AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN IMUNOMODULATOR SEREALIA NON-BERAS WILLY YANUWAR

Transkripsi

1 AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN IMUNOMODULATOR SEREALIA NON-BERAS WILLY YANUWAR SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Aktivitas Antioksidan Dan Imunomodulator Serealia Non-Beras adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir tesis ini. Bogor, Juni 2009 Willy Yanuwar ii

3 ABSTRACT Willy Yanuwar, F Antioxidant Activity and Immunomodulator or non-rice cereal. Supervised by: Prof. Dr. Ir. Fransiska Zakaria Rungkat, M.Sc dan Ir. Sutrisno Koswara, M.Si. The eating pattern of Indonesians which make rice as the only calorie source is not an ideal eating pattern since it may bring risk to health and food security. The processing of non rice cereals is one of the strategic steps in providing food stuffs in the program of food diversification. Cereals like sorghum (Sorghum bicolor L.), millet (Pennisetum glaucum) and black sticky rice (Oryza sativa glutinosa) are potential commodities, not only as sources of carbohydrate but also as sources of bioactive compounds and important fiber for health. The shortage of data of health benefits concerning tropical cereal consumption in Indonesia has caused less promotion. Research including processing and health benefits of non-rice cereals is expected to increase consumption, production and cultivation of non-rice cereals such as sorghum, millet and black sticky rice. This study was aimed to investigate the effect of polishing process on sorghum, millet and black sticky rice and panelists preference based on water ratio and the optimization of cooking time of sorghum, millet and black sticky rice. In addition, it was expected that scientific data and information would be obtained related to the benefits of several cereals as of antioxidant and immunomodulators. The study was conducted in three stages. The first stage was polishing of cereal at different times followed by proximate, total fenol and antioxidant analysis. The second stage was the cooking, followed by organoleptic test. In the third stage, the test of immunomodulator activity in vitro was conducted which involved preparing the media of cell culture, isolating lymphocytes cells from fresh human blood and performing cell proliferation test in vitro using culture method. The results of analysis showed that the highest water content was obtained in black sticky rice, while the highest content of ash, protein and fat was obtained in millet. In the meantime,the highest carbohydrate content was obtained in sorghum. The highest yield value was obtained from black sticky rice with 5 second time by 97%. The highest content of total fenol and antioxidant capacity was also obtained in black sticky rice with a time of 5 seconds, respectively 20,46 mg TAE/g grain and 35,96 mg vitamin C eq/g grain. The result of the organoleptic test showed that millet had benefits in different sensory attributes although there was no significant difference from oatmeal as control. The results of analysis of proliferation activity showed that the three cereal commodities can stimulate proliferation of human lymphocytes cell. Based on the result of the proliferation activity test of lymphocytes cell in vitro, it was found that sorghum water extract had stimulation index of 5,340. The best proliferation activity was obtained in water extract although aceton extracts could also stimulate proliferation of human lymphocytes cell. Based on the study, it can be concluded that sorghum, millet and black sticky rice are potential cereal commodity since they own health benefits with the presence of fenolic compound which can function as antioxidant and have activity and immunomodulator to support the system of body immunity. However, the best performance for immunomodulator activity was shown by sorghum. Keyword : antioxidant, immunomodulator, cereal 3

4 RINGKASAN Willy Yanuwar. F Aktivitas Antioksidan dan Imunomodulator Serealia Non-Beras. Dibimbing oleh : Prof. Dr. Ir. Fransiska Zakaria Rungkat, M.Sc dan Ir. Sutrisno Koswara, M.Si. Pola makan bangsa Indonesia yang menjadikan beras sebagai sumber utama kalori merefleksikan pola makan kurang ideal yang diprediksikan akan menimbulkan resiko terhadap kesehatan dan ketahanan pangan. Pengolahan terhadap serealia non beras dinilai merupakan salah satu langkah strategis dalam menyediakan bahan pangan pendukung program diversifikasi pangan. Serealia seperti sorgum (Sorghum bicolor L), jewawut (Pennisetum glaucum) dan ketan hitam (Oryza sativa glutinosa) merupakan komoditi potensial, tidak saja sebagai sumber karbohidrat tetapi juga sebagai sumber antioksidan, senyawa bioaktif dan serat yang penting bagi kesehatan. Kurangnya data manfaat kesehatan serealia tropikal Indonesia menyebabkan konsumsinya belum dapat dipromosikan secara intensif. Penelitian yang mencakup pengolahan dan manfaat kesehatan serealia non beras diharapkan dapat mendorong peningkatan konsumsi, produksi dan budidaya serealia lain selain beras seperti sorgum, jewawut dan ketan hitam. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penyosohan pada komoditi serealia sorgum, jewawut dan ketan hitam serta memperoleh produk yang disukai panelis berdasarkan perbandingan air dan optimasi waktu pemasakan dari sorgum, jewawut dan ketan hitam. Selain itu diharapkan akan didapatkan data dan informasi ilmiah mengenai khasiat serealia sumber karbohidrat berupa aktivitas antioksidan dan aktivitas imunomodulatornya. Penelitian ini dilaksanakan dalam tiga tahap. Tahap pertama adalah pengaruh proses penyosohan serealia pada beberapa waktu terhadap hasil analisa proksimat, fenol total serta aktivitas antioksidan. Dari hasil analisis fenol total dan aktivitas antioksidan dipilih dua waktu sosoh terbaik untuk tahap selanjutnya. Pada tahap kedua, dilakukan proses pemasakan yang dilanjutkan dengan uji organoleptik. Dari hasil uji organoleptik, selanjutnya dipilih dua waktu sosoh terbaik untuk penelitian tahap tiga. Pemilihan perlakuan terbaik untuk uji organoleptik adalah berdasarkan parameter rasa yang terbaik. Penelitian tahap ketiga meliputi pengujian aktivitas imunomodulator secara in vitro yang meliputi persiapan media kultur sel, isolasi sel limfosit dari darah manusia dan uji proliferasi sel in vitro menggunakan metode pewarnaan (MTT). Hasil analisa proksimat sebelum serealia disosoh menunjukkan bahwa ketan hitam memiliki kadar air tertinggi, jewawut memiliki kadar abu, protein dan lemak tertinggi sedangkan karbohidrat tertinggi didapat pada sorgum. Nilai rendemen tertinggi didapat pada ketan hitam dengan waktu sosoh 5 detik sebesar 97,9%. Kadar total fenol dan aktivitas antioksidan tertinggi juga ditunjukkan oleh ketan hitam dengan waktu sosoh 5 detik masing-masing sebesar 20,46 mg TAE/gr 4

5 biji dan 35,96 mg vitamin C eq/gr biji. Hasil uji fenol total dan aktivitas antioksidan menunjukkan bahwa sorgum, jewawut dan ketan hitam memiliki senyawa fenolik yang dapat berperan sebagai antioksidan. Semakin lama waktu penyosohan, semakin rendah kandungan fenol total serealia. Senyawa fenolik serealia berkorelasi positif dengan aktivitas antioksidan. Semakin besar jumlah fenol total, akan semakin besar pula aktivitas antioksidannya. Dua waktu sosoh terpilih berdasarkan kandungan fenol total dan aktivitas antioksidan pada sorgum adalah waktu sosoh 20 dan 100 detik, jewawut waktu sosoh 100 dan 300 detik, serta ketan hitam waktu sosoh 5 dan 15 detik. Hasil uji organoleptik menunjukkan jewawut memiliki keunggulan pada berbagai atribut sensori dan tidak berbeda nyata dengan kontrol yaitu oatmeal. Dari hasil uji aktivitas proliferasi sel limfosit secara in vitro diketahui ketiga komoditi serealia dapat menstimulasi proliferasi dari sel limfosit manusia. Aktivitas proliferasi terbaik didapat pada sorgum ekstrak air dengan nilai indeks stimulasi 5,340. Nilai indeks stimulasi ekstrak air ketiga jenis serealia lebih baik dibanding ekstrak aseton walaupun ekstrak aseton juga dapat menstimulasi proliferasi sel limfosit manusia. Dari hasil penelitian ditarik suatu kesimpulan bahwa sorgum, jewawut dan ketan hitam adalah komoditi serealia yang potensial karena memiliki nilai nutrisi yang baik dan memiliki berbagai manfaat kesehatan dengan adanya senyawa fenolik yang dapat berperan sebagai antioksidan serta memiliki aktivitas immunomodulator sebagai penunjang sistem imunitas tubuh. Hasil penelitian menunjukkan dari segi aktivitas imunomodulator sorgum adalah serealia terbaik. Kata kunci : antioksidan, imunomodulator, serealia 5

6 Hak Cipta mlik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB 6

7 AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN IMUNOMODULATOR SEREALIA NON-BERAS WILLY YANUWAR Tesis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Science Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

8 HALAMAN PENGESAHAN Judul Tesis : Aktivitas Antioksidan dan Immunomodulator Serealia-Non Beras Nama : Willy Yanuwar NRP : F Program Studi : Ilmu Pangan Menyetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Fransiska Rungkat-Zakaria, MSc Ketua Ir. Sutrisno Koswara, MSi Anggota Mengetahui Ketua Program Studi Ilmu Pangan Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS Tanggal Ujian : 23 Juni 2009 Tanggal Lulus : 8

9 PRAKATA Segala Puji bagi Allah SWT yang Maha Pengasih dan Penyayang atas segala rahmat dan hidayah-nya hingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini. Tesis berjudul Aktivitas Antioksidan Dan Imunomodulator Serealia Non-Beras ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Science pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada : 1. Ibu Prof.Dr.Ir.Fransiska Zakaria Rungkat, MSc selaku ketua komisi Pembimbing yang telah memberikan berbagai bimbingan, arahan, ilmu dan pengetahuan kepada penulis. 2. Bapak Ir. Sutrisno Koswara, MSi selaku anggota komisi pembimbing yang juga telah bersedia memberikan berbagai bimbingan, arahan dan ilmu pengetahuannya kepada penulis. 3. Ibu Dr. Ir. Sedarnawati Yasni, MSc selaku penguji luar komisi atas berbagai masukan dan saran yang sangat berarti dalam penyelesaian tesis ini. 4. Ibu Dr. Ir. Ratih Dewanti, MSc selaku Ketua Program Studi Ilmu Pangan. 5. Bapak Dr. Ir. Ridwan Thahir, MSc dan Bapak Ir. Suismono, MSi selaku staf Balai Pasca Panen yang telah memberikan berbagai fasilitas serta arahan dan masukan dalam penyelesaian tesis ini. 6. Ayahanda Warno mawardi, ibunda Yaya hitayati, adik-adikku Widdy dan Yoshi atas segala dukungan dan kepercayaan yang begitu besar serta doa dan perhatian yang begitu berarti untuk penyelesaian tesis ini. 7. Oke Anandika Lestari, STP, Msi atas bantuan dan dukungannya baik secara moralitas, tenaga serta berbagai masukan dan saran yang sangat berarti hingga tesis ini dapat terselesaikan. 8. Teman-teman IPN angkatan 2006, tim peneliti serealia atas dukungan serta kerjasamanya serta semua pihak yang telah berperan dalam proses penyusunan tugas akhir ini. Penulis menyadari adanya keterbatasan pengetahuan, referensi dan segi pengalaman sehingga diharapkan adanya berbagai masukan dan saran agar tesis ini dapat menjadi lebih baik. Akhir kata, penulis berharap agar kiranya tesis ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang membutuhkan. Bogor, Juni 2009 Willy Yanuwar 9

10 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pontianak pada tanggal 17 Juni 1983 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara dari ayah Warno Mawardi dan Ibu Yaya Hitayati. Tahun 1997 penulis masuk ke SMUN 3 Pontianak. Penulis melanjutkan pendidikan Diploma III di Politeknik Negeri Pontianak pada Program Study Teknologi Hasil Pertanian Jurusan Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian dan lulus pada tahun Pada tahun yang sama, penulis melanjutkan jenjang pendidikan Strata-1 Program Study Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Hasil Pertanian di Universitas Brawijaya Malang dan lulus pada tahun Penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB pada program studi Ilmu Pangan dan lulus pada tahun Selama menyelesaikan studi di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, penulis aktif dalam berbagai kegiatan termasuk berbagai seminar, pelatihan, kegiatan keorganisasian yang salah satunya adalah Forum Mahasiswa Pascasarjana IPB serta berbagai program kegiatan riset unggulan IPB. Penulis juga aktif dalam kegiatan olahraga kemahasiswaan khususnya tenis meja. Bogor, Juni 2009 Willy Yanuwar 10