Dr. Ir. Tri Dewanti W. M.Kes. ITP – THP, FTP - UB

Komponen

pangan

Komponen

non gizi

Zat anti gizi Zat Bioaktif

(fitokimia)

Zat warna &

flavor

Zat racun

(toksin)

Komponen

gizi

Zat gizi

(ada 6)

Zat Anti Gizi Alamiah : Senyawa dr dlm bahan itu sendiri bersifat racun atau dapat

menghambat penyerapan zat gizi dlm tubuh Juga dpt menurunkan nilai gizi bahan pangan Bagi tanaman sendiri sebagai pelindung diri thd hama atau serangan dari lingkungannya

Suatu senyawa yg apabila diberikan baik langsung

maupun tidak langsung pada organisme hidup dalam jumlah tertentu dapat mengakibatkan gangguan metabolisme dan/atau tidak tersedianya suatu unsur gizi bagi tubuh

Contoh : Antivitamin Antiprotein Antimineral

Kandungan zat anti gizi bervariasi menurut jenis, varietas

dan umur bahan tersebut

Senyawa toksin alamiah secara alami sdh ada pd bhn

Senyawa toksin non alamiah dari lingkungan atau krn

proses pengolahan (Insektisida, fungisida, pestisida,

mikotoksin, logam berat dll)

KOMPONEN

GIZI

KOMPONEN NON GIZI

ZAT GIZI ZAT ANTIGIZI ZAT AKTIF PANGAN

ZAT WARNA & FLAVOR

ZAT RACUN

*KH *protein *lemak *vitamin *mineral

*antivitamin -avidin (antibiotin) -antipiridoksin -Niasinogen -Askorbase -tiaminase

*antiprotein -antitripsin -tanin -antiproteinase

*antimineral -Asam fitat -tanin -goitrogen

*Flavonoid *Kurkumin *pektin

*fenolik *terpenoid *asam organik -sitrat -malat -asam asetat

*senyawa nitrogen *metabolit *polifenolat

Senyawa Anti Gizi Alamiah dlm Bhn. Pangan

Zat Anti Gizi Senyawa

Aktif

Terdapat

Pada

Akibat yg terjadi

Tripsin

Inhibitor

Protein Kacang,Ubi

Jalar

Menghambat kerja

tripsin pencernaan

protein terganggu

Hemaglutinin

= lektin

protein kacang2an Penggumpalan sel

darah merah

Asam fitat Phosphat Padi2an,

kacang2an

Menghambat

penyerapan zat besi

Tanin Polifenol Daun, buah,

kulit, biji

semua

tanaman

Menghambat aktivitas

enzim pencernaan,

menghambat absorbsi

zat besi

Na-Oksalat Oksalat Umbi, talas menghambat absorbsi

kalsium

• Senyawa Anti Gizi Alamiah dlm Bhn. Pangan

Zat Anti Gizi Senyawa

Aktif

Terdapat

Pada

Akibat yg terjadi

Tripsin

Inhibitor

Protein Kacang,Ubi

Jalar

Menghambat kerja

tripsin pencernaan

protein terganggu

Hemaglutinin

= lektin

protein kacang2an Penggumpalan sel

darah merah

Asam fitat Phosphat Padi2an,

kacang2an

Menghambat

penyerapan zat besi

Tanin Polifenol Daun, buah,

kulit, biji

semua

tanaman

Menghambat aktivitas

enzim pencernaan,

menghambat absorbsi

zat besi

Na-Oksalat Oksalat Umbi, talas menghambat absorbsi

kalsium

Zat Anti Gizi Senyawa

Aktif

Terdapat Pada Gejala

Keracunan

Sianogen glukosida Kacang koro,

Ketela pohon

Keracunan HCN

Gosipil gosipol Biji kapas Kerusakan hati,

perdarahan

Mimosin Asam amino lamtoro Rambut rontok

Asam Jengkolat Asam amino jengkol Penyumbatan

saluran seni

Solanin alkaloid kentang Gangguan saraf

Goitrogen glikosida Kubis, lobak GAKI

Saponin glikosida kedelai Hemolitik

Durin glikosida sorgum Keracunan HCN

Sumber : Fenema (1976) dan Makfoed (1983)

Anti Vitamin • Senyawa yg dapat menghambat aktivitas vitamin/

menghancurkan molekul vitamin sehingga tidak lagi

berfungsi

Anti Vitamin Efek

Avidin (anti biotin) Avidin dalam telur sebagai senyawa antibiotin dan antitiamin

Anti piridoksin Mengganggu ketersediaan vitamin B6, trdapat dlm minyak, biji-

bijian

Niasinogen Mengganggu ketersediaan niasin krn terjadi kompleks dgn

niasinogen, trdpt dlm jagung

Askorbase Mempercepat oksidasi asam askorbat, dlm sayuran seperti

kubis, labu dan timun

Tiaminase Enzim yg merusak tiamin, terdapat dlm ikan mentah

Lipoksidase Zat anti vitamin A, mengosidasi karoten, terdapat dlm kacang

Anti Vitamin D Terdapat dlm bungkil kedelai

Anti Vitamin E Trdpt dlm kacang-kacangan (kc kapri, kc merah)

ANTI VITAMIN

Senyawa yg dpt menghambat aktifitas vitamin atau

menghancurkan molekul vitamin

Anti Vitamin A

• Enzim lipoksidase pada kacang kedelai mentah meng-

hancurkan karoten

• Sitral (komponen pd minyak jeruk) antagonis vit. A

Anti Vitamin D

• Protein kedelai mentah dpt menurunkan mineral pd tulang

( Ca dan P) menyebabkan ricketsia

kemampuan protein kedelai dpt mengikat ion2 mineral

Anti Vitamin E

• Tdpt senyawa2 yg dpt menghambat aktifitas vit E pd

kacang2an yg blm diketahui lebih lanjut

Anti Riboflavin

• Hipoglisina dari ackec fruit menghambat aktivitas

riboflavin pd percobaan menghambat pertumbuhan

tikus

Anti Niasin

• Kadar Leusin yg tinggi pd sorgum defisiensi niasin pd

ransum penyakit pelagra

Anti Piridoksin

• Pd biji flax tdp 1-amino D-prolin yg bergabung dg asam

glutamat dpt menghambat piridoksin

Anti Biotin (Avidin)

• Tdpt pd albumin (putih telur) mentah

• Avidin dpt membentuk senyawa kompleks yg tdk dpt

dipisahkan oleh enzim pencernaan tdk dpt diserap

• Avidin akan didestruksi oleh panas telur harus

dimasak dulu sebelum dikonsumsi

Thiaminase Thiaminase merpka enzim yg berhub

dng vitamin B1 dengan adanya deteksi

yaitu 4-metil-5-hidroksimetil-pirimidine,

sebagai hasil dari pemecahan rantai

metilin dalam thiamin yang terdapat

dalam ekstrak yang tidak dididihkan.

Pada manusia :

menyebabkan defisiensi B1 yang cukup

membahayakan, dapat menimbulkan

gejala avitaminosis thiamin seperti

convulsion (uncontrollable movement of

body’s muscle), gangguan tersebut

hilang secara cepat setelah diinjeksi

dengan vitamin B1

Thiaminase

Sifat :

Faktor thiaminolitik mempunyai sifat- sifat

protein, dan efeknya sama terutama dipengaruhi

oleh suhu dan pH medium.

Dengan pendidihan akan kehilangan

aktivitasnya.

Aktifitas optimum thiaminase pada pH 6,6 – 7,0

aktifitas tersebut naik dengan penambahan suhu

antara 30 °C – 40° C dan pada suhu 65 -70 °C

aktivitasnya tinggal setengah.

Thiaminase Terdapat pada: Tubuh beberapa binatang air

seperti ikan dan molusca siput,

kerang, cumi, dalam beberapa tanaman

(pteridophyta tumbuhan paku) serta

dalam bakteri tertentu.

Cara mengurangi thiaminase :

mengurangi konsumsi makanan

laut mentah dan pemanasan yang

cukup selama pengolahan

makanan.

Dengan pemanasan 100°C

selama 20 menit thiaminase

hampir dapat dinonaktifkan.

Anti Protein Anti Protein Efek

Antiproteinase Menghambat kerja enzim pemecah

protein sperti kimotripsin, elastase.

Terdapat dlm kentang

Antitripsin Suatu antiprotease yg menghambat

proteolisis, mampu membentuk tripsin-

antitripsin kompleks, dlm kacang (kedele

& kecipir)

Polifenol Polifenol dgn protein membentuk senyawa

kompleks tanin yg mampu mengikat dan

mengendapkan protein shg fungsinya

terganggu (tanin&fitat)

Tripsin Inhibitor (Anti Tripsin) • Merupakan kelompok penghambat

enzim substansi yg mengurangi aktivitas enzim

• Banyak terdapat pd kacang-kacangan

• Dpt mempengaruhi penggunaan protein dan metabolisme tubuh

• Percobaan pd ayam anti tripsin dpt menghambat proteolisis dlm usus krn terbentuknya tripsin – anti tripsin komplek yg tdk aktif

• Percobaan pd tikus anti tripsin dpt menaikkan kebutuhan as amino yg mengandung sulfur

Cara Inaktivasi Anti Tripsin • Menggunakan panas

• Pemanasan 121 oC selama 30 menit mengurangi aktivitas anti tripsin kacang tanah mjd 1/5nya

• Dg menaikkan pH dari 6,8 ke 9,9 dan pemanasan 98 oC pada susu kedelai dapat mengurangi wkt yg diperlukan utk inaktivasi anti tripsin dari 76 mjd 11 menit

• Dg penambahan NaOH, inaktivasi anti tripsin membutuhkan wkt 15 mnt pd 195 F, sdgkan tanpa NaOH diperlukan suhu 215 F.

Anti Mineral

Anti Mineral Efek

Tanin Merupakan senyawa polifenol yg mampu

mengkelat zat besi, banyak terdapat dlm teh

hijau, teh hitam, kacang, sagu, kunyit

Fitat Mempunyai afinitas tinggi ikatan Fe dan

mengganggu ketersediaan biologis kalsium,

selenium, tembaga dan Zink

Trdpt dlm kacang polongan terutama kedele &

koro

Goitrogen

(anti tyroid)

menghambat sintesis hormon tiroid (tiroksin d

an triiodotironin), bentuk : Thiosianat,

isotiosianat, cheiroline, progoitrin-goitrin,

polifenol, hemaglutinin (phytotoxin)

Fitat • Banyak terdapat pada legum (polong-polongan,

kacang-kacangan) dan bijian lain

• Bersifat antigizi karena dg adanya fitat maka

mineral-mineral esensial menjadi tidak tersedia

karena tidak bisa dicerna dan diserap

• Fitat kira-kira menyusun 1-2% berat dari serealia

dan bijian penghasil minyak.

Fungsi Fitat dalam Tanaman

• Sbg sumber energi untuk proses

perkecambahan

• Sbg sumber fosfor atau sbg penyimpan

unsur P (53% dari total P yg dikandung biji

gandum)

• Garam fitat (Ca-Mg-fitat atau Na-K-fitat)

berfungsi sbg sumber kation untuk proses

perkecambahan

• Dalam serealia, 60-80% jumlah P yang

dikandung berada dalam bentuk asam fitat

• Dalam kacang-kacangan, P fitat 79-89%

Senyawa Fitat-Mineral dan Sifatnya

• Asam fitat dapat berikatan dengan ion logam misal Zn2+, Cu2+, Mn2+, Mg2+, Fe3+, Ca2+

• Manusia dan hewan tdk mempunyai sistem enzim endogen yg dpt menghidrolisis molekul fitat ion logam tdk dpt dicerna atau diserap

• Asam fitat menunjukkan sifat rakhitogenik dpt menimbulkan penyakit tulang krn tubuh kekurangan kalsium (Ca)

• Asam fitat mengikat mineral mbtk garam tidak larut

Perlakuan untuk Mengurangi Asam Fitat

• Perendaman dan perkecambahan

• Perebusan dan pemasakan

• Fermentasi

• Pengolahan produk baru

Perendaman dan Perkecambahan

• Perendaman pada suhu 60 oC selama 3 jam

menyebabkan penurunan kandungan asam fitat yg

maksimal (60%)

• Perendaman pd pH 5,5 menurunkan maksimal (61%)

• Kelemahan : proses perendaman juga menurunkan

kandungan nutrisi lain krn difusi dari biji ke air perendam

(fosfor anorganik 0,04%, gula 0,01%, protein 4,69%)

• Perkecambahan kcg hijau pd 25 oC selama 3, 5, dan 10

hari menurunkan P fitat sebesar 17,07%, 24,39%,

51,22%

• Proses perendaman kedelai menyebabkan terjadinya

penyerapan air perendaman ke dalam biji kedelai shg

enzim yg ada dlm biji tmsk enzim fitase mjd aktif

• Aktivitas optimum enzim fitase pd 5,0-5,2, suhu 50-52 oC

Perubahan Fitat krn perendaman

Asam fitat dan senyawa fitat yg mdh

larut air akan mengalami difusi ke dlm

air rendaman berkurang

Asam fitat dalam biji kedelai sebelum

sempat mengalami difusi ke dalam air

rendaman akan berikatan dg mineral

yg tdpt dlm biji tdk berubah

Asam fitat dan senyawa fitat dlm biji

akan terhidrolisis oleh enzim fitase

berkurang

Perebusan dan Pemasakan

• Perebusan biji kcg hijau dg autoklaf pada suhu 116 C selama 5 menit menurunkan asam fitat 0,54% mjd 0,42%

• Perebusan pd jangka wkt lama tidak menurunkan as fitat lagi krn enzim fitase inaktif

• Hidrolisis asam fitat selama pemasakan tgt pada aktivitas enzim fitase, pH, dan kandungan ion kalsium

Fermentasi • Rhizopus oligosporus NRRL 2710 selama

proses pembuatan tempe mengurangi

kandungan fitat 33% (Sudarmaji dan Markakis,

1977)

• Neurospora sitophila ATCC 14151 utk membuat

oncom mengurangi fitat 9,33% (Fardiaz dan

Markakis, 1981)

Proses Pembuatan Tempe

Pengolahan produk baru • Konsentrat protein kedelai (pemisahan

fitat selama proses ekstraksi)

• Isolat protein kedelai (ultrafiltrasi)

Goitrogenik • Goitrogen adalah zat

yang menghambat sintesis hormon

tiroid (tiroksin dan triiodotironin).

• Penghambatan ini menyebabkan, melalui umpan

balik negatif peningkatan output Thyrotropin

(thyroid-stimulating hormone)

• Peningkatan Thyrotropin merangsang sekresi

kelebihan hormontiroid dan pertumbuhan berlebih

dari sel-sel tiroid sehingga menyebabkan

pembesaran kelenjar tiroid (goiter) kurang

yodium kronis

• Beberapa goitrogen (misalnya, tiosianat) mengu

rangi atau menghambat penyerapan iodida

• Beberapa makanan, seperti singkong, padi-

padian, ubi jalar, kacang-kacangan tertentu, dan

anggota keluarga kubis mengandung goitrogens

• Goitrogens dapat dihancurkan dengan

memasak.

Faktor Flatulensi

• Legum mrpk sumber protein dan karbohidrat tinggi

• Kelemahan : dpt menimbulkan gangguan gastrointestinal yg dapat menyebabkan flatus, sakit kepala, pusing, perut berbunyi, sakit, kejang, mual dan diare

• Penyebab flatus tjd jika mikroflora usus menggunakan substrat yg msk usus besar dan menghasilkan gas CO2, H2, dan kadang-kadang CH4

• Senyawa KH yg menyebabkan flatus : raffinosa, stakiosa, verbaskosa (KH tdk tercerna)

FAKTOR TOKSIK PANGAN

NABATI

Solanin • Famili solanaceae terdiri dari banyak

tanaman yg penting bagi manusia, namun

banyak diantaranya yg mengandung

glikoalkanoid yg bersifat racun bagi hewan

maupun manusia.

• Terdpt pd konsentrasi tinggi pd kentang yg

berwarna hijau dan tomat hijau yg masih

muda.

• Kentang yg baru dipanen & blm terkena sinar

matahari mengandung glikoalkaloid.

• Kadar glikoalkaloid awal yg rendah ±50 mcg/g

pd kentang berperan sbg komponen flavor.

• Konsentrasi glikoalkaloid tertinggi ditemukan

pd kulit kentang.

Solanin

• Konsentrasi yg lebih tinggi dari yg tdpt pd umbi

ditemukan pd tunas, daun, dan biji kentang.

• Bila terkena sinar matahari, maka kentang akan

berubah warna mjd hijau, diikuti dgn

peningkatan kadar glikoalkaloid.

• Kadar awal glikoalkaloid bervariasi antara 10-

150 mcg/g, bila terkena sinar matahari bisa

meningkat 2 – 5 kalinya.

Solanin

• Kadar glikoalkaloid pd kentang hijau

dipengaruhi oleh bbrp faktor :

– Kadar awal pd umbi

– Kematangan umbi

– Intensitas penyinaran

– Mutu sinar

– Suhu ruangan

“light induced glycoalcaloids”

Solanin • Glikoalkaloid dpt pula disintesa oleh kentang

karena akibat tekanan fisik :

– Penghancuran

– Pemotongan

– Pengirisan

• Glikoalkaloid tdk dpt dihancurkan dgn mudah

oleh pemanasan, pemanggangan, dan

perebusan.

• Kentang2 yg sdh diiris sebaiknya disimpan di

tempat yg dingin dan diolah sesegera mungkin.

“wound induced glycoalcaloids”

Caffein (Purin Alkaloid)

• Ditemukan dlm teh, kopi, coklat, dan minuman

cola.

• Dikenal sbg stimulan efek ketergantungan dan

bukan zat gizi.

• Biji kopi panggang mengandung 1%-2% kafein

dan 50-125 mg kafein tiap gelas kopi. Teh hitam

mengandung 3-4% kafein (50 mg per gelas).

• Efek kafein merangsang sekresi hormon

katekolamin epinefrin dan norepinefrin (dikenal

dg adrenalin & noradrenalin) kadar glukosa,

trigliserid, dan kolesterol darah meningkat.

• Kafein juga memberikan efek diuresis.

Sianida (HCN) • Sianida dlm jumlah sedikit sekali tersebar luas di

tanaman, terutama dlm bntk sianogenik

glukosida.

• Konsentrasi relatif tinggi ditemukan di dlm

kacang-kacangan, umbi-umbian, dan biji buah.

• Daftar sianogenik glukosida yg tercatat

mengandung toksis pd manusia ada 4 mcm :

– Amigladin diidentifikasi dlm almond pahit

– Dhurrin terdpt dlm sorghum dan rumput-

rumputan

– Linamarin

– Lotaustr

glukosida yg tdpt pd kacang-kacangan dan ubi

kayu

Sianida (HCN)

• Beberapa nama sumber sianogenik

glukosida yg biasa dikonsumsi manusia:

ubi kayu, ubi jalar, rebung dll

• Umumnya sianida yg dhasilkan oleh bhn2

nabati tsb antara 10-180 mg/100 g bhn.

Sianida (HCN) • Sianida yg terakumulasi dgn cepat akan

diabsorbsi dari alat pencernaan bagian atas.

• Sianida jg dpt menembus kulit dan gas HCN dgn cepat dpt jg diabsorbsi dari paru2.

• Manusia scr terus-menerus berhadapan dgn sianida dari makanan, polusi, & asap rokok.

Sumber HCN

Terbentuk

secara alami

1. Tanaman: - singkong

- sorgum

- rebung

- buncis

2. Bakteri tertentu, jamur,

ganggang

Hasil kegiatan

industri

1. Proses pertambangan logam

2. Industri kimia organik

3. Pengestraksi emas dan perak

4. Industri besi dan baja

5. Air limbah pada industri obat

Sumber lain Rokok

Pencegahan keracunan HCN dpt dilakukan dgn :

• Pencegahan keracunan HCN dpt dilakukan dgn :

– Penghilangan HCN yg terbentuk selama pengupasan/penghancuran bahan, misalnya dgn cara pencucian/perebusan serta penghilangan air perebus.

– Menghindari sebanyak mungkin mengkonsumsi bhn2 hasil pertanian yg banyak mengandung sianogenik glukosida

FAKTOR TOKSIK PANGAN

HEWANI

Daging • Bbrp faktor toksik yg terdpt pd daging umumnya

tdk diproduksi oleh hewan penghasil daging,

tetapi terdpt dlm daging akibat penambahan

sewaktu pengolahan misalnya nitrit/nitrat dan

sbg kontaminan contohnya antibiotika pada

hewan.

• Nitrat/Nitrit

– Digunakan sbg bahan “curing” utk membuat

warna daging mjd lebih menarik nitrat &

nitrit dpt berinteraksi dgn pigmen heme dlm

daging.

– Nitrit dpt bertindak sbg bhn anti-bakteri.

Daging • Nitrit dan nitrat dpt membentuk senyawa

nitrosamin yg bersifat karsinogenik nitrosamida yg terbentuk dlm lambung manusia dpt menimbulkan kanker lambung.

• Steak, barbeque, ikan asap yg dibuat di atas api dpt terkontaminasi karsinogen dari jelaga & permukaan yg hangus.

Udang dan Ikan

Tetrodotoksin udang-udangan (crustaceae) dan puffer fish. Efek bg kesehatan menghambat masuknya Na dalam membran sel pd serabut saraf pusing, lumpuh, tidak bisa bernafas

Saxitoksin menyebabkan PSP (paralisis Shellfish Poisoning). Th 1968, 78 org keracunan setelah makan mussels di pantai utara Inggris

Histamin dibentuk dari histidin di otot saat ikan dibiarkan beberapa jam pd suhu >10oC. Dikatalisis oleh enzim dekarboksilasi yg dihasilkan bakteri Proteus morganii. Tdpt pd ikan mackarel, tuna, sardines

Telur Mentah Putih telur mentah banyak mengandung zat anti gizi berupa avidin dan ovomukoida, yang bisa menimbulkan efek negatif pada kesehatan terutama pada bayi dan anak-anak, karena menghambat absorbsi biotin

Risiko lain jika mengonsumsi telur mentah adalah kemungkinan terjangkitnya bakteri Salmonella yang masuk melalui pori-pori kulit telur

ALLERGEN PANGAN

ALERGI MAKANAN

• ALERGI makanan adalah reaksi tubuh yang

disebabkan saat seseorang mengonsumsi

makanan tertentu yang secara langsung

memengaruhi kulit, saluran pencernaan, atau

saluran pernapasan, bahkan sistem

kardiovaskular perubahan drastis

Reaksi alergi

• Pada reaksi alergi, sistem kekebalan tubuh

mengenali alergen dlm makanan biasanya

berupa protein sebagai benda asing shg tubuh

akan memproduksi antibodi untuk mengatasi

"invasion."

• Kira2 hanya 2% orang dewasa dan 2-8% anak-

anak alergi thd makanan tertentu

• Bahan makanan yg dapat menimbulkan alergi :

peanuts, soybeans, milk, eggs, fish, crustacea

wheat

• Cara pencegahan : food biotechnology,

pelabelan pada produk makanan jadi

• Gejala ringan akibat alergi makanan

- Eksim (Peradangan hebat yang membuat kulit

melepuh atau gelembung kecil pada kulit)

- Hives (Kulit mengalami bentol kemerah-merahanan

dan gatal-gatal)

- Pembengkakan di sekitar wajah, bibir, mata, atau lidah

- Perubahan suara karena pembengkakan pita suara

- Pusing

- Kram perut

- Diare

- Gejala seperti fl

- Mual

•

Gejala parah akibat alergi makanan: - Denyut nadi mengalami perubahan drastis

Gejala Reaksi Alergi • Symptoms typically appear within minutes to two

hours after a person has eaten the food to which he or she is allergic.

• Swelling of the tongue and throat

• Difficulty breathing

• Vomiting

• Abdominal cramps

• Diarrhea

• Drop in blood pressure

• Loss of consciousness, and death.