menstabilkannya, dan memberikan kekuatan pada kapsul. Bahan pelapis umumnya tidak larut, tidak reaktif dengan inti atau inert, dan tidak memberikan rasa tertentu pada produk [15,77]. Selain itu, ia kedap air dan mampu
melepaskan inti pada waktu dan lokasi tertentu setelah menerima perlakuan tertentu. Bahan yang dapat digunakan sebagai agen mikroenkapsulasi adalah gula, gom, protein,
polisakarida alami dan termodifikasi, lipid, lilin, dan polimer sintetik [15,83].
Berbagai jenis dan kombinasi bahan pelapis yang digunakan untuk merangkum antosianin telah dipelajari dan dilaporkan dalam literatur. Maltodekstrin dan gom Arab adalah bahan yang paling umum digunakan untuk mikroenkapsulasi [6], serta kombinasi keduanya bersama-sama atau dengan bahan pelapis lainnya seperti gelatin, karagenan, dan siklodekstrin . Maltodekstrin umumnya digunakan sebagai bahan pelapis karena
kelarutannya yang tinggi dalam air dan retensi senyawa bioaktif yang tinggi [84,85]. Mikroenkapsulasi C. ternatea
Pengeringan semprot ultrasonik
adalah 92,8%, dengan kecerahan warna paling besar tetapi saturasi paling rendah, sedangkan kombinasinya jelas [13]. Maltodekstrin dan gelatin, masing-masing, digunakan sendiri untuk mikroenkapsulasi
lebih dari maltodekstrin [87]. Namun kemampuan gelatin dalam mempertahankan pigmen asal lebih rendah dibandingkan antosianin, hal ini ditandai dengan perbedaan warna secara keseluruhan.
Nilai ÿE menunjukkan bahwa setelah rekonstitusi, pigmen bubuk mempertahankan Kombinasi maltodekstrin dan gelatin menunjukkan retensi yang sedikit lebih tinggi
Referensi Metode Mikroenkapsulasi
50:50, dan 75:25. Rasio 1:1 ekstrak air dan bahan pelapis dengan maltodekstrin 75%.
maltodekstrin dan ÿ-siklodekstrin, dengan pengeringan beku sebagai metode pengeringan. Berbagai air Gambar 3. Ilustrasi proses mikroenkapsulasi dan prinsip dasar teknik pengeringan yang paling umum digunakan. Dibuat dengan BioRender.com (diakses pada 26 Januari 2023).
Tabel 5. Mikroenkapsulasi ekstrak C. ternatea dalam berbagai metode dan bahan pelapis. Ekstrak C. ternatea dan perbandingan bahan pelapisnya yaitu 1:1, 1:2, dan 1:3. Itu
konsentrasi bahan pelapis antara maltodekstrin dan ÿ-siklodekstrin yang digunakan adalah 75:25,
dengan tepung singkong menunjukkan retensi lebih rendah dan warna paling gelap, namun warnanya lebih banyak
Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134 13 dari 24
Metode Pengeringan Coating Agent
dan 25% ÿ-siklodekstrin menunjukkan retensi kandungan antosianin tertinggi, setinggi Gambar 3. Ilustrasi proses mikroenkapsulasi dan prinsip dasar teknik pengeringan yang paling umum digunakan. Dibuat dengan BioRender.com (diakses pada 26 Januari 2023).
ekstrak bunga dengan maltodekstrin memiliki retensi lebih dari 90% (92,02%)
[13].Sifat fisikokimia dan retensi senyawa bioaktif oleh mikrokapsul dapat mempengaruhi
Aplikasi. Sains. 2023, 13, 2134 14 dari 24
(ÿE), dimana mikrokapsul juçarat dengan gelatin dan maltodekstrin masing-masing sebesar 12,8 dan 4,45. Rendah dimodifikasi dan ditingkatkan dengan penambahan dan kombinasi bahan pelapis lainnya [85,86].
dari antosianin.
warna pulp dari mana ia berasal [87]. Oleh karena itu, agar-agar sebagai bahan pelapis mempunyai sifat a
kemampuan yang lebih tinggi untuk mempertahankan lebih banyak senyawa aktif tetapi kemampuan yang lebih rendah untuk mempertahankan pigmen
Catatan untuk Rekomendasi 20% maltodekstrin, Retensi antosianin untuk semua perlakuan Semprot pengeringan 19%
maltodekstrin dan 1% >90% dan gelatin–
Ekstrak
sifat fisikokimia dan morfologi, serta [13]
warna yang lebih baik elatin
Suhu masuk pati
singkong 140, formulasi maltodekstrin memiliki °C terbaik, suhu keluar Ekstrak air 15%
maltodekstrin, dan 5%
±92 °C, feed rate 5
antosianin dari pulp juçarat, dan menunjukkan bahwa secara keseluruhan, gelatin memiliki kemampuan mempertahankan
Kombinasi bahan pelapis lainnya dilakukan oleh Veerathummanoon [82], menggunakan
8.2. Metode
Pengeringan Proses pengeringan sistem larutan mikrokapsul merupakan langkah penting karena kebutuhan penyimpanan antosianin yang lama sebelum produk diproduksi dan dikonsumsi . Pengeringan semprot adalah teknik dimana campuran bahan inti dan bahan dinding, atau disebut sistem enkapsulasi atau larutan umpan, diatomisasi dan dibentuk menjadi kabut di dalam ruang pengering, dimana udara panas dialirkan untuk mengubah kabut menjadi a bubuk [77]. Dalam pengeringan semprot, bahan inti atau bahan yang diinginkan, biasanya senyawa aktif, terperangkap di dalam bubuk kering. Metode ini dapat digunakan untuk berbagai bahan dan bahan mikroenkapsulasi; itu juga dianggap ekonomis dan fleksibel, dan dapat ditingkatkan dengan mudah.
88,4%, dengan profil warna yang dapat diterima. Peningkatan rasio bahan pelapis terhadap ekstrak, serta konsentrasi ÿ-siklodekstrin, cenderung menyebabkan pemudaran warna dan menunjukkan rendahnya kemampuan mempertahankan kandungan antosianin dalam sistem mikroenkapsulasi [82].
Sejumlah penelitian telah dilakukan mengenai optimalisasi mikroenkapsulasi antosianin menggunakan spraydryer dengan perlakuan berbeda. Fuzetti [13] menyemprotkan ekstrak antosianin kering dari C. ternatea dengan suhu masuk 140 ÿC dan suhu keluar 82 ÿC, serta kombinasi gelatin dan maltodekstrin sebagai bahan pelapis, yang menunjukkan sifat fisikokimia dan morfologi yang paling sesuai. mikrokapsul . Penelitian lain yang dimikroenkapsulasi ekstrak C. ternatea dengan suhu outlet pengering semprot ultrasonik 90 ÿC dan bahan dinding 6% gom Arab menunjukkan efisiensi retensi aktivitas antioksidan dan aktivitas antimikroba ditemukan aktif [79]. Righi da Rosa dkk. [88] ekstrak antosianin dari blueberry (Vaccinium spp.)
dimikroenkapsulasi dengan pengeringan semprot dengan suhu udara masuk yang berbeda yaitu 120, 140, dan 160 ÿC, serta maltodekstrin sebagai bahan pelapis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa degradasi antosianin paling rendah dan waktu paruh terpanjang selama penyimpanan ditunjukkan pada pengeringan pada suhu 140 ÿC. Perlakuan ini juga menunjukkan sifat fisik yang lebih baik, yaitu partikel yang seragam, memastikan perlindungan dan retensi bahan aktif yang lebih baik [88]. Penelitian lain melakukan mikroenkapsulasi ekstrak antosianin dari jus murbei dengan selulosa mikrokristalin dan gom Arab sebagai bahan pelapis, dan mengeringkannya pada suhu masuk yang berbeda, yaitu 120, 130, 140, 150, dan 160 ÿC [89].
Mikrokapsul yang dikeringkan pada suhu 160 ÿC menunjukkan
Sejumlah penelitian menggunakan gom arab sebagai bahan pelapis, baik sendiri maupun dikombinasikan dengan bahan pelapis lainnya. Ekstrak air bunga C. ternatea dimikroenkapsulasi dengan berbagai konsentrasi gom arab yaitu 0, 2, 4, 6, 8, dan 10%, lalu dikeringkan dengan alat pengering semprot ultrasonik [79]. Mikrokapsul ekstrak bunga C. ternatea yang diproduksi dengan gum arabic 6% diindikasikan paling efektif dalam mempertahankan aktivitas antioksidan dan aktivitas mikroba terbukti aktif. Selain itu, mikrokapsul dengan gom Arab 6% ditemukan memiliki morfologi homogen yang sangat baik, seperti partikel permukaan halus berbentuk bola, distribusi ukuran sedikit bervariasi, dan terlihat bebas dari retakan dan lubang [79]. Penelitian lain yang dilakukan Hamzah dkk. [14] melakukan perbandingan antara maltodekstrin, gom arab, dan kombinasi keduanya untuk mikroenkapsulasi C. ternatea dengan dua metode pengeringan yang berbeda yaitu pengeringan beku dan pengeringan vakum. Mikrokapsul yang dihasilkan dengan metode pengeringan vakum dengan bahan penyalut maltodekstrin dan gom arab menunjukkan kandungan total antosianin paling sedikit dengan perbedaan sedikit, namun paling stabil dalam mempertahankan kandungan antosianin selama penyimpanan. Berbeda dengan metode pengeringan beku, dimana sampel dengan kombinasi maltodekstrin dan gom arab memiliki kandungan antosianin tertinggi setelah pengeringan namun sedikit kurang stabil selama penyimpanan dibandingkan dengan maltodekstrin saja. Setelah dikeringkan, warna kemerahan pada sampel dengan maltodekstrin saja dan kombinasi maltodekstrin dan gom arab serupa, dengan saturasi yang baik dibandingkan gom arab saja dengan kedua metode pengeringan [14]. Kombinasi maltodekstrin dan gom arab sebagai bahan pelapis mungkin direkomendasikan untuk melakukan mikroenkapsulasi antosianin, dengan metode pengeringan yang sesuai. Oleh karena itu, untuk mendapatkan mikrokapsul dengan sifat yang diinginkan, perlu dilakukan
pemilihan bahan pelapis dan kombinasinya secara hati-hati, serta metode pengeringan yang akan digunakan.
