Potensi Daun-Buah Kitolod sebagai Sumber Terpenoid dan Flavonoid untuk Antioksidan plus Antidiabetes
MALANG – Kemajuan teknologi meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, namun juga menimbulkan masalah baru yang berkaitan dengan kesehatan manusia. Penurunan kesehatan tersebut disebabkan oleh radikal bebas yang diproduksi dari aktivitas kemajuan teknologi seperti asap pabrik, rokok, rekayasa genetik, bahan pengawet dan perisa dalam makanan) sehingga mendorong terjadinya reaksi oksidatif dalam sel dan menyebabkan gangguan kesehatan. Gangguan kesehatan tersebut antara lain menurunya produksi insulin oleh pankreas, jantung koroner, stroke, kanker, atau gangguan yang lain yang bersifat tidak menular. Untuk mencegah adanya kerusakan akibat dari stress oksidatif diperlukan antioksidan dari dalam tubuh maupun dari asupan makanan yang dikonsumsi setiap hari. Untuk menyediakan terpenoid dan flavonoid yang murah, maka diperlukan tanaman yang berpotensi tinggi menghasilkan terpenoid maupun flavonoid. Kitolod adalah tanaman mudah tumbuh di alam Indonesia. Ekstraksi daun, batang dan buah Kitolod dengan metanol telah dilakukan dan ekstraknya mengandung alkoloid, terpenoid dan fenol yang memiliki aktivitas antioksidan, namun belum diketahui jenis senyawa biaoktif yang berperan dalam mentranfer elektron pada radikal bebas. Daun Kitolod yang diekstrak dengan etanol memiliki aktivitas antikanker MCF7 menghambat pertumbuhan jamur candida, menghambat perkembangan bakteri tuberkolosis, menghambat perkembangan bakteri Echerchia coli, dan menghambat pengembangan kanker servis. Adapun ekstrak heksan dan metanol menghambat pertumbuhan bakteri Bacillus subtilis dan Pseudomonas aeruginosa. Untuk membedakan riset dari daun dan buah Kitolod yang telah ada, maka dalam riset ini, melakukan ekstraksi daun dan buah Kitolod dengan menggunakan pelarut n-heksan untuk mendapatkan senyawa terpenoid yang bersifat non polar. Ekstraksi daun dan buah Kitolod dengan menggunakan etil asetat untuk mendapatkan senyawa semi-polar dari terpenoid maupun flavonoid dan ekstraksi dengan pelarut etanol untuk mendapatkan senyawa flavonoid yang bersifat polar. Untuk mengetahui jenis senyawa bioaktif dari masing masing ekstrak selanjutnya dilakukan analisis spektrum dengan menggunakan LCMS sehingga diperoleh jenis senyawa terpenoid dan atau flavonoid masing masing ekstrak dan kemudian dilakukan uji aktivitas antioksidan dan antidiabetes dari masing-masing ekstrak dan fraksi ekstrak yang berisi terpenoid dan atau flavonoid saja. Berdasarkan uraian permasalahan, maka bagaimana metode untuk memperoleh senyawa bioaktif terpenoid dari ekstrak heksan (non polar)yang memiliki sifat antioksidan dan antidiabetes. Bagaimana mendapatkan senyawa terpenoid dan flavonoid dari ekstrak etil asetat (semi polar) yang berfungsi sebagai antioksidan dan antidiabetes dan bagaimana mendapatkan senyawa flavonoid dari ekstrak etanol (polar) yang berfungsi sebagai antioksidan dan antidiabetes. Tujuan riset adalah: 1). Untuk mendapatkan ekstrak heksan dari simplisia daun dan buah Kitolod yang mengandung terpenoid bersifat non polar dan jenis senyawa bioaktif terpenoid serta nilai IC50 terhadap aktivitas antioksidan, anti-diabetes (enzim α-amilase dan glukosidase). 2). Untuk mendapatkan ekstrak etil asetat yang mengandung terpenoid dan flavonoid yang bersifat semi-polar dan memiliki aktivtas aktivitas antioksidan, aktivitas penghambatan enzim α-amilase dan glukosidase secara in-vitro. 3). Untuk mendapatkan ekstrak etanol dari simplisia daun dan buah Kitolod yang mengandung flavonoid dan bersifat polar serta memiliki sifat antioksidan dan antidiabetes (enzim α-amilase dan glukosidase). Riset dilakukan tiga tahap yaitu: Tahap I. Skrining senyawa flavonoid,terpenoid, saponin, alkaloid dan terpenoid pada daun dan buah kitolod. Ekstraksi simplisia daun dan buah Kitolod dengan n-Heksan dan fraksinasi ekstrak heksan untuk mendapatkan senyawa terpenoid. Tahap II. Ekstraksi ampas simplisia daun dan buah setelah dilakukan ekstraksi dengan n-heksan dengan etil asetat untuk mendapatkan senyawa semi-polar yang mempunyai aktivitas biolois. Tahap III. Ekstraksi ampas dari tahap II dengan etanol untu mendapatkan senyawa flavonoid yang bersifat polar. Isolasi flavonoid dikerjakan dengan metode kromatografi kolom sebagaimana yang telah dilakukan (Pratima, 2018). Pelaksanaan dilakukan dengan rancangan acak kelompoak dan ulangan sebagai kelompok. Data kuantitatif yang telah diperoleh diolah dengan ANOVA dan dilanjutkan uji BNT (α = 0,05). Untuk mengetahui apakah daun dan buah Kitolod mengandung senyawa terpenoid dan flavonoid dilakukan ekstraksi, isolasi, identifikasi senyawa bioakatif dan uji aktivitas antiosidan, penghambatan aktivitas enzim α-amilase dengan metode dari Alda, 2022dan glukosidase dengan metode Saranani et al., 2023. Ekstraksi dilakukan pada simplisia daun dan buah Kitolod secara maserasi pada suhu antara suhu 25-30 oC dengan pelarut heksan, etil asetat dan etanol secara berurutan dengan metode yang telah dilakukan oleh Türker & Işleroğlu, 2023. Ekstrak heksan, ekstrak etil asetat dan ekstrak etanol dilakukan fraksinasi dengan kromatografi gravitasi dengan eluen heksan:etil asetat yang diatur tingkat kepolarannya secara gradien. Uji aktivitas antioksidan dengan uji penghambatan oksidasi dari radikal bebas DPPH, uji antidiabetes dengan melalui uji aktivtas penghambatan enzim α- amilase dan glukosidase. Ekstrak heksan daun dan buah Kitolod mengandung senyawa terpenoid. Terpenoid utama dalam ekstrak daun dan buah antara lain: β Caryophyllene, Capillin, Myrcene, Thymol, Nojigiku alcohol, β Farnesene, α Cadinol, Nerolidol, Chrysandiol, Clovane 2 β,9 α diol, Santamarine, Kikkanol C, Kikkanol D, Kikkanol F, β Sitosterol. Senyawa bioaktif Kikkanol bersifat antioksidan untuk melindungiAktivitas antioksidan dari ekstrak heksana dari daun dan buah Kitolod berdasarkan aktivitas penetralan radikal bebas DPPH adalah 92,832 ± 1,04 dan 90,586 ± 0,66 μg/ml lebih kuat dari pada quercetin komersial dengan nilai IC50 111,923 ± 0,67 μg/ml. Aktivitas penetralan radikal bebas digunakan untuk mengukur hidrogen yang diberikan oleh sampel kepada radikal DPPH. Perbedaan aktivitas disebabkan oleh banyaknya ion hidrogen atau elektron yang disumbangkan untuk radikal bebas. Ekstrak heksan mengandung Myrcene, dan β-caryophyllene, Santamarine, yang memiliki antioksidan kuat. Senyawa bioaktif tersebut tergolong dalam Sesquiterpene dan telah digunakan untuk pencegahan oksidasi asam lemak yang memiliki ikatan rangkap. Selain itu, juga memiliki kemampuan dalam menghambat enzim α-glukosidase dengan nilai IC50 40,833 ± 0,57 dan 65,383 ± 0,51 μg/mL sedangkan dalam menghambat aktivitas enzim α-amilase dengan nilai IC50 aktivitas yang sangat tinggi, yaitu memiliki nilai IC50 39,7903± 0,23 dan 38,511± 0,06 μg/mL, sedangkan quercetin standar positif memiliki aktivitas yang lebih rendah yaitu dengan nilai IC50 126,19 ±1,07 μg/mL. Senyawa bioaktif Kikkanol bersifat antioksidan untuk melindungi kulit dari kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas. Selain itu juga menunjukkan aktivitas penghambatan enzim reduktase aldosis, dan oksidasi senyawa radikal oksida nitrat (NO).Santamarine merupakan senyawa metabolit sekunder, turunan lakton sesquiterpen memiliki manfaat dalam kesehatan, terutama sebagai antioksidan dan antidiabetes. Salah satu mekanisme utama yang mungkin dimiliki oleh Santamarine adalah kemampuannya untuk meningkatkan sensitivitas sel tubuh terhadap insulin. Chrysandiol, β Caryophyllene, Capillin, Myrcene, Thymol memiliki sifat antioksidan dan berperan dalam memperbaiki tubuh yang disebabkan radikal bebas. Peran terpenoid dalam menghambat diabetes sangat menjanjikan karena sifat-sifat biologisnya yang dapat mengatur metabolisme glukosa, meningkatkan sensitivitas insulin, mengurangi peradangan, dan melawan stres oksidatif. Meskipun terpenoid menunjukkan
Modifikasi Tepung Umbi Kimpul
MALANG – Tim peneliti Universitas Muhammadiyah Malang (UMM) menghadirkan solusi inovatif untuk meningkatkan kandungan pati resisten pada tepung umbi kimpul, bahan pangan lokal yang selama ini masih memiliki kadar pati resisten rendah, sekitar 4 (%bk). Lewat disertasi berjudul “Modifikasi Tepung Umbi Kimpul: Peningkatan Kadar Pati Resisten dan Karakterisasi Sifat Fungsional dengan Fermentasi serta Pemanasan Bertekanan–Pendinginan”, peneliti memadukan proses fermentasi mikroba dan perlakuan fisik termal untuk menciptakan tepung kimpul fungsional. Penelitian dibagi menjadi dua tahap. Tahap pertama melibatkan fermentasi menggunakan tiga starter bakteri asam laktat—Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantarum, dan starter komersial Bimo-CF—dengan durasi fermentasi 24, 36, dan 48 jam. Tahap kedua menguji variasi pemanasan bertekanan pada suhu 121 °C selama 5, 10, atau 15 menit, diikuti siklus pendinginan pada suhu rendah sebanyak 1 hingga 3 kali. Setiap perlakuan dievaluasi berdasarkan kadar pati resisten (RS), daya mengembang (swelling power), indeks kelarutan air (WSI), kadar air, kadar abu, nilai warna L* (cerah–gelap) serta struktur permukaan granula melalui SEM. Dari tahap fermentasi, kombinasi optimal diperoleh dari Lactobacillus plantarum selama 36 jam, yang mampu meningkatkan pati resisten tepung kimpul hingga 24,2 %, swelling power mencapai 36,6 %, dan WSI mencapai 6,1 %. Starter lain—L. bulgaricus dan Bimo-CF—juga menaikkan RS tetapi dengan capaian tertinggi masing-masing di kisaran 20–22 %. Data ini menunjukkan peran penting fermentasi mikroba dalam memecah struktur pati sehingga memudahkan pembentukan RS tipe 3. Pada tahap optimalisasi termal, perlakuan autoclaving–cooling selama 15 menit yang diulang tiga kali menghasilkan pati resisten tertinggi, mencapai 26,7 %—kenaikan 2,4 % dibandingkan fermentasi saja. Swelling power meski sedikit menurun, tetap di kisaran 33–35 %, sedangkan WSI stabil pada 3,8 %. Kadar air terendah tercatat 9,5 %, kadar abu meningkat hingga 1,75 %, dan nilai L* mencapai 84,9, menandakan tepung lebih cerah. Analisis SEM memperlihatkan granula berbentuk sferis hingga subsferis dengan permukaan lebih berpori dan retakan mikro, ciri khas struktur pati yang termodifikasi. “Hasil ini membuka peluang bagi pengembangan produk pangan fungsional, seperti nasi analog, mie instan rendah indeks glikemik, dan roti untuk penderita diabetes,” ujar Wirawan, peneliti utama. Ia menekankan bahwa fermentasi dengan L. plantarum dan autoclaving–cooling dapat diaplikasikan di skala UMKM menggunakan peralatan sederhana—autoklaf laboratorium dan lemari pendingin. Para peneliti merekomendasikan agar industri kecil menengah mengadopsi metode ini untuk peningkatan nilai gizi dan daya saing tepung kimpul. Selain itu, kajian lanjutan diharapkan menelusuri stabilitas pati resisten selama penyimpanan dan performa tepung termodifikasi dalam formulasi produk akhir. Dengan begitu, umbi kimpul lokal tidak hanya menjadi sumber karbohidrat murah, tetapi juga bahan baku unggulan untuk pangan sehat berdaya saing global. *** *) Oleh: Wirawan, Mahasiswa Program Doktor Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang.