kajian aktivitas antioksidan dan kadar …/kajian... · helmi, pramudita, mas erwin, irawan, windi,...

i

KAJIAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN KADAR

ANTIKOLESTEROL PADA ANGKAK DENGAN VARIASI JENIS

SUBSTRAT (BERAS, JAGUNG DAN GAPLEK)

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian

di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret

Jurusan/Program Studi Teknologi Hasil Pertanian

Oleh

HADI WIYOTO

H0605051

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

ii

KAJIAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN KADAR

ANTIKOLESTEROL PADA ANGKAK DENGAN VARIASI JENIS


yang dipersiapkan dan disusun oleh HADI WIYOTO

H0605051

telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal : 14 April 2010

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji

Ketua

Ir. MAM. Andriani, MS NIP. 195005251986092001

Anggota I

Ir. Nur Her Riyadi P., MSi

NIP. 195505201982111002

Anggota II

Ir. Choirul Anam, MT., MP. NIP. 196802122005011001

Surakarta, April 2010

Mengetahui Universitas Sebelas Maret

Fakultas Pertanian Dekan

Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS NIP. 195512171982031003

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

penelitian dan merangkumnya dalam skripsi berjudul “Kajian Aktivitas

Antioksidan dan Kadar Antikolesterol pada Angkak dengan Variasi Jenis

Substrat (Beras, Jagung dan Gaplek)”. Penelitian dan penyususnan skripsi ini

merupakan salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian

dari Jurusan/Program Studi Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian,

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini tentunya penulis tidak lepas

dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin mengucapkan terimakasih

yang sebesar-besarnya kepada :

1. Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

2. Ir. Kawiji, MS selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas

Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ir. Bambang Sigit Amanto, Msi selaku pembimbing akademik yang telah

memberikan bimbingan dan arahan selama menempuh kuliah di Jurusan

Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

4. Ir. MAM. Andriani, MS dan Ir. Nur Her Riyadi P, MS selaku dosen

pembimbing utama dan pendamping yang telah memberikan bimbingan dan

nasehat selama penulisan dan penyusunan skripsi ini.

5. Ir. Choirul Anam, MT., MP. selaku dosen penguji yang telah memberikan

banyak masukan.

6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknologi Hasil Pertanian pada khususnya serta

seluruh staf pengajar di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Surakarta pada umumnya, terimakasih atas ilmu yang telah diberikan selama

penulis menempuh kuliah. Semoga kelak bermanfaat.

iv

7. Ibu Sri Liswardani, STP., Pak Slamet, Pak Giyo, Pak Joko, terima kasih

banyak atas segala bantuannya.

8. Ayah, Ibu, mas Luri beserta keluarga, mas Mun beserta keluarga, mbak Sur,

mbak Asih, mbak Nur, mbak Wid beserta keluarga yang senantiasa

memberikan doa, nasehat, semangat serta dukungan kepada penulis.

9. Rahadhilla Meita Fitriasari yang senantiasa memberikan doa, nasihat,

motivasi, bantuan, selalu ada di saat susah dan senang, senantiasa menjadi

pendengar yang baik dan selalu bersabar kepada penulis.

10. Teman seperjuangan Dita, Merlyta, Niken, Tina dan Fendi terima kasih atas

kerja sama, pengertian dan kebersamaannya.

11. Helmi, Pramudita, mas Erwin, Irawan, Windi, mbak Pipit, bang Andri, Ilham,

Jati, dan teman-teman mahasiswa Jurusan THP angkatan 2005 (H0605) yang

tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Terima kasih untuk semuanya.

12. Teman-teman kos Klampis Ireng yang selalu memberikan motivasi dan

dukungan kepada penulis.

13. Teman-teman mahasiswa Jurusan THP dan ITP angkatan 2004, 2006 – 2009.

14. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penulisan skripsi ini.

Pada penulisan skripsi ini penulis menyadari bahwa ‘tidak ada yang

sempurna di dunia ini kecuali ciptaan-Nya’. Namun penulis tetap berharap skripsi

ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca.

Surakarta, April 2010

Penulis

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL..................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... ii

KATA PENGANTAR .................................................................................. iii

DAFTAR ISI ................................................................................................. v

DAFTAR TABEL ......................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. ix

RINGKASAN ............................................................................................... x

SUMMARY .................................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................... 1

A. Latar Belakang ......................................................................... 1

B. Perumusan Masalah ................................................................. 3

C. Tujuan Penelitian ..................................................................... 4

D. Manfaat Penelitian ................................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................... 5

A. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 5

1. Beras................................................................................... 5

2. Jagung ................................................................................ 8

3. Gaplek Singkong ................................................................ 13

4. Angkak ............................................................................... 16

5. Antioksidan ........................................................................ 19

6. Antikolesterol (Lovastatin) ................................................ 22

B. Kerangka Berpikir .................................................................... 24

C. Hipotesis................................................................................... 25

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 26

A. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................. 26

B. Bahan dan Alat ......................................................................... 26

1. Bahan ................................................................................. 26

vi

2. Alat ..................................................................................... 26

C. Tahapan Penelitian ................................................................... 26

1. Produksi Kapang Monascus purpureus ............................. 26

2. Pembuatan Suspensi Monascus purpureus ....................... 27

3. Pembuatan Angkak ............................................................ 27

4. Uji Antioksidan .................................................................. 28

5. Uji Antikolesterol (Lovastatin) .......................................... 29

D. Rancangan Penelitian ............................................................... 29

E. Analisis Data ............................................................................ 29

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................. 30

A. Aktivitas Antioksidan Angkak ................................................. 30

B. Kadar Antikolesterol Angkak .................................................. 32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 35

A. Kesimpulan .............................................................................. 35

B. Saran......................................................................................... 35

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 36

LAMPIRAN .................................................................................................. 41

vii

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

2.1 Nilai Nutrisi Beras (per 100 gram Porsi Makanan) ....................... 6

2.2 Komposisi Kimiawi dari Beras dan Beberapa Pangan Lainnya .... 7

2.3 Nilai Nutrisi Jagung Putih (per 100 gram Porsi Makanan) ............ 10

2.4 Kadar Kalori, Protein dan Karbohidrat pada Berbagai Makanan

Mentah (dalam 100 gram) .............................................................. 11

2.5 Kandungan Amilosa Biji Jagung dari Beberapa Varietas .............. 11

2.6 Nilai Nutrisi Singkong (per 100 gram Porsi Makanan) ................. 14

2.7 Persyaratan Mutu/ Kualitas Gaplek Singkong (dalam persen) ...... 16

4.1 Aktivitas Antioksidan Angkak Berbagai Jenis Substrat ................ 31

4.2 Kadar Antikolesterol Angkak Berbagai Jenis Substrat .................. 33

viii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

2.1 Reaksi Antara Radikal DPPH (C18H12N5O6) dengan Antioksidan 21

2.2 Rumus Bangun dari Lovastatin (C24H36O5) ................................... 24

2.3 Diagram Alir Kerangka Berpikir ................................................... 25

3.1 Diagram Alir Proses Penelitian ...................................................... 28

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

1. Produksi Kapang dan Pembuatan Suspensi Kapang M. purpureus .. 41

2. Uji Aktivitas Antioksidan Angkak .................................................... 42

3. Uji Kadar Antikolesterol (Lovastatin) Angkak ................................ 43

4. Hasil Analisa ANOVA...................................................................... 45

5. Foto Penelitian .................................................................................. 47

x

KAJIAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN KADAR ANTIKOLESTEROL PADA ANGKAK DENGAN VARIASI JENIS


HADI WIYOTO H0605051

RINGKASAN

Angkak merupakan salah satu produk fermentasi beras dengan

menggunakan kapang Monascus purpureus. Secara tradisional substrat yang digunakan untuk memproduksi angkak adalah beras. Pada umumnya, beras pera yang memiliki kadar amilosa tinggi lebih cocok digunakan untuk memproduksi angkak daripada beras dengan amilosa rendah. Substrat lain yang bisa digunakan untuk memproduksi angkak adalah jagung dan gaplek.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi jenis substrat (beras, jagung dan gaplek) terhadap aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol pada angkak serta untuk mengetahui jenis substrat yang mampu menghasilkan aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol paling tinggi pada angkak. Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor (jenis substrat : beras, jagung dan gaplek), dengan 3 kali ulangan. Data hasil penelitian dianalisa dengan menggunakan ANOVA pada tingkat α = 0,05 serta dilanjutkan dengan DMRT pada tingkat α yang sama.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis substrat mempengaruhi aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol angkak. Substrat beras memiliki aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan substrat jagung dan gaplek. Aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol angkak dengan substrat beras berturut-turut sebesar 45,6100% dan 0,026600%. Aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol angkak dengan substrat jagung berturut-turut sebesar 44,0500% dan 0,022833%, sedangkan aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol angkak dengan substrat gaplek berturut-turut sebesar 42,8333% dan 0,013200%.

Kata kunci : beras, jagung, gaplek, Monascus purpureus, angkak, aktivitas antioksidan, antikolesterol

xi

STUDY OF ANTIOXYDANT ACTIVITY AND ANTICHOLESTEROL CONTENT ON RED YEAST RICE WITH SUBSTRATES VARIATION

(RICE, CORN AND DRIED CASSAVA)

HADI WIYOTO H0605051

SUMMARY

Red yeast rice is one of rice fermented product use Monascus purpureus.

Traditionaly the substrates to produce red yeast rice is rice. Usually the rice with high amylose content is proper to produce red yeast rice than low amylose. The other substrates that can be used to produce red yeast rice are corn and dried cassava.

The purposes of this research are to know the effect of substrates variation (rice, corn and dried cassava) on antioxidant activity and anticholesterol content in red yeast rice and also to know which substrates that produce the highest antioxidant activity and anticholesterol content. Design of this research is Completely Randomized Design that consist of one factor (the kind of substrates : rice, corn and dried cassava) with 3 replication. Then the data is analyzed with ANOVA at level of confident α = 0.05, and continued with DMRT at the same level.

This result shows that the kind of substrates effect to antioxidant activity and anticholesterol content on red yeast rice. Rice substrates have higher antioxidant activity and anticholesterol content than the corn substrates and dried cassava substrates. Antioxidant activity and anticholesterol content on red yeast rice by rice substrates successively 45,6100% and 0,026600%. Antioxidant activity and anticholesterol content on red yeast rice by corn substrates successively 44,0500% and 0,022833%, while antioxidant activity and anticholesterol content on red yeast rice by dried cassava substrates successively 42,8333% and 0,013200%.

Key word : rice, corn, dried cassava, Monascus purpureus, red yeast rice, antioxidant activity, anticholesterol.

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Angkak merupakan salah satu produk fermentasi beras dengan

menggunakan kapang Monascus sp (Ardiansyah, 2005). Melalui proses

xii

fermentasi fasa padat dengan menggunakan kapang dari Monascus, butir beras

yang tadinya berwarna putih akan diselimuti pigmen merah yang dihasilkan

selama fermentasi. Metabolit yang terbentuk selama proses fermentasi

umumnya berupa senyawa-senyawa poliketida seperti monascin, ankaflavin,

rubropuctatin dan monascorubrin yang merupakan pigmen warna. Selain itu,

proses fermentasi juga menghasilkan beberapa senyawa metabolit sekunder

bentuk poliketida lain seperti monakolin K yang identik dengan lovastatin atau

mevinolin serta senyawa monakolin lainnya yang berfungsi sebagai

antikolesterol (Tisnadjaja, 2006).

Senyawa antioksidan memiliki peran yang sangat penting dalam

kesehatan. Berbagai bukti ilmiah menunjukkan bahwa senyawa antioksidan

mengurangi resiko terhadap penyakit kronis seperti kanker dan penyakit

jantung koroner. Karakter utama senyawa antioksidan adalah kemampuannya

untuk menangkap radikal bebas. Radikal bebas merupakan molekul yang

sangat reaktif karena memiliki elektron yang tidak berpasangan dalam orbital

luarnya sehingga dapat bereaksi dengan molekul sel tubuh dengan cara

mengikat elektron molekul sel tersebut (Amrun dan Umiyah, 2005). Karena

secara kimia molekulnya tidak lengkap, radikal bebas cenderung mengambil

partikel sel dari molekul lain, yang kemudian menimbulkan senyawa tidak

normal dan memulai reaksi berantai yang dapat merusak sel-sel penting dalam

tubuh (Anonima, 2009).

Menurut Albert (1989) dalam Aryantha, dkk. (2004), lovastatin

digolongkan ke dalam kelompok obat statin. Lovastatin sebagai agen

hiperkolesterolemia mampu menurunkan kadar serum kolesterol, LDL,

trigliserol dan VLDL dalam darah. Amita (2006), menyatakan bahwa

dibanding penurun kolesterol lainnya (pengikat asam empedu, asam nikotinat,

asam fibrat, penghambat absorpsi kolesterol), statin memiliki efek penurunan

LDL-C terbesar. Sehingga statin dijadikan obat utama untuk mengatasi

hiperkolesterolemia

Menurut Jenie, dkk. (1994), angkak secara tradisional diproduksi

dengan meggunakan substrat beras. Pada umumnya, angkak yang beredar di

1

xiii

pasaran terdapat dalam bentuk beras utuh. Winarno dan Titi (1994)

menyatakan bahwa berbagai varietas beras dapat digunakan untuk

memproduksi angkak, namun beras pera yang memiliki kadar amilosa tinggi

lebih cocok digunakan untuk memproduksi angkak daripada beras dengan

amilosa rendah.

Berbagai varietas beras dapat digunakan sebagai medium pertumbuhan

kapang M. purpureus. Santoso (1985) dalam Kasim, dkk. (2006) melaporkan

bahwa beras pera dengan intensitas amilosa yang tinggi dan amilopektin yang

rendah merupakan substrat yang baik untuk pembuatan angkak dan kandungan

lovastatinnya. Beras yang lengket atau ketan mempunyai intensitas amilosa

yang sangat rendah (<9%), beras yang sangat pulen mempunyai kandungan

amilosa yang rendah (9-20%), beras yang pulen berintensitas amilosa tinggi

(20-25%), sedangkan beras pera memiliki intensitas amilosa yang lebih tinggi

yakni 25-30%. Kandungan protein pada beras umumnya berkisar antara 6-

10%.

Substrat beras biasa digunakaan dalam produksi pigmen angkak.

Substrat lainnya adalah jagung, singkong, tepung tapioka dan gaplek, ubi,

sagu, terigu, suweg dan kentang serta campuran onggok-ampas tahu (Yuan,

1980 dalam Kasim, dkk., 2006). Sedangkan Rahayu, dkk. (1993) menyatakan

bahwa bahan berkarbohidrat lain seperti jagung dan cantel dapat pula

digunakan sebagai media pertumbuhan dalam pembuatan angkak.

Jagung merupakan salah satu jenis bahan makanan yang mengandung

sumber hidrat arang yang dapat digunakan untuk menggantikan (mensubtitusi)

beras karena jagung memiliki kalori yang hampir sama dengan kalori yang

terkandung pada padi. Kandungan protein dan karbohidratnya pun hampir

mendekati protein dan karbohidrat pada padi (Anonim, 1993). Menurut Suarni

dan Widowati (2005), komponen utama jagung adalah pati, yaitu sekitar 70%

dari bobot biji. Komponen karbohidrat lain adalah gula sederhana, yaitu

glukosa, sukrosa dan fruktosa, 1-3% dari bobot biji. Pati terdiri atas dua jenis

polimer glukosa, yaitu amilosa dan amilopektin. Komposisi amilosa dan

amilopektin di dalam biji jagung terkendali secara genetik.

xiv

Gaplek merupakan salah satu cara pengolahan ubi kayu yang paling

sederhana. Gaplek terutama mengandung zat pati seperti halnya beras. Tetapi

berbeda dengan beras, jagung dan padi-padian lain, gaplek hanya memiliki

kadar protein yang sangat rendah (Hastuti dan Rahardjo, 1983). Dari gaplek

ubi kayu dapat dibuat tiwul, gatot dan dan macam-macam makanan lainnya

(Tjokroadikoesoemo, 1986).

Berdasarkan latar belakang di atas maka perlu dilakukan penelitian

mengenai pembuatan angkak dengan menggunakan substrat beras, jagung dan

gaplek. Penelitian ini dicobakan dengan menggunakan substrat berupa beras,

jagung dan gaplek yang merupakan komoditi lokal yang masih jarang

digunakan sebagai bahan baku dalam pembuataan angkak. Pemilihan jagung

dan gaplek sebagai substrat dalam pembuatan angkak dikarenakan jagung dan

gaplek memiliki kandungan karbohidrat yang hampir setara dengan beras

selain itu juga harganya lebih murah. Penelitian ini juga bertujuan untuk

menguji aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol (lovastatin) dalam

angkak yang dibuat dari beras, jagung dan gaplek yang diinokulasi dengan

Monascus purpureus.

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan di atas, dapat dirumuskan

permasalahan sebagai berikut :

1. Bagaimanakah pengaruh jenis substrat (beras, jagung dan gaplek)

terhadap sifat aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol (lovastatin)

dalam angkak ?

2. Jenis substrat manakah yang mampu menghasilkan aktivitas antioksidan

dan kadar antikolesterol (lovastatin) paling tinggi pada angkak ?

C. Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini yaitu:

1. Mengetahui pengaruh variasi jenis substrat (beras, jagung dan gaplek)

terhadap aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol pada angkak.

xv

2. Mengetahui jenis substrat yang mampu menghasilkan aktivitas antioksidan

dan kadar antikolesterol paling tinggi pada angkak.

D. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi

ilmiah yang dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi di bidang pertanian dan pangan pada khususnya, mengenai potensi

beras, jagung dan gaplek dalam pembuatan angkak. Selain itu, penelitian ini

dapat memberikan acuan untuk memilih bahan baku dalam pembuatan angkak

sehingga dapat menghasilkan angkak dengan aktivitas antioksidan dan kadar

antikolesterol yang tinggi.

II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Beras

Menurut Anonimb (2009), kata “beras” mengacu pada bagian bulir

padi (gabah) yang telah dipisah dari sekam. Sekam (Jawa merang) secara

anatomi disebut “palea” (bagian yang ditutupi) dan “lemma” (bagian yang

menutupi). Taksonomi tanaman padi sebagai berikut:

Division : Spermatophyta

Sub divisio : Angiospermae

Klas : Monocotyledoneae

Ordo : Poales

Familia : Poaceae

Genus : Oryza

Spesies : Oryza sativa

(Anonimb, 2009)

Beras merupakan sereal yang paling populer di Indonesia. Dalam

pengertian sehari-hari yang dimaksud beras adalah gabah yang bagian

kulitnya sudah dibuang dengan cara digiling dan disosoh menggunakan

alat pengupas dan penggiling (huller) serta penyosoh (polisher). Gabah

xvi

yang hanya terkupas bagian kulit luarnya (sekam) disebut beras pecah kulit

(brown rice). Beras pecah kulit tersusun atas perikarp 1-2%, aleuron dan

testa 4-6%, embrio 2-3% dan endosperm 89-94%. Sedangkan beras pecah

kulit yang seluruh atau sebagian dari kulit arinya telah dipisahkan dalam

proses penyosohan disebut beras giling (milled rice). Beras yang biasa

dikonsumsi atau dijual di pasar adalah dalam bentuk beras giling. Proses

penggilingan dan penyosohan yang baik akan menghasilkan butiran beras

utuh (beras kepala) yang maksimal dan beras patah yang minimal

(Muchtadi dan Sugiyono, 1992).

Kadar zat gizi yang terdapat dalam beras dari varietas-varietas

yang berlainan tidaklah sama. Terutama kadarnya akan zat putih telur

terdapat perbedaan yang agak tinggi antara suatu varietas dengan varietas

lainnya. Perbedaan akan kadar zat gizi putih telur ini disebabkan oleh

pembawaan atau sifat varietas (Siregar, 1981).

Nilai nutrisi beras dapat dilihat pada Tabel 2.1 di bawah ini.

Tabel 2.1 Nilai Nutrisi Beras (per 100 gram Porsi Makanan) Nutrisi Beras

Komponen Utama Mineral Air, 10.46 g Energi, 370 kcal Energi, 1548 kj Protein, 6.81 g Total Lemak, 0.55 g Karbohidrat, 81.68 g Serat, 2.8 g Ampas, 0.49 g

Kalsium, Ca, 11 mg Besi, Fe, 1.6 mg Magnesium, Mg, 23 mg Phospor, P, 71 mg Potassium, K, 77 mg Sodium, Na, 7 mg Seng, Zn, 1.2 mg Tembaga, Cu, 0.171 mg Mangan, Mn, 0.974 mg Selenium, Se, 15.1 mcg

Asam Amino Vitamin Tryptophan, 0.079 g Threonine, 0.244 g Isoleucine, 0.294 g Leucine, 0.563 g Lysine, 0.246 g Methionine, 0.16 g Cystine, 0.14 g Phenylalanine, 0.364 g Tyrosine, 0.228 g

Vitamin C, 0 mg Thiamin, 0.18 mg Riboflavin, 0.055 mg Niacin, 2.145 mg Asam Pantothenic, 0.824 mg Vitamin B-6, 0.107 mg Folate, 7 mcg Vitamin B-12, 0 mcg Vitamin A, 0 IU

5

xvii

Valine, 0.416 g Arginine, 0.568 g Histidine, 0.16 g Alanine, 0.395 g Asam Aspartic, 0.64 g Asam Glutamic, 1.328 g Glycine, 0.31 g Proline, 0.321 g Serine, 0.358 g

Vitamin A, RE, 0 mcg_RE

Sumber : Anonimc, 2009

Komposisi kimiawi dari beras dan beberapa pangan lainnya dapat

dilihat pada Tabel 2.2 di bawah ini.

Tabel 2.2 Komposisi Kimiawi dari Beras dan Beberapa Pangan Lainnya

Bahan makanan Kadar (%) Protein Lemak Hidrat arang Air

Beras pecah kulit 8 0,6 76 12 Jagung kuning 10 5 68 15 Ubi kayu 1 0,9 37 51 Ubi jalar - 0,5 27 64 Kentang 2 0,2 21 73

Sumber : Siregar, 1981

Sebagaimana bulir serealia lain, bagian terbesar beras didominasi

oleh pati (sekitar 80-85%). Beras juga mengandung protein, vitamin

(terutama pada bagian aleuron), mineral dan air. Pati beras dapat

digolongkan menjadi dua kelompok yaitu amilosa (pati dengan struktur

tidak bercabang) dan amilopektin (pati dengan struktur bercabang).

Komposisi kedua golongan pati ini sangat menentukan warna (transparan

atau tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera) (Anonim,

2006).

Astawan (2006) menyatakan bahwa komponen kimia beras

berbeda-beda tergantung pada varietas dan cara pengolahannya. Selain

sebagai sumber energi dan protein, beras juga mengandung berbagai unsur

mineral dan vitamin. Sebagian besar karbohidrat beras adalah pati (85-

90%), sebagian kecil pentosan, selulosa, hemiselulosa dan gula. Dengan

demikian sifat fisikokimia beras terutama ditentukan oleh sifat fisikokimia

xviii

patinya. Sebagian besar butir beras terdiri dari karbohidrat jenis pati.

Hampir 90% berat kering beras adalah pati yang terdapat dalam bentuk

granula. Pati beras terbentuk oleh dua jenis molekul polisakarida, yang

masing-masing merupakan polimer dari glukosa. Kedua molekul tersebut

adalah amilosa dan amilopektin.

Beras biasa mengandung amilosa tinggi yaitu lebih besar dari 2%.

Secara umum varietas beras biasa dapat digolongkan ke dalam 3 golongan

berdasarkan pada kandungan amilosanya yaitu : golongan amilosa rendah,

sedang dan tinggi. Beras dengan golongan amilosa rendah jika mempunyai

kandungan amilosa 10-20%, misalnya beras cisadane dengan kandungan

amilosa 20%. Apabila kandungan amilosa beras antara 20-25% maka

dapat digolongkan ke dalam amilosa sedang, contohnya adalah beras IR 64

dengan kandungan amilosa 24%, dan golongan amilosa tinggi dengan

kandungan amilosa 25-32%, contohnya adalah beras IR 36 dengan

kandungan amilosa 25% (Riwan, 2008).

Berbagai varietas beras dapat digunakan sebagai medium

pertumbuhan kapang M. purpureus. Santoso (1985) dalam Kasim, dkk.

(2006) melaporkan bahwa beras pera dengan intensitas amilosa yang

tinggi dan amilopektin yang rendah merupakan substrat yang baik untuk

pembuatan angkak dan kandungan lovastatinnya. Beras mempunyai

kandungan amilosa yang berkaitan erat dengan tingkat kepulenannya.

Beras dengan struktur lengket atau ketan mempunyai intensitas amilosa

yang sangat rendah (<9%), beras yang sangat pulen mempunyai

kandungan amilosa yang rendah (9-20%), beras yang pulen berintensitas

amilosa tinggi (20-25%), sedangkan beras pera memiliki intensitas amilosa

yang lebih tinggi yakni 25-30%. Kandungan protein pada beras umumnya

berkisar antara 6-10%. Winarno dan Titi (1994) menyatakan bahwa

semakin tinggi kadar amilosa beras semakin sesuai untuk produksi angkak.

Sedangkan ketan tidak cocok untuk produksi angkak karena kelekatannya.

2. Jagung

xix

Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu tanaman pangan dunia

yang terpenting, selain gandum dan padi. Sebagai sumber karbohidrat

utama di Amerika Tengah dan Selatan, jagung juga menjadi alternatif

sumber pangan di Amerika Serikat. Penduduk beberapa daerah di

Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan

jagung sebagai pangan pokok. Selain sebagai sumber karbohidrat, jagung

juga ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya), diambil

minyaknya (dari biji), dibuat tepung (dari biji, dikenal dengan istilah

tepung jagung atau maizena) dan bahan baku industri (dari tepung biji dan

tepung tongkolnya). Tongkol jagung kaya akan pentosa, yang dipakai

sebagai bahan baku pembuatan furfural. Jagung yang telah direkayasa

genetika juga sekarang ditanam sebagai penghasil bahan farmasi

(Anonimd, 2009).

Sistematika taksonomi tanaman jagung adalah sebagai berikut

Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)

Divisio : Spermatophyta (tumbuhan berbiji)

SubDivisio : Angiospermae (berbiji tertutup)

Classis : Monocotyledone (berkeping satu)

Ordo : Graminae (rumput-rumputan)

Familia : Graminaceae

Genus : Zea

Species : Zea mays L.

(Anonimd, 2009).

Jagung merupakan salah satu jenis bahan makanan yang

mengandung sumber hidrat arang yang dapat digunakan untuk

menggantikan (mensubstitusi) beras karena jagung memiliki kalori yang

hampir sama dengan kalori yang terkandung pada padi. Kandungan protein

dan karbohidratnya pun hampir mendekati protein dan karbohidrat pada

padi (Anonim, 1993).

Nilai nutrisi jagung putih dapat dilihat pada Tabel 2.3 di bawah ini.

xx

Tabel 2.3 Nilai Nutrisi Jagung Putih (per 100 gram Porsi Makanan)

Nutrisi Jagung Putih Komponen Utama Mineral

Air, 75.9 g Energi, 86 kcal Energi, 360 kj Protein, 3.22 g Total Lemak, 1.18 g Karbohidrat, 19.02 g Serat, 2.7 g Ampas, 0.62 g


Asam Amino Vitamin Tryptophan, 0.023 g Threonine, 0.129 g Isoleucine, 0.129 g Leucine, 0.348 g Lysine, 0.137 g Methionine, 0.067 g Cystine, 0.026 g Phenylalanine, 0.150 g Tyrosine, 0.123 g Valine, 0.185 g Arginine, 0.131 g Histidine, 0.089 g Alanine, 0.295 g Asam Aspartic, 0.244 g Asam Glutamic, 0.636 g Glycine, 0.127 g Proline, 0.292 g Serine, 0.153 g

Vitamin C, 6.8 mg Thiamin, 0.2 mg Riboflavin, 0.06 mg Niacin, 1.7 mg Asam Pantothenic, 0.76 mg Vitamin B-6, 0.055 mg Folate, 45.8 mcg Vitamin B-12, 0 mcg Vitamin A, 0 IU Vitamin A, RE, 0 mcg_RE Vitamin E, 0.09 mg_ATE

Sumber : Anonime, 2009

xxi

Kadar kalori, protein dan karbohidrat pada berbagai makanan

mentah dapat dilihat pada Tabel 2.4 di bawah ini.

Tabel 2.4 Kadar Kalori, Protein dan Karbohidrat pada Berbagai Makanan Mentah (dalam 100 gram)

Bahan mentah

Kadar kalori (kal)

Kadar protein (gr)

Kadar KH (gr)

Beras/padi 350 8 73 Jagung 320 8 63 Ubi kayu basah 136 1,2 32 Gaplek tepung 352 1,5 85 Ketela rambat 125 1,8 28 Kentang 85 2 19 Sagu 341 - 85 Cantel 304 9 58

Sumber : Anonim, 1993

Komponen utama jagung adalah pati, yaitu sekitar 70% dari bobot

biji. Komponen karbohidrat lain adalah gula sederhana, yaitu glukosa,

sukrosa dan fruktosa, 1-3% dari bobot biji. Pati terdiri atas dua jenis

polimer glukosa, yaitu amilosa dan amilopektin. Komposisi amilosa dan

amilopektin di dalam biji jagung terkendali secara genetik. Secara umum,

baik jagung yang mempunyai tipe endosperma gigi kuda (dent) maupun

mutiara (flint), mengandung amilosa 25-30% dan amilopektin 70-75%.

Namun jagung pulut (waxy maize) dapat mengandung 100% amilopektin

(Suarni dan Widowati, 2005).

Kandungan amilosa biji jagung dari beberapa varietas dapat dilihat

pada Tabel 2.5 di bawah ini.

Tabel 2.5 Kandungan Amilosa Biji Jagung dari Beberapa Varietas

xxii

Varietas Amilosa (%) Amilopektin(%)

Srikandi Putih 31,05 68,95

Srikandi Kuning 30,14 69,86 Anoman 29,92 70,08 Lokal nonpulut 28,50 71,50 Lokal pulut 4,25 95,75 Sukmaraga 34,55 65,45

Sumber: Suarni (2005) dalam Suarni dan Widowati (2005)

Menurut Richana dan Suarni (2005), dibanding sumber pati lain,

jagung mempunyai beragam jenis pati, mulai dari amilopektin rendah

sampai tinggi. Jagung dapat digolongkan menjadi empat jenis berdasarkan

sifat patinya, yaitu jenis normal mengandung 74-76% amilopektin dan 24-

26% amilosa, jenis waxy mengandung 99% amilopektin, jenis amilomaize

mengandung 20% amilopektin atau 40-70% amilosa, dan jagung manis

mengandung sejumlah sukrosa di samping pati. Jagung normal

mengandung 15,3-25,1% amilosa, jagung jenis waxy hampir tidak

beramilosa, jagung amilomize mengandung 42,6-67,8% amilosa, jagung

manis mengandung 22,8% amilosa.

Biji jagung tersusun dalam tongkol dengan susunan teratur

memanjang dan ditutup oleh seludang (klobot). Terdapat juga susunan biji

yang teratur (mozaik). Diameter tongkol adalah 3-5 cm dan mengandung

biji 300-1000 biji. Warna butir jagung bermacam-macam : putih, kuning,

jingga kemerah-merahan bahkan ada yang kebiruan, ungu dan hitam.

Berdasarkan bentuk butir dapat dibedakan atas 5 jenis sebagai berikut :

a. Jagung keras (flint), butirnya keras dan rata bagian ujungnya.

b. Jagung lekuk (dent) butirnya keras tetapi bagian ujungnya mempunyai

permukaan yang berlekuk.

c. Jagung manis, butirnya lemah, berlekuk dan rasanya manis.

d. Jagung tepung, khusus untuk menghasilkan tepung.

e. Jagung berondong (popcorn), butirnya kecil-kecil tetapi akan pecah dan

mekar bila digoreng (Syarief dan Irawati, 1988).

Jagung mengandung karbohidrat sekitar 71-73% yang terutama

terdiri dari pati, sebagian kecil gula dan serat. Pati terutama terdapat di

xxiii

bagian endosperma, gula terutama di lembaga dan serat pada bagian kulit

(Syarief dan Irawati, 1988).

Berdasarkan warna biji, jagung dapat dibedakan menjadi dua yaitu

jagung kuning dan jagung putih. Jagung putih lebih disukai dalam industri

pangan, sedangkan jagung kuning banyak dipakai untuk pakan. Tipe biji

tergantung pada komposisi endosperma. Endosperma jagung terdiri dari

jagung keras (horny) dan bagian tepung lunak (floury) (Subandi, dkk.,

1988).

Menurut Rahayu, dkk. (1993), secara tradisional pembuatan

angkak dilakukan dengan menggunakan bahan dasar beras sebagai substrat

atau media tumbuh jamur Monascus purpureus. Namun demikian,

penelitian menunjukkan bahwa bahan berkarbohidrat lain seperti jagung

dan cantel dapat pula digunakan sebagai media pertumbuhan.

3. Gaplek Singkong

Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) telah di kenal di Indonesia

sejak awal abad ke-19 dan sering disebut singkong atau ketela pohon.

Sebagai bahan pangan utama di Indonesia, ubi kayu menduduki tempat

ketiga setelah padi dan jagung (Affandi, 1906 dalam Setyono, dkk., 1990).

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986), karena sifat-sifatnya yang

mudah dan mampu berproduksi tinggi sekalipun ditanam di tanah kering,

ubi kayu dapat berperan sebagai sumber bahan pangan yang murah dan

mudah didapat, terurama oleh penduduk pedesaan dan daerah pegunungan

terpencil yang di tempat itu bahan makanan yang lebih mahal dan bergizi

harganya tidak terjangkau oleh penduduk.

Klasifikasi tanaman singkong adalah sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Sub Divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Euphorbiales

xxiv

Famili : Euphorbiaceae

Genus : Manihot

Spesies : Manihot utilissima Pohl.; Manihot esculenta Crantz sin

(Prihatman, 2000 dalam Wahyu 2008).

Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) dapat diklasifikasikan

berdasarkan beberapa hal, seperti warna daging, rasa daging, dan besar

kadar racun sianida dalam umbi. Berdasarkan warna daging umbi, ubi

kayu (Manihot esculenta Crantz) dibedakan menjadi dua macam, yaitu ubi

kayu kuning dan ubi kayu putih. Berdasarkan rasa umbinya, ubi kayu

dibedakan menjadi dua golongan, yaitu ubi kayu pahit dan ubi kayu manis.

Rasa pahit ubi disebabkan oleh kandungan asam sianida dalam umbi.

Semakin besar kandungan asam sianida, maka rasanya akan semakin pahit

(Winarno, 1981).

Nilai nutrisi singkong dapat dilihat pada Tabel 2.6 di bawah ini.

Tabel 2.6 Nilai Nutrisi Singkong (per 100 gram Porsi Makanan) Nutrisi Singkong

Komponen Utama Mineral Air, 59.68 g Energi, 160 kcal Energi, 669 kj Protein, 1.36 g Total lemak, 0.28 g Karbohirat, 38.05 g Serat, 1.8 g Ampas, 0.62 g


Asam Amino Vitamin Tryptophan, 0.019 g Threonine, 0.028 g Isoleucine, 0.027 g Leucine, 0.039 g Lysine, 0.044 g Methionine, 0.011 g Cystine, 0.028 g Phenylalanine, 0.026 g Tyrosine, 0.017 g Valine, 0.035 g Arginine, 0.137 g Histidine, 0.02 g

Vitamin C, 20.6 mg Thiamin, 0.087 mg Riboflavin, 0.048 mg Niacin, 0.854 mg Asam Pantothenic, 0.107 mg Vitamin B-6, 0.088 mg Folate, 27 mcg Vitamin B-12, 0 mcg Vitamin A, 25 IU Vitamin A, RE, 2 mcg_RE Vitamin E, 0.19 mg_ATE

xxv

Alanine, 0.038 g Asam Aspartic, 0.079 g Asam Glutamic, 0.206 g Glycine, 0.028 g Proline, 0.033 g Serine, 0.033 g

Sumber: Anonimf, 2009

Pati singkong mengandung 83% amilopektin (Chan, 1983 dalam

Wahyu, 2008). Menurut Kearsley and Dziedzic (1995) dalam Hidayat

(2008), dibandingkan pati lainnya, pati ubi kayu mengandung amilopektin

yang tinggi (87%). Sedangkan menurut Ceballos (2007), singkong

tradisional memiliki kandungan amilosa antara 17-25%.

Gaplek adalah salah satu produk usaha pengawetan untuk

memperpanjang masa simpan ubi kayu. Ubi kayu segar biasanya hanya

memiliki masa simpan selama 2-3 hari saja. Gaplek pada pengertian umum

adalah hasil pengeringan dari ubi kayu segar yang telah dikupas kulitnya

dan dicuci. Biasanya pengeringan tersebut dilakukan dengan cara

penjemuran di bawah sinar matahari. Gaplek yang dihasilkan biasanya

berwarna putih sampai putih kekuning-kuningan, berbau agak asam dan

mempunyai kadar air 10-12% (Yulineri, dkk., 1997).

Ubi kayu dalam keadaan segar tidak tahan lama. Untuk pemasaran

yang memerlukan waktu lama, ubi kayu harus diolah dulu menjadi bentuk

lain yang lebih awet, seperti gaplek, tapioka, tapai, peuyeum, keripik

singkong dan lain-lain (Anonim, 2000). Gaplek merupakan ubi kayu yang

telah dikupas kulitnya, kemudian dibelah menurut sumbunya menjadi dua

atau empat, kemudian dijemur. Penjemuran dapat dilakukan dengan cara

bahan ditempatkan di atas atap, dijemur di atas tanah dengan alas ataupun

tidak dan digantung. Dari gaplek ubi kayu dapat dibuat tiwul, gatot dan

dan macam-macam panganan lainnya (Tjokroadikoesoemo, 1986).

Menurut Hastuti dan Rahardjo (1983), gaplek ialah ubi kayu tak

berkulit yang dikeringkan. Sesuai dengan bentukya, gaplek ini ada yang

berasal dari ubi kayu yang utuh, yang dibelah, ada yang berasal dari irisan

ubi maupun serutan ubi. Gaplek umumnya berwarna putih kotor dibagian

xxvi

luarnya dan putih kekuningan serta bersih di bagian dalamnya. Gaplek

terutama mengandung zat pati seperti halnya beras. Tetapi berbeda dengan

beras, jagung dan padi-padian lain, gaplek hanya memiliki kadar protein

yang sangat rendah. Damarjati dan Widowati (1993), menyatakan bahwa

gaplek yang dibuat secara tradisional mempunyai mutu yang rendah

(berwarna coklat kehitaman), cepat diserang serangga dan hanya

mempunyai masa simpan selama 1-2 bulan.

Persyaratan mutu gaplek dapat dilihat pada Tabel 2.7 di bawah ini.

Tabel 2.7 Persyaratan Mutu/ Kualitas Gaplek Singkong (dalam persen) Jenis mutu Kadar air

Maks (%) Kadar pati maks (%)

Kadar serat Maks (%)

Kadar kotoran maks (%)

Mutu I 14 70 4 4 Mutu II 14 68 5 5,5 Mutu III 15 65 6 7

Sumber : Hastuti, 1983

Ampas tapioka dalam medium limbah cair tapioka dapat digunakan

sebagai sumber karbon pengganti tepung beras untuk produksi angkak

oleh M. purpureus, dalam sistem fermentasi cair. Bahkan mampu

meningkatkan intensitas pignen merah yang dihasilkan (Jenie, dkk., 1994).

4. Angkak

Angkak adalah produk fermentasi beras menggunakan kapang

Monascus sp. Angkak berasal dari China. Pembuatan pertama dilakukan

oleh dinasti Ming yang berkuasa pada abad ke-14 sampai abad ke-17.

Dalam teks tradisional The Anchient Chinese Pharmacopoenia disebutkan

bahwa angkak digunakan sebagai obat untuk melancarkan pencernaan dan

sirkulasi darah. Di beberapa negara Asia seperti Taiwan, Jepang, Korea

dan Hongkong, angkak diproduksi untuk keperluan sebagai pewarna alami

makanan (Ardiansyah, 2005).

Menurut Rahayu, dkk. (1993), angkak merupakan hasil fermentasi

beras menggunakan jamur Monascus purpureus yang menghasilkan

pigmen merah dan kuning. Pigmen yang dihasilkan mempunyai kestabilan

xxvii

yang tinggi, mudah dicerna dan tidak beracun. Produk ini mula-mula

berasl dari cina, kemudian disebarluaskan oleh para pembuat “rice wine”

ke taiwan. Angkak banyak dikenal dengan nama anka, red rice, chinnese

red rice, ankak, angquac, beni koji dan aga koji.

Mikroorganisme yang berperan dalam fermentasi angkak adalah

Monascus purpureus (Steinkraus, 1996). Menurut Hesseltine (1965) dalam

Rahayu, dkk. (1993), jamur Monascus purpureus diklasifikasikan sebagai

berikut :

Divisio : Amastigomycotina

Sub Divisio : Ascomycotina

Classis : Ascomycetes

Sub Classis : Plectomycetidae

Ordo : Eurotiales

Familia : Monascaceae

Genus : Monascus

Melalui proses fermentasi fasa padat dengan menggunakan kapang

dari Monascus, yang terkadang disebut kapang merah, beras yang semula

putih bersih akan berubah menjadi merah. Bulir-bulir beras yang tadinya

berwarna putih akan diselimuti pigmen merah yang dihasilkan selama

fermentasi. Metabolit yang terbentuk selama proses fermentasi umumnya

berupa senyawa-senyawa poliketida seperti monascin, ankaflavin,

rubropuctatin dan monascorubrin yang merupakan pigmen warna. Selain

itu, proses fermentasi juga menghasilkan beberapa senyawa metabolit

sekunder bentuk poliketida lain seperti monakolin K yang identik dengan

lovastatin atau mevinolin serta senyawa monakolin lainnya (Tisnadjaja,

2006).

Salah satu fenomena unik dari jamur M. purpureus adalah

kemampuan untuk menghasilkan cairan granular melalui ujung hifa. Pada

saat jamur masih muda, cairan yang dikeluarkan tidak berwarna tetapi

cairan tersebut secara perlahan-lahan berubah menjadi merah kekuningan

xxviii

atau merah oranye. Produksi pigmen angkak tersebut tidak hanya terdapat

pada cairan yang dikeluarkan tetapi juga pada bagian dalam hifa. Warna

merah tersebut mampu mendifusi ke dalam substrat. Warna merah tersebut

terdiri dari dua macam pigmen, yang merah yaitu monascorubrin

(C22H24O5) dan kuning yaitu monascoflavin (C17H22O4) (Steinkraus, 1983

dalam Rahayu, dkk., 1993).

Menurut Suwanto (1985) dalam Kasim, dkk. (2005), terdapat enam

komponen utama dari pigmen yang dihasilkan oleh M. purpureus. Keenam

pigmen tersebut adalah rubropunktatin (merah), monaskorubrin (merah),

monaskin (kuning), ankaflavin (kuning), rubropunktamin (ungu) dan

monaskorubramin (ungu).

Angkak dibuat dari beras sebagai substrat dengan fermentasi padat.

Beras yang digunakan adalah beras pera karena memiliki kadar amilosa

tinggi tetapi rendah amilopektin. Dengan memasukkan sekitar 25 gram

nasi ke dalam cawan petri, yang kemudian disterilisasi menggunakan

otoklaf pada suhu 121oC selama 15 menit, sterilisasi ini dilakukan. Usai

tahap ini, didinginkan hingga 36oC, kemudian diinokulasi dengan 2 gram

inokulum Monascus purpureus. Setelah itu, campurkan diaduk hingga rata

dan diinkubasikan pada suhu 27-32oC selama 14 hari. Selama masa

inkubasi, kapang Monascus purpureus akan tumbuh dan berkembang biak

dengan cepat, menutupi permukaan beras dengan pigmen merah (Astawan,

2006).

Menurut Hesseltine (1965) dalam Steinkraus (1996), pembuatan

angkak dalam skala laboratorium dapat dilakukan dengan memasukkan 50

gram beras dan air sebanyak 30 ml ke dalam gelas beker yang tertutup

guna mencegah terjadinya kontaminasi yang dapat terjadi karena udara.

Atau dapat dilakukan dengan mencuci beras tersebut, kemudian dilakukan

perendaman selama 24 jam dan ditiriskan. Selanjutnya gelas beker yang

berisi beras disterilkan dengan autoklaf hingga diperoleh beras yang steril

dan didinginkan pada suhu kamar. Kemudian dilakukan inokulasi dengan

menambahkan 5 ml inokulum berupa suspensi askospora dari kultur M.

xxix

purpureus berumur 25 hari yang ditumbuhkan pada media Sabaround’s

agar, media yang sangat baik bagi pertumbuhan dan produksi pigmen.

Inkubasi dilakukan pada suhu 25-30oC. Selama inkubasi, beras menjadi

memerah dan menghasilkan panas. Pada saat itu, sebaiknya dilakukan

pengadukan sehingga uap air yang ada tidak mengendap dan pada akhir

fermentasi bisa diperoleh biji angkak yang tidak melekat satu sama lain.

Selanjutnya dilakukan pengeringan angkak pada suhu 40oC (Sooksan and

Gongsakdi, 1982 dalam Steinkraus, 1996).

5. Antioksidan

Antioksidan merupakan zat yang berfungsi melindungi tubuh dari

serangan radikal bebas. Yang termasuk ke dalam golongan zat ini antara

lain vitamin, polipenol, karotin dan mineral (Anonim, 2008). Antioksidan

merupakan senyawa yang dapat menghambat spesies oksigen

reaktif/spesies nitrogen reaktif (ROS/RNS) dan juga radikal bebas

sehingga antioksidan dapat mencegah penyakit-penyakit yang

dihubungkan dengan radikal bebas seperti arsinogenesis, kardiovaskuler

dan penuaan (Halliwell and Gutteridge, 2000 dalam Rohman dan Riyanto,

2005).

Antioksidan alam telah lama diketahui menguntungkan untuk

dipergunakan dalam bahan pangan karena umumnya derajat toksisitasnya

rendah, sedangkan antioksidan sintetik banyak digunakan pada bahan non

pangan (Cahyadi, 2006). Menurut Santoso (2006), antioksidan dalam

kaitan ini adalah substansi atau senyawa yang ditambahkan dalam lemak

atau pangan berlemak untuk mencegah oksidasi sehingga memperpanjang

daya simpannya. Idealnya, antioksidan yang digunakan dalam pangan

harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : (1) tidak memberikan efek

yang secara fisiologi berbahaya; (2) tidak memberikan flavor, bau atau

warna yang tidak dikehendaki pada pangan yang diawetkan; (3) efektif

pada konsentrasi rendah; (4) larut dalam lemak atau minyak; (5) bertahan

xxx

sehingga memberikan perlindungan pada pangan; (6) mudah tersedia dan

cukup murah.

Radikal bebas adalah molekul yang sangat reaktif karena memiliki

elektron yang tidak berpasangan dalam orbital luarnya sehingga dapat

bereaksi dengan molekul sel tubuh dengan cara mengikat elektron molekul

sel tersebut (Amrun dan Umiyah, 2005). Karena secara kimia molekulnya

tidak lengkap, radikal bebas cenderung mengambil partikel sel dari

molekul lain, yang kemudian menimbulkan senyawa tidak normal dan

memulai reaksi berantai yang dapat merusak sel-sel penting dalam tubuh

(Anonima, 2009).

Menurut Sianturi (2006), polusi udara, asap rokok, alkohol, emisi

kendaraan bermotor, dan sinar ultraviolet yang berlebihan adalah faktor-

faktor eksternal yang memacu pertumbuhan radikal bebas di dalam tubuh

manusia. Anonima (2009) menambahkan jika di suatu tempat terjadi reaksi

oksidasi dimana reaksi tersebut menghasilkan hasil samping berupa radikal

bebas (·OH) maka tanpa adanya kehadiran antioksidan, radikal bebas ini

akan menyerang molekul-molekul lain disekitarnya. Hasil reaksi ini akan

dapat menghasilkan radikal bebas lain yang siap menyerang molekul

lainnya lagi. Akhirnya akan terbentuk reaksi berantai yang sangat

membahayakan. Berbeda halnya bila terdapat antioksidan. Radikal bebas

akan segera bereaksi dengan antioksidan membentuk molekul yang stabil

dan tidak berbahaya.

Penambahan antioksidan (AH) primer dengan konsentrasi rendah

pada lipida dapat menghambat atau mencegah reaksi autooksidasi lemak

dan minyak. Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada

tahap inisiasi maupun propagasi (reaksi 1). Radikal-radikal antioksidan

(A*) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak

mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan molekul lipida lain

dan membentuk radikal lipida baru (Gordon, 1990 dalam Ardiansyah,

2008).

Inisiasi : R* + AH ----------> RH + A*

xxxi

Radikallipida

Propagasi : ROO* + AH -------> ROOH + A*

Reaksi 1. Penghambatan antioksidan primer terhadap radikal lipida

(Gordon, 1990 dalam Ardiansyah, 2008).

Besarnya konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat

berpengaruh pada laju oksidasi. Pada konsentrasi tinggi, aktivitas

antioksidan grup fenolik sering lenyap bahkan antioksidan tersebut

menjadi prooksidan (Reaksi 2). Pengaruh jumlah konsentrasi pada laju

oksidasi tergantung pada struktur antioksidan, kondisi dan sampel yang

akan diuji.

AH + O2 -----------> A* + HOO*

AH + ROOH ---------> RO* + H2O + A*

Reaksi 2. Antioksidan bertindak sebagai prooksidan pada konsentrasi

tinggi (Gordon, 1990 dalam Ardiansyah, 2008).

Uji DPPH adalah suatu metode kolorimetri yang efektif dan cepat

untuk memperkirakan aktivitas antiradikal. Uji kimia ini secara luas

digunakan dalam penelitian produk alami untuk isolasi antioksidan

fitokimia dan untuk menguji seberapa besar kapasitas ekstrak dan senyawa

murni dalam menyerap radikal bebas. Radikal DPPH adalah suatu

senyawa organik yang mengandung nitrogen tidak stabil dengan

absorbansi kuat pada λ max 517 nm dan berwarna ungu gelap. Setelah

bereaksi dengan senyawa antioksidan, DPPH tersebut akan tereduksi dan

warnanya akan berubah menjadi kuning. Perubahan tersebut dapat diukur

dengan spektrofotometer dan diplotkan terhadap konsentrasi (Reynertson,

2007 dalam Sa’ad, 2009).

xxxii

Gambar 2.1 Reaksi Antara Radikal DPPH (C18H12N5O6) dengan Antioksidan

Mekanisme reaksi penangkapan radikal DPPH oleh antioksidan

adalah DPPH• + AH ® DPPH-H + A•. Reaksi yang cepat dari radikal

DPPH terjadi dengan beberapa fenol, misalnya α-tokoferol tetapi reaksi

sekunder lambat menyebabkan penurunan absorbansi yang progresif

sehingga keadaan steady state tidak akan dicapai untuk beberapa jam.

Kebanyakan penelitian yang menggunakan metode DPPH melaporkan

aktivitas scavengingnya setelah reaksi 15 atau 30 menit (Pokorny et al.,

2001).

Dalam uji DPPH, kemampuan scavenging terhadap DPPH

dilakukan dengan mengamati penurunan absorbansi pada 515-517 nm.

Penurunan absorbansi terjadi karena penambahan elektron dari senyawa

antioksidan pada elektron yang tidak berpasangan pada gugus nitrogen

dalam struktur senyawa DPPH. Larutan DPPH berwarna ungu. Intensitas

warna ungu akan menurun ketika radikal DPPH tersebut berikatan dengan

hidrogen. Semakin kuat aktivitas antioksidan sampel maka akan semakin

besar penurunan intensitas warna ungunya (Osawa dan Namiki, 1981).

6. Antikolesterol (Lovastatin)

Kolesterol adalah molekul biologis yang berperan sangat penting

dalam sintesis membran sel, prekusor sintesis hormon steroid, hormon

korteks adrenal dan sintesis asam-asam empedu dan vitamin D. Kolesterol

terdiri atas high density cholesterol (HDL), low density cholesterol (LDL)

xxxiii

dan trigliserida. HDL bertugas untuk membawa kolesterol dari aliran darah

ke hati. LDL bertugas membawa kolesterol kembali ke aliran darah.

Kolesterol dapat berasal dari dua sumber yaitu eksogen (makanan) atau

endogen (disintesis dalam tubuh). Hiperkolesterolemia disebabkan kadar

kolesterol melebihi 239 mg/mL dalam darah (Aryantha, dkk., 2004).

Lovastatin adalah suatu pro-drug, yang di dalam tubuh akan segera

terhidrolisis menghasilkan suatu senyawa yang dapat menghambat kerja

dari HMG-CoA reduktase, yaitu sebuah enzim yang mengkatalisis

perubahan HMG-CoA menjadi mevalonat, yang merupakan sebuah tahap

penting dalam biosintesis kolesterol. Hambatan enzim ini meningkatkan

densitas reseptor LDL dalam sel hati sehingga terjadi penurunan LDL

kolesterol. Aktivitas lovastatin ini memiliki arti penting secara medis

sebagai obat anti hiperkolesterolemia (Hardmann et al., 1996 dalam Nauli

dan Udin, 2006).

Formula empiris dari lovastatin adalah C24H36O5 dengan berat

molekul 404.55 g/mol. Lovastatin hadir dalam bentuk lakton non aktif dan

asam hidroksi terbuka aktif semi polar dan larut baik dalam etanol

(Albert,1989 dalam Aryantha, dkk., 2004). Bentuk aktif dari lovastatin

adalah dalam bentuk asam hidroksi terbuka karena dapat berperan sebagai

inhibitor kompetitif HMG-CoA. Lovastatin tidak larut dalam air, larut

sebagian dalam etanol, metanol, asetonitril, etil asetat dan larut sempurna

dalam kloroform. Lovastatin mempunyai titik leleh 174,5 oC, rotasi optik

pada konsentrasi 0,5 gram dalam 100 ml asetonitril sebesar 325o.

Lovastatin mempunyai serapan maksimum sinar ultraviolet pada λ

235,238, dan 247 nm (Saimee, 2003 dalam Aryantha, dkk., 2004).

Monascus juga menghasilkan beberapa zat antihiperkolesterolemia

berupa senyawa statin, yang diberi nama monakolin J, K dan L. Senyawa

yang paling potensial adalah monakolin K atau mevinolin atau lovastatin,

yaitu senyawa hipolipidemik yang menginhibisi kerja HMG-CoA

reduktase. Enzim ini berperan dalam metabolisme HMG-CoA menjadi

asam mevalonat (Blanc et al., 1998; Z. Hai, 1998; Keane, 1999 dalam

xxxiv

Wibowo, dkk., 2006). Endo et al. (1976) dalam Aryantha, dkk. (2004),

menemukan bahwa secara alami kapang Monascus menghasilkan senyawa

yang menghambat biosintesis kolesterol dan disebut lovastatin (mevanolin,

monakolin K).

Prinsip kerja lovastatin terhadap HMG-CoA reduktase sama

dengan prinsip kerja inhibitor kompetitif enzim. HMG-CoA reduktase

dilambangkan sebagai enzim utama. Lovastatin sebagai inhibitor

kompetitif dan HMG-CoA sebagai substrat. HMG-CoA reduktase adalah

enzim utama yang mendukung sintesis kolesterol di organ hati dengan cara

berikatan dengan mengubah HMG-CoA menjadi mevalonat. Ketika

lovastatin hadir dalam bentuk asam hidroksi terbuka dengan konsentrasi

lebih dari konsentrasi substrat (HMG-CoA) maka HMG-CoA reduktase

akan lebih cenderung berikatan dengan lovastatin sehingga jumlah dan

frekuensi sintesis kolesterol tereduksi (Omura, 1992 dalam Aryantha, dkk.,

2004).

Gambar 2.2 Rumus Bangun dari Lovastatin (C24H36O5)

Dibanding penurun kolesterol lainnya (pengikat asam empedu,

asam nikotinat, asam fibrat, penghambat absorpsi kolesterol), statin

memiliki efek penurunan LDL-C terbesar. Sehingga statin dijadikan obat

utama untuk mengatasi hiperkolesterolemia. Saat ini, tersedia beberapa

statin di pasaran, yaitu simvastatin, lovastatin, pravastatin, fluvastatin,

atorvastatin, dan rosuvastatin (Amita, 2006).

B. Kerangka Berfikir

xxxv

Beras, jagung dan gaplek merupakan sumber karbohidrat dengan

kandungan amilosa tinggi. Sebagai sumber amilosa maka beras, jagung dan

gaplek dapat digunakan sebagai substrat dalam pembuatan angkak. Agar

terbentuk angkak maka substrat beras, jagung dan gaplek diinokulasi dengan

kapang Monascus purpureus. Angkak yang dihasilkan selanjutnya akan

dianalisa aktivitas antioksidannya dan kadar antikolesterolnya.

Gambar 2.3 Diagram Alir Kerangka Berpikir

C. Hipotesis

Diduga angkak yang dibuat dari jagung mempunyai aktivitas

antioksidan dan kadar antikolesterol yang lebih tinggi dibandingkan dengan

angkak yang dibuat dari beras dan gaplek.

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa Proses

Pengolahan dan Hasil Pertanian, Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas

Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Laboratorium Kimia

Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Penelitian

ini dilaksanakan dari bulan November 2009 sampai April 2010.

B. Bahan dan Alat Penelitian

Angkak

Monascus purpureus

Beras, Jagung, Gaplek (sumber amilosa)

Antioksidan Antikolesterol

xxxvi

1. Bahan

Bahan yang digunakan untuk membuat angkak dalam penelitian ini

adalah beras putih (varietas IR 64), jagung putih (varietas Srikandi Putih),

gaplek (singkong varietas Malang-1), aquadest, biakan Monascus

purpureus dalam PDA miring. Sedangkan bahan yang digunakan untuk

analisa aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol adalah methanol,

larutan DPPH 0,1 mM, asetonitril, aquabidest dan asam fosfat 0,1%.

2. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pisau,

penumbuk, mortar, ayakan, autoklaf, alat pengering, labu takar, pipet ukur,

mikro pipet, pro pipet, hot plate, bunsen, ose, erlenmeyer, pengaduk, gelas

ukur, tabung reaksi, vortex, timbangan analitik, spektrofotometer UV-Vis,

HPLC dan lain-lain.

C. Tahapan Penelitian

1. Produksi Kapang Monascus purpureus

Biakan murni Monascus purpureus, diperbanyak dengan

memindahkan kultur kapang tersebut ke dalam beberapa tabung reaksi

yang berisi media PDA miring dan diinkubasi selama 5-7 hari. Kegiatan

ini dilakukan dengan cara mengambil 1 ose kultur bakteri secara aseptis

kemudian diinokulasikan dalam tabung reaksi.

2. Pembuatan Suspensi Monascus purpureus

Pembuatan suspensi Monascus purpureus dilakukan dengan cara

menuangkan 2 ml aquades steril ke dalam tabung reaksi berisi media

miring biakan murni Monascus purpureus, kemudian digojog

menggunakan ose untuk melepaskan spora-spora Monascus purpureus dan

menuangkannya ke dalam erlenmeyer yang berisi substrat padat beras

putih, jagung maupun gaplek.

3. Pembuatan Angkak

26

xxxvii

Pembuatan angkak dilakukan dengan cara memasukkan 100 gram

bahan (beras, jagung maupun gaplek) rendaman 40 jam ke dalam

erlenmeyer, kemudian disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu

121°C selama 15 menit. Selanjutnya, bahan tersebut didinginkan hingga

mencapai suhu sekitar 36°C. Bahan hasil perendaman kemudian

diinokulasi dengan 2 ml suspensi Monascus purpureus. Setelah itu,

campuran tersebut diaduk hingga rata dan diinkubasi pada suhu 27-32°C

selama kurang lebih 30 hari, hingga terbentuknya pigmen merah yang

menyelubungi beras yang disebut angkak. Angkak ini kemudian

dikeringkan dengan alat pengering pada suhu 40°C selama 15 jam.

Pengeringan ini bertujuan untuk mengeringkan angkak. Angkak yang

sudah kering kemudian dibuat serbuk. Serbuk angkak diekstrak dengan

menggunakan metanol untuk diuji aktivitas antioksidan dan diekstrak

dengan menggunakan asetonitril untuk diuji kadar antikolesterol.

Didinginkan sampai suhu 36oC

2 ml kultur M. purpureus

Rendam selama 40 jam dan ditiriskan

Beras, jagung dan gaplek @100 gr

Disterilisasi 121oC selama 15 menit

Diinkubasi pada suhu 27-32°C selama 30 hari

xxxviii

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Penelitian

4. Uji Aktivitas Antioksidan

Analisa terhadap aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode

DPPH (Osawa dan Namiki, 1981). 0,05 gram sampel diekstrak dalam 10

ml methanol, kemudian divortek selam 1 jam atau didiamkan semalam.

Dari larutan tersebut diambil 100 µl kemudian diencerkan menjadi 5 ml.

Kemudian ditambahkan 0,1 mM DPPH sebanyak 1 ml dan divortek.

Simpan dalam ruang gelap selama 30 menit, kemudian ditera

absorbansinya pada panjang gelombang 516 nm.

5. Uji Kadar Antikolesterol (Lovastatin)

Lovastatin dapat diukur dari serbuk angkak,1 gram serbuk angkak

diekstrak dengan 2 mL asetonitril dan 0,1 mL asam fosfat 0,1%, dibiarkan

selama 30 menit, kemudian larutan disentrifuse dengan kecepatan 3000

rpm selama 10 menit. Selanjutnya disaring dengan kertas whatman dan

supernatannya diinjeksikan pada kolom HPLC maka kadar antikolesterol

dapat diukur (Kasim, dkk., 2005). Penentuan kadar antikolesterol

xxxix

dilakukan dengan menggunakan HPLC, pada kolom C18, fase gerak

metanol : asetonitril : asam formiat : air (35 : 40 : 15 : 10), panjang

gelombang (λ) 254 nm, dan flow/pressure 1/88 kg cm m-1, terhadap

ekstrak hasil pemisahan dengan asetonitril. Kadar antikolesterol diperoleh

dengan membandingkan luas area lovastatin sampel dengan luas area

lovastatin standar. Sebagai standar digunakan tablet lipovas 200 mg yang

mengandung 20 mg lovastatin (Nauli dan Udin, 2006).

D. Rancangan Penelitian

Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor yaitu jenis substrat,

dengan 3 kali ulangan. Adapun substrat yang digunakan terdiri dari beras,

jagung dan gaplek.

Perlakuan Ulangan 1 2 3

Substrat Beras (B) B1 B2 B3 Substrat Jagung (J) J1 J2 J3

Substrat Gaplek (G) G1 G2 G3

E. Analisis Data

Data yang diperoleh dari hasil penelitian selanjutnya dianalisis dengan

metode ANOVA dan apabila ada perbedaan maka dilanjutkan dengan uji beda

nyata menggunakan DMRT (Duncan Multiple Range Test) dengan tingkat

signifikansi α = 0,05.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Aktivitas Antioksidan Angkak

Kapang M. purpureus menghasilkan metabolit, antara lain zat warna,

zat antihiperkolesterolemia, asam-asam organik dan enzim. Zat warna

Monascus terdiri dari ankaflavine dan monascine (berwarna kuning),

rubropunctatine dan monascorubrine (jingga) serta rubropunctamine dan

monascorubramine (ungu) (Pastrana et al., 1995; K. Lakrod et al., 2000 dalam

Wibowo dkk., 2006). Beras yang diinokulasi dengan Monascus memiliki

xl

kemampuan yang lebih besar dalam mereduksi, scavenging dan kemampuan

mengkelat serta memiliki kandungan total fenol yang lebih tinggi

dibandingkan dengan beras yang tidak diinokulasi (Yang et al., 2006 dalam

Kim et al., 2007).

Menurut Chairote et al. (2009), antioksidan dalam angkak terdiri dari

beberapa senyawa seperti flavonoid, polifenol, karotenoid, alkaloid dan

vitamin. Beberapa metabolit sekunder yang diproduksi oleh jamur Monascus

merupakan komponen yang disusun dari poliketida. Komponen tersebut

adalah pigmen dan komponen fenolik yang memiliki aktivitas antioksidan.

Produksi pigmen yang semakin pekat diiringi dengan kenaikan jumlah

antioksidan yang dihasilkan. Sedangkan Aniya et al. (2000) dalam Chairote et

al. (2009) melaporkan bahwa satu dari metabolit sekunder dari Monascus

merupakan senyawa antioksidan dalam bentuk dimerumic acid yang akan

menghambat NADPH dan besi penyebab peroksidasi lemak. Serta Wong and

Bau (1977) dalam Timotius (2004) menyatakan bahwa Monascus mampu

menghasilkan antioksidan dan asam dimerumat (dimerumic acid).

Aktivitas antioksidan beberapa jenis angkak dari hasil penelitian dapat


Tabel 4.1 Aktivitas Antioksidan Angkak dari Berbagai Jenis Substrat

Sampel Aktivitas Antioksidan (%) Angkak dari gaplek Angkak dari jagung Angkak dari beras

42,8333a 44,0500b 45,6100c

Keterangan : angka dengan notasi yang sama berarti tidak beda nyata pada tingkat kepercayaan 95%

Berdasarkan Tabel 4.1 dapat diketahui bahwa aktivitas antioksidan

angkak yang dibuat dari bebagai substrat berkisar antara 42,8333% -

45,6100%. Angkak dari beras memiliki aktivitas antioksidan paling tinggi

bila dibandingkan dengan aktivitas antioksidan angkak dari jagung dan

gaplek. Hal ini dikarenakan angkak dari beras mempunyai pigmen warna

30

xli

yang lebih pekat bila dibandingkan dengan angkak dari jagung dan gaplek.

Menurut Chairote et al. (2009), produksi pigmen yang semakin pekat diiringi

dengan kenaikan jumlah antioksidan yang dihasilkan. Menurut Widjayanti

(2000), pembentukan pigmen kuning, merah dan oranye dengan substrat

cassava sangat rendah dibandingkan dengan substrat beras. Perbedaan

komposisi nutrisi dari masing-masing substrat juga dapat mempengaruhi

produksi pigmen. Vitamin B (Lin, 1973 dalam Widjayanti, 2000), asam

amino (McHan and Johnson, 1970 dalam Widjayanti, 2000) dan garam zinc

(Lin dan Demain, 1991 dalam Widjayanti, 2000) dapat mempengaruhi

produksi pigmen. Kandungan protein beras umumnya berkisar antara 6-10%.

Beras juga mengandung vitamin B, fosfat, kalium, asam amino dan garam

zinc. Kandungan senyawa-senyawa ini dapat mempengaruhi produksi pigmen

(Lin, 1973 dalam Kasim, dkk., 2005).

Produksi pigmen berlawanan dengan tingkat pulen (stickiness)

substrat (Widjayanti, 2000). Pembentukan angkak kurang baik pada gaplek.

Hal ini dikarenakan gaplek lebih pulen dari beras dan jagung. Tingkat

kepulenan berkaitan erat dengan kandungan amilosa. Semakin tinggi

kandungan amilosa maka semakin rendah tingkat kepulenan (semakin pera)

suatu bahan. Singkong memiliki kandungan amilosa antara 17-25%

(Ceballos, 2007), beras IR 64 memiliki kandungan amilosa 24% (Riwan,

2008) dan jagung putih mengandung amilosa 31,05% (Suarni, 2005 dalam

Suarni dan Widowati, 2005). Apabila ditinjau dari kandungan amilosa maka

jagung memiliki kandungan amilosa paling tinggi. Akan tetapi, aktivitas

antioksidan angkak yang dihasilkan dari jagung ternyata lebih rendah dari

beras. Hal ini dikarenakan jagung putih tergolong jagung mutiara (Zea mays

var. indurata) yang mempunyai bentuk agak bulat dengan bagian luar keras

dan licin. Penyebab biji yang keras karena bagian luar endosperma

seluruhnya terdiri dari pati keras yang menguntungkan sebagai daya tahan

terhadap serangan hama dan jamur (Noble dan Andrizal, 2003). Oleh karena

itu, miselia dari Monascus sulit untuk menembus lapisan endosperma biji

xlii

jagung sehingga aktivitas antioksidan yang dihasilkan menjadi kurang

optimal.

B. Kadar Antikolesterol (Lovastatin) Angkak

Lovastatin adalah suatu pro-drug yang di dalam tubuh akan segera

terhidrolisis menghasilkan suatu senyawa yang dapat menghambat kerja dari

HMG-CoA reduktase, yaitu sebuah enzim yang mengkatalisis perubahan

HMG-CoA menjadi mevalonat yang merupakan sebuah tahap penting dalam

biosintesis kolesterol. Hambatan enzim ini meningkatkan densitas reseptor

LDL dalam sel hati sehingga terjadi penurunan LDL kolesterol. Aktivitas

lovastatin ini memiliki arti penting secara medis sebagai obat anti

hiperkolesterolemia (Hardmann et al., 1996 dalam Nauli dan Udin, 2006) dan

diindikasikan dapat menurunkan resiko arteriosklerosis (Cottingham, 1998

dalam Nauli dan Udin, 2006).

Lovastatin merupakan produk metabolit sekunder yang dihasilkan

oleh Monascus setelah fase stasioner pada pertumbuhan Monascus.

Pembentukan produk metabolit sekunder ini dihasilkan oleh mikroorganisme

sebagai upaya untuk mempertahankan hidup dalam kondisi terbatasnya

nutrien. Ciri dari metabolit sekunder ini adalah metabolit tersebut umumnya

tidak diproduksi selama fase pertumbuhan cepat (trofofase) tetapi dibentuk

selama tahap produksi subsekuen (idiofase) (Kasim, dkk., 2006).

Kadar Antikolesterol beberapa jenis angkak dari hasil penelitian dapat


Tabel 4.2 Kadar Antikolesterol Angkak dari Berbagai Jenis Substrat Sampel Kadar Antikolesterol (%)

Angkak dari gaplek Angkak dari jagung Angkak dari beras

0,013200a

0,022833b

0,026600c

Keterangan : angka dengan notasi yang sama berarti tidak beda nyata pada tingkat kepercayaan 95%

Berdasarkan Tabel 4.2 dapat diketahui bahwa kadar antikolesterol

angkak yang dibuat dari bebagai substrat berkisar antara 0.013200% -

0,026600%. Angkak dari beras memiliki kadar antikolesterol paling tinggi bila

dibandingkan dengan kadar antikolesterol angkak dari jagung dan gaplek.

xliii

Menurut Chang et al. (2002) dan Samie et al. (2003) dalam Lopez et al.

(2004) mengemukakan bahwa produksi lovastatin atau mevacor pada medium

beras lebih tinggi kandungannya dari substrat yang lain. Hal ini dikarenakan

beras mengandung asam amino methionin yang merupakan asam amino

esensial bagi biosintesis lovastatin karena merupakan precursor langsung

(Stocking dan Williams, 2003 dalam Kasim, dkk., 2005). Asam amino

methionin pada beras lebih tinggi daripada jagung dan gaplek. Menurut

Anonimc (2009), asam amino methionin pada beras sebesar 0,16%.

Sedangkan asam amino methionin pada jagung putih dan singkong berturut-

turut sebesar 0,067% (Anonime, 2009) dan 0,011% (Anonimf, 2009).

Pigmen juga dapat mengindikasikan banyaknya lovastatin yang

diproduksi (Kasim, dkk., 2006). Semakin pekat warna pigmen yang

dihasilkan maka semakin banyak lovastatin yang diproduksi. Hal ini terbukti

dengan angkak dari beras mempunyai pigmen warna yang lebih pekat bila

dibandingkan dengan angkak dari jagung dan gaplek.

Selain memproduksi pigmen, Monascus juga menghasilkan enzim α

dan β-amilase, glukoamilase, protease, dan lipase (Lin, 1973; Steinkraus,

1983 dalam Permana, dkk., 2006). Kapang M.purpureus menghasilkan enzim

amilase yang berfungsi menghidrolisis amilosa menjadi glukosa dan maltosa

melalui pemutusan ikatan (1,4)-glukosida. Glukosa mudah digunakan untuk

metabolisme mikroba (Kasim, dkk., 2006). Oleh karena itu, semakin tinggi

kandungan amilosanya maka semakin banyak amilosa yang terhidrolisis

sehingga semakin banyak lovastatin yang diproduksi. Singkong memiliki

kandungan amilosa antara 17-25% (Ceballos, 2007), beras IR 64 memiliki

kandungan amilosa 24% (Riwan, 2008) dan jagung putih mengandung

amilosa 31,05% (Suarni, 2005 dalam Suarni dan Widowati, 2005). Apabila

ditinjau dari kandungan amilosa maka jagung memiliki kandungan amilosa

paling tinggi. Akan tetapi, kadar antikolesterol angkak yang dihasilkan dari

jagung ternyata lebih rendah dari beras. Hal ini dikarenakan jagung putih

tergolong jagung mutiara (Zea mays var. indurata) yang mempunyai bentuk

agak bulat dengan bagian luar keras dan licin. Penyebab biji yang keras

xliv

karena bagian luar endosperma seluruhnya terdiri dari pati keras yang

menguntungkan sebagai daya tahan terhadap serangan hama dan jamur

(Noble dan Andrizal, 2003). Oleh karena itu, miselia dari Monascus sulit

untuk menembus lapisan endosperma biji jagung sehingga kadar

antikolesterol yang dihasilkan menjadi kurang optimal.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil antara lain adalah sebagai berikut :

1. Jenis substrat mempunyai pengaruh terhadap aktivitas antioksidan dan kadar

antikolesterol dari angkak yang dihasilkan.

2. Angkak dari beras memiliki aktivitas antioksidan paling tinggi (45,6100%)

bila dibandingkan dengan aktivitas antioksidan angkak dari jagung

(44,0500%) dan gaplek (42,8333%).

3. Angkak dari beras memiliki kadar antikolesterol paling tinggi (0,026600%)

bila dibandingkan dengan kadar antikolesterol angkak dari jagung

(0,022833%) dan gaplek (0,013200%).

4. Hipotesa awal penelitian ini adalah angkak dari jagung memiliki aktivitas

antioksidan dan kadar antikolesterol paling tinggi. Akan tetapi, berdasarkan

penelitian angkak dari beras yang memiliki aktivitas antioksidan dan kadar

antikolesterol paling tinggi sehingga hipotesa dari penelitian ini ditolak.

B. SARAN

Dari hasil penelitian dapat diberikan saran antara lain yaitu:

1. Sebaiknya digunakan substrat beras dalam pembuatan angkak karena dapat

menghasilkan aktivitas antioksidan dan kadar antikolesterol yang lebih

tinggi dibandingkan dengan substrat jagung dan gaplek.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai potensi beras, jagung dan

gaplek ditinjau dari segi kandungan amilosa dan senyawa penyusunnya

xlv

yang mempengaruhi pembuatan angkak untuk mengetahui aktivitas

antioksidan dan kadar antikolesterol yang dihasilkan.

DAFTAR PUSTAKA

Amita. 2006. Optimalisasi Manfaat Statin. http://www.majalah-farmacia.com (diakses tanggal 18 Juli 2009).

Amrun, Moch. H dan Umiyah. 2005. Pengujian Antiradikal Bebas Difenilpikril Hidrazil (DPPH) Ekstrak Buah Kenitu (Chrysophyllum cainito L.) Dari Daerah Sekitar Jember. Jurnal Ilmu Dasar Vol. 6, No. 2, hal : 110-114.

Anonim. 1993. Teknik Bercocok Tanam Jagung. Kanisius. Yogyakarta.

Anonim. 2000. Gaplek. http://bebas.vlsm.org/v12/artikel/pangan/DIPTI/ GAPLEK.PDF (diakses tanggal 14 Juli 2009).

Anonim. 2006. Teknologi Pengolahan Beras. htpp://www.eBookPangan.com (diakses tanggal 24 Juli 2009).

Anonim. 2008. Antioksidan. http://www.dokter.net/Blog/Antioksidan.htm (diakses tanggal 14 Juli 2009).

Anonima. 2009. Radikal Bebas. http://www.konsepsehat.com/radikal-bebas (diakses tanggal 18 Juli 2009).

Anonimb. 2009. Beras. http:// www.ipteknet.com (diakses tanggal 24 Juli 2009).

Anonimc. 2009. Beras Putih. http://www.asiamaya.com/nutrients/berasputih.htm (diakses tanggal 06 Maret 2010).

Anonimd. 2009. Jagung. http://www.scribd.com (diakses tanggal 14 Juli 2009).

Anonime. 2009. Jagung Putih. http://www.asiamaya.com/nutrients/jagung putih.htm (diakses tanggal 06 Maret 2010).

Anonimf. 2009. Singkong. http://www.asiamaya.com/nutrients/singkong.htm (diakses tanggal 06 Maret 2010)

Ardiansyah. 2005. Minum Angkak Menyehatkan. http://www.journal.agric.food. chem.com (diakses tanggal 18 Juli 2009).

xlvi

Ardiansyah. 2008. Antioksidan dan Peranannya Bagi Tubuh. htpp://www. ardiansyah.multiply.com/jurnal/item/14/ (diakses tanggal 24 Juli 2009).

Aryantha, Nyoman P., Siska Widayanti dan Yuanita. 2004. Eksplorasi Fungi Deuteromycetes (Aspergillus sp. dan Penicillium sp.) Penghasil Senyawa Anti Kolesterol Lovastatin. Laporan Akhir Penelitian Dasar, Fakultas MIPA, ITB. Bandung.

Astawan, Made. 2006. Beras Pera yang Difermentasikan. http://cybermed.cbn.net.id/detail.aspx.htm (diakses tanggal 14 Juli 2009).

Cahyadi, Wisnu. 2006. Analisis dan Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan. Bumi Aksara. Jakarta.

Ceballos, Hernan. 2007. Penemuan: Singkong Lebih Bernutrisi. http://www.indobic.or.id/berita.php (diakses tanggal 31 Januari 2010).

Chairote, Em-on., Chairote, Griangsak and Lumyong, Saisamorn. 2009. Red Yeast Rice Prepared from Thai Glutinous Rice and the Antioxidant Activities. Chiang Mai J. Sci. 2009; 36(1) : 42-49.

Damarjati, Djoko S. dan Widowati. 1993. Prospek Pengembangan Kasava dan Potensi Tepung Kasava dalam Pengembangan Agroindustri di Pedesaan. Upgrading Sub Laboratoriun Biologi, UNS, Surakarta : 4-6 Agustus 1993.

Hastuti, Pudji dan Pamudji Rahardjo. 1983. Pengolahan Hasil Tanaman Serealia dan Palawija. Depdiknas. Jakarta.

Hidayat, Beni. 2008. Pengembangan Formulasi Produk Mie Berbahan Baku Pati Ubi Kayu. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008 Universitas Lampung, 17-18 November 2008 ISBN : 978-979-1165-74-7 VII-311.

Jenie, B.S.L., Ridawati dan Winiati Pudji Rahayu. 1994. Produksi Angkak oleh Monascus purpureus dalam Medium Limbah Cair Tapioka, Ampas Tapioka dan Ampas Tahu. Buletin Teknologi dan Industri Pangan, volume V, No.3, hal: 60-64.

Kasim, Ernawati., Nandang Suharna dan Novik Nurhidayat. 2006. Kandungan Pigmen dan Lovastatin pada Angkak Beras Merah Kultivar Bah Butong dan BP 1804 IF 9 yang Difermentasi dengan Monascus purpureus Jmba. Jurnal Biodiversitas volume 7, no 1, hal: 7-9.

36

xlvii

Kasim, Ernawati., Sri Astuti dan Novik Nurhidayat. 2005. Karakterisasi Pigmen dan Kadar Lovastatin Beberapa Isolat Monascus purpureus. Jurnal Biodiversitas volume 6, no 4, hal: 247-250.

Kim, Seong Yeong., Yoon Sook Kim, Young Soon Kim, Jin Man Kim, and Hyung Joo Suh. 2007. The Application of Monascal Rice in Rice Beverage Preparation. http://www.net-lanna.info/food/Articles/11023679.pdf (diakses tanggal 05 Februari 2010).

Lopez, JL Casas., JA Sanchez Perez, JM Fernandez Sevilla, FG Acien Fernandez, E Molina Grima and Y Chisti. 2004. Fermentation Optimization for the Production of Lovastatin by Aspergillus Terreus: Use of Response Surface Methodology. J Chem Technol Biotechnol 79:1119-1126.

Muchtadi, Tien R. dan Sugiyono. 1992. Petunjuk Laboratorium Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. PAU Pangan dan Gizi IPB. Bogor.

Nauli, Tigor dan Linar Z. Udin. 2006. Model Fermentasi Lovastatin. Akta Kimindo Vol. 1 No. 2 April 2006: 99-104.

Noble, Pither dan Andrizal. 2003. Pedoman Penanganan Pasca Panen Jagung. Direktorat Pengolahan dan Pemasaran Hasil Tanaman Pangan. Departemen Pertanian. Jakarta.

Osawa, T. dan Namiki, M. A. 1981. A Novel Type of Antioxidant Isolated From Leaf Wax of Eucalyptus Leaves. Agric. Biol. Chem. 45 :735-739.

Permana, Djumhawan R., Sunnati Marzuki dan D. Tisnadjaja. 2006. Analisis Kualitas Produk Fermentasi Beras (Red Fermented Rice) dengan Monascus purpureus 3090. Jurnal Biodiversitas, Volume 5, Nomor 1 Halaman: 7-12.

Pokorny, Jan, Nedyalka Yanishlieva and Michael Gordon. 2001. Antioxidant in Food. CRC Press Cambridge. England.

Rahayu, Endang S., R. Indrati, T. Utami, E. Harmayani, dan M.N. Cahyanto. 1993. Bahan Pangan Hasil Fermentasi. PAU Pangan dan Gizi UGM. Yogyakarta.

Richana, Nur dan Suarni. 2005. Teknologi Pengolahan Jagung. http://balitsereal.litbang.deptan.go.id/bjagung/duatiga.pdf. (diakses tanggal 14 Juli 2009).

xlviii

Riwan. 2008. Hubungan antara Varietas dengan Komposisi Beras. http://tekhnologi-hasil-pertanian.blogspot.com. (diakses tanggal 18 Juli 2009).

Rohman, Abdul dan Sugeng Riyanto. 2005. Daya Antioksidan Ekstrak Etanol Daun Kemuning (Murraya paniculata (L) Jack) Secara In Vitro. Jurnal Majalah Farmasi Indonesia Vol 16 (3), 136 – 140.

Sa’ad, Muhammad. 2009. Uji Aktivitas Penangkapan Radikal Isolat A dan B Fraksi IV Ekstrak Etanol Daun Dewandaru (Eugenia uniflora L.) dengan metode DPPH. Skripsi. Fakultas Farmasi UMS. Surakarta.

Santoso, Umar. 2006. Antioksidan. Sekolah Pascasarjana UGM. Yogyakarta.

Setyono, A., Suismono dan A. M. Fagi. 1990. Pengembangan Teknologi Pengolahan Ubi Kayu dalam Menjunjung Agroekologi di Pedesaan. Prosiding Seminar Nasional UPT-EGP. Lampung.

Sianturi, G. 2006. Antioksidan Memerangi Radikal Bebas. http://www.gizi.net/cgi-bin/berita/antioksidan/index.shtml (diakses tanggal 18 Juli 2009).

Siregar, Hadrian. 1981. Budidaya Tanaman Padi di Indonesia. Sastra Hudaya. Jakarta.

Steinkraus, Keith H. 1996. Hand Book of Indigenous Fermented Food: Second Edition. Marcel Dekker Inc. New York.

Suarni dan S. Widowati. 2005. Struktur, Komposisi, dan Nutrisi Jagung. http://balitsereal.litbang.deptan.go.id/bjagung/tiganol.pdf (diakses tanggal 14 Juli 2009).

Subandi, Mahyudin Syam dan Adi Widjono. 1988. Jagung. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor.

Syarief, Rizal dan Anies Irawati. 1988. Pengetahuan Bahan Unit Industri Pertanian. PT. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.

Timotius, K. H. 2004. Produksi Pigmen Angkak oleh Monascus. Jurnal. Teknol. dan Industri Pangan, Vol. XV, No. 1 Th. 2004.

Tisnadjaja, Djadjat. 2006. Bebas Kolesterol dan Demam Berdarah dengan Angkak. Penebar Swadaya. Jakarta.

Tjokroadikoesoemo, Soebiyanto. 1986. HFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya. Gramedia. Jakarta.

xlix

Wahyu, Maulana Karnawidjaja. 2008. Pemanfaatan Pati Singkong Sebagai Bahan Baku Edible Film. Beswan Djarum, Rso Bandung, Universitas Padjadjaran, Fakultas Teknologi, Industri Pertanian, Jurusan Teknologi Industri Pangan.

Wang, Jyh-Jye and Pan, Tzu-Ming. 2003. Effect of Red Mold Rice Supplements on Serum and Egg Yolk Cholesterol Levels of Laying Hens. J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 4824-4829.

Wibowo, Marlia Singgih, Tiana Milanda dan Elin Julianti. 2006. Transformasi Gen Resistensi Higromisin (hph) ke Kapang Monascus purpureus Mutan Albino Melalui Mediasi Agrobacterium tumefaciens. Laporan Penelitian Fundamental. ITB. Bandung.

Widjayanti, Retno Dumilah Esti. 2000. Membandingkan Beras dan Cassava Sebagai Substrat untuk Produksi Pigmen Monascus dengan Fermentasi Padat. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia Vol. 2 No. 2 (Mei 2000) hal : 23-26.

Winarno, F. G. 1981. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Winarno, F. G. dan Titi, S. R. 1994. Bahan Tambahan Untuk Makanan dan Kontaminan. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.

Yulineri, Titin., Riani Hardiningsih dan Suciatmih. 1997. Keberadaan Kapang pada Gaplek : Pengaruh Terhadap Kualitas dan Daya Simpan. Berita Biologi Jurnal Biologi Ilmiah vol. 4 (1). Pusat Penelitian dan Pengembangan Biologi-LIPI.

kajian aktivitas antioksidan dan kadar …/kajian... · helmi, pramudita, mas erwin, irawan, windi,...

Documents