1. PENDAHULUAN. Biji wijen telah lama digunakan sebagai bahan pangan karena nilai gizinya

Transkripsi

1 1. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Biji wijen telah lama digunakan sebagai bahan pangan karena nilai gizinya yang cukup tinggi. Komposisi utama biji wijen adalah lemak (45-63%), protein (19-31%), karbohidrat (14%), dan mineral 13% (Quassem et al., 2009). Minyak wijen banyak mengandung asam lemak tak jenuh, komposisi asam lemaknya adalah 14% asam lemak jenuh, 39% mono-unsaturated, dan 46% polyunsaturated (Ketaren, 1986). Biji wijen mengandung kalsium dan fosfor yang lebih tinggi dibandingkan kedelai, kacang hijau dan kacang tanah (Rahmat dan Rukmana, 1997). Biji wijen mengandung senyawa bioaktif yang dapat berperan sebagai antioksidan. Terdapat dua tipe senyawa antioksidan di dalam biji wijen, yaitu antioksidan yang larut dalam lemak dan antioksidan yang larut dalam air. Antioksidan yang larut dalam lemak adalah tokoferol dan lignan larut lemak (sesamin, sesamol, dan sesamolin). Lignan memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingkan tokoferol (Fukuda et al., 1985). Lignan yang larut dalam air meliputi lignan glukosida (sesaminol triglukosida, pinoresinol glukosida dan sesamolinol glukosida). Sesaminol triglukosida merupakan lignan glukosida yang paling dominan (Ryu et al., 1998; Shyu and Wang, 2002; dan Moazzami et al., 2006). Di Indonesia, sebagian besar biji wijen digunakan sebagai sumber minyak nabati dan bahan pembuatan aneka kue. Diversifikasi olahan berbahan baku biji wijen belum beragam, hal ini memberikan peluang untuk mengolah wijen menjadi 1

2 susu nabati yang banyak mengandung nutrisi dan antioksidan. Susu wijen diharapkan dapat berkontribusi bagi kesehatan konsumen sebab mengandung antioksidan, tidak mengandung kolesterol, dan laktosa sehingga sesuai bagi vegetarian dan penderita lactose intolerant. Di sisi lain, pada umumnya susu nabati memiliki kelemahan yaitu aroma dan rasa yang kurang disukai konsumen. Studi yang dilakukan oleh (Giyarto et al., 2009) mengemukakan bahwa fermentasi susu kacang tanah dengan penambahan sukrosa dapat memperbaiki sifat sensoris dan penerimaan konsumen terhadap susu kacang tanah. Fermentasi susu nabati dengan bakteri asam laktat juga dapat meningkatkan sifat antioksidatifnya (Wang, et al., 2006; Utami et al., 2012). Wijen mengandung lignan glukosida yang memiliki aktivitas antioksidan lebih besar ketika dihidrolisis dengan β-glukosidase. Hidrolisis ampas minyak wijen dengan β-glukosidase diketahui menghasilkan aglikon dengan aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dihidrolisis (Fukuda et al., 1985). Fermentasi sesaminol triglukosida dari ampas wijen dengan mikroorganisme dalam feses manusia (kelompok Lactobacillus-Enterococcus, Bacteroides-Prevotella dan kelompok Eubacterium-Clostridium) diketahui dapat menghidrolisis sesaminol triglukosida menghasilkan aglikon sesaminol (Zhu et al., 2013). Hasil-hasil penelitian tersebut menjadi dasar pendugaan bahwa aktivitas antioksidan lignan glukosida (sesaminol triglukosida) dalam susu wijen berpotensi untuk ditingkatkan melalui fermentasi oleh bakteri tertentu yang dapat memproduksi β-glukosidase. 2

3 Strain probiotik lokal L. plantarum Dad 13 yang diisolasi dari dadih telah dilaporkan dapat meningkatkan aktivitas antioksidan pada susu kacang tanah (Utami et al., 2012). Studi pendahuluan yang dilakukan oleh Ardanareswari (2012) mengemukakan bahwa fermentasi susu wijen dengan L. plantarum Dad 13 dapat meningkatkan aktivitas antioksidan susu wijen. Hasil penelitian Djaafar et al. (2013) melaporkan bahwa L. plantarum Dad 13 mampu memproduksi β- glukosidase pada medium MRS-selobiosa 1% (b/v). Diduga enzim tersebut diperlukan untuk menghidrolisis sesaminol triglukosida menjadi aglikon sesaminol pada fermentasi susu wijen, akan tetapi penelitian mengenai fermentasi L. plantarum Dad 13 pada susu wijen terkait dengan aktivitas β-glukosidase tersebut belum pernah dilakukan sebelumnya. Secara umum, kemampuan bakteri asam laktat untuk tumbuh dipengaruhi oleh sumber karbon yang terdapat pada media dan kemampuan bakteri asam laktat dalam menggunakan sumber karbon tersebut. Namun belum diketahui secara pasti hubungan antara ketersediaan sumber karbon pada media susu wijen dengan aktivitas β-glukosidase yang dihasilkan oleh L. plantarum Dad 13. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa senyawa bioaktif yang dievaluasi dengan metode daya tangkap radikal DPPH belum dapat menggambarkan sistem dalam tubuh. Penelitian lain menunjukkan bahwa senyawa bioaktif yang dievaluasi dengan metode daya tangkap radikal DPPH memiliki aktivitas antioksidan rendah, namun setelah dievaluasi dengan sistem biologis menunjukkan aktivitas antioksidan yang tinggi (Nakai et al., 2003). Oleh karena itu aktivitas antioksidan lignan glukosida dalam penelitian ini ditentukan dengan 3

4 metode daya tangkap radikal DPPH dan uji penghambatan oksidasi LDL plasma darah manusia. Hal ini dimaksudkan untuk melengkapi informasi mengenai potensi susu wijen fermentasi sebagai antioksidan. B. Rumusan Permasalahan 1. Apakah aktivitas antioksidan susu wijen berpotensi untuk ditingkatkan. 2. Apakah L. plantarum Dad 13 dapat tumbuh dan memproduksi β- glukosidase dalam susu wijen. 3. Bagaimana perubahan kimia selama fermentasi susu wijen menggunakan L. plantarum Dad 13 pada suhu 37 ᵒC selama 18 jam. 4. Apakah peningkatan aktivitas antioksidan selama fermentasi susu wijen disebabkan oleh aktivitas β-glukosidase yang diproduksi oleh L. plantarum Dad 13 dengan menghidrolisis sesaminol triglukosida. C. Tujuan Penelitian Tujuan Umum Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mempelajari aktivitas antioksidan dan perubahan lignan sesaminol triglukosida selama fermentasi susu wijen menggunakan L. plantarum Dad 13, dengan tetap mempertimbangkan parameter-parameter pada fermentasi susu wijen. 4

5 Tujuan khusus 1. Mengevaluasi potensi sumber antioksidan khususnya sesaminol triglukosida dalam susu wijen yang dapat ditingkatkan aktivitas antioksidannya. 2. Mengevaluasi potensi susu wijen sebagai media untuk pertumbuhan L. plantarum Dad 13 dan produksi β-glukosidase. 3. Mengevaluasi perubahan kimia selama fermentasi susu wijen menggunakan L. plantarum Dad 13 pada suhu 37 ᵒC selama 18 jam. 4. Mengetahui hidrolisis sesaminol triglukosida pada ekstrak kasar lignan glukosida dengan β-glukosidase. D. Manfaat Penelitian Manfaat yang didapatkan dari penelitian ini adalah : 1. Memberi bukti ilmiah mengenai peningkatan aktivitas antioksidan melalui fermentasi susu wijen dengan L. plantarum Dad Memberi informasi yang dapat dijadikan referensi untuk pengembangan produk pangan fungsional yang bermanfaat bagi kesehatan terutama untuk menghambat oksidasi pada LDL plasma darah manusia. E. Kebaruan Penelitian Beberapa penelitian sebelumnya telah melaporkan tentang pembuatan yoghurt susu wijen ditinjau dari sifat fisika (tekstur) dan kimia (ph, asam tertitrasi dan jumlah sel) menggunakan Commercial (YC-380) Direct-Vat-Set Yoghurt Culture (DVS) yang terdiri atas Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus 5

6 delbruekii sups Bulgaricus (Afaneh et al., 2011b), perubahan kemampuan daya tangkap radikal DPPH ekstrak susu wijen sebelum dan sesudah fermentasi dengan L. plantarum Dad 13 (Ardanareswari, 2012), hidrolisis ampas minyak wijen dengan β-glukosidase menghasilkan aglikon dan memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dihidrolisis (Fukuda et al., 1985), distribusi sesaminol triglukosida yang diamati pada jaringan tubuh tikus yang diberi pakan lignan glukosida dari biji wijen (Liao et al., 2010), distribusi sesaminol triglukosida, perubahan konsentrasi sesaminol triglukosida dan metabolitnya pada usus serta plasma tikus dalam waktu 24 jam setelah diberi pakan sesaminol triglukosida (Jan et al., 2009) serta perubahan sesaminol triglukosida pada fermentasi ekstrak sesaminol triglukosida yang diperoleh dari ampas wijen dengan mikroorganisme dalam feses manusia (Zhu et al., 2013). Selanjutnya, beberapa peneliti menggunakan uji oksidasi LDL untuk mengetahui kemampuan ekstrak wijen dalam menghambat oksidasi LDL. Shyu dan Wang (2002) menggunakan serum darah manusia sebagai media oksidasi untuk mengetahui kemampuan ekstrak sesaminol triglukosida dalam menghambat oksidasi LDL. Sedangkan Shahidi et al. (2006) menggunakan media LDL kolesterol untuk mengetahui kemampuan ekstrak biji wijen putih dan biji wijen hitam dalam menghambat oksidasi LDL. Sejauh ini belum ada penelitian atau publikasi mengenai perubahan sesaminol triglukosida pada fermentasi produk olahan wijen (susu wijen) dan penggunaan ekstrak susu wijen dan susu wijen fermentasi untuk menghambat oksidasi LDL pada media LDL yang diisolasi dari plasma darah manusia. 6

7 Kebaruan penelitian ini terletak pada informasi mengenai peningkatan aktivitas antioksidan susu wijen fermentasi yang terkait dengan aktivitas β- glukosidase yang diproduksi oleh L. plantarum Dad 13 yang menghidrolisis sesaminol triglukosida. Aktivitas antioksidan diuji dengan metode daya tangkap radikal DPPH dan penghambatan oksidasi LDL plasma darah manusia 7