TESIS PENGARUH INTERESTERIFIKASI LEMAK SAPI DAN MINYAK KELAPA SAWIT TERHADAP PROFIL LIPIDA MARMUT OLEH: NILSYA FEBRIKA ZEBUA NIM 097014006 PROGRAM STUDI MAGISTER FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012 i
PENGARUH INTERESTERIFIKASI LEMAK SAPI DAN MINYAK KELAPA SAWIT TERHADAP PROFIL LIPIDA MARMUT TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Magister dalam Ilmu Farmasi pada Fakultas Farmasi Univesitas Sumatera Utara OLEH: NILSYA FEBRIKA ZEBUA NIM 097014006 PROGRAM STUDI MAGISTER FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012 ii
iii
PENGESAHAN TESIS Nama Mahasiswa : Nilsya Febrika Zebua No. Induk Mahasiswa : 097014006 Program Studi Judul Tesis : Magister Farmasi : Pengaruh Interesterifikasi pada Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit terhadap Profil Lipida Marmut Telah diuji dan dinyatakan LULUS di depan Tim Penguji Tesis pada hari Selasa, tanggal 8, bulan Mei, tahun 2012 Mengesahkan: Tim Penguji Tesis Ketua Tim Penguji : Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.AppSc., Apt. Anggota Tim Penguji : Dr. Edy Suwarso, Apt. Prof. Urip Harahap, Apt. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt. iv
KATA PENGANTAR Bismillahirrahmannirrahim Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan tesis ini, serta shalawat beriringkan salam untuk Rasulullah Muhammad SAW sebagai suri tauladan dalam kehidupan. Tesis ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar Magister pada Fakultas Farmasi, dengan judul : Pengaruh Interesterifikasi Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit terhadap Profil Lipida Marmut. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Dekan Fakultas Farmasi, Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., dan Bapak Ketua Program Studi Pascasarjana Fakultas Farmasi, Prof. Dr. Karsono, Apt., yang telah memberikan bantuan dan fasilitas selama masa pendidikan. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., dan Bapak Dr. Edy Suwarso, Apt., yang telah membimbing dengan kesabaran selama penelitian dan penulisan tesis ini. Ucapan terima kasih disampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Urip Harahap, Apt., dan Bapak Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt., sebagai dosen pembanding yang telah memberikan kritikan, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan tesis. Ucapan terima kasih kepada Bapak Dekan Fakultas Farmasi Universitas Tjut Nyak Dhien Medan, Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt., yang telah banyak memberikan kemudahan pada penulis untuk menyelesaikan penelitian. Penulis juga menyampaikan penghargaan yang tulus kepada Papa H. Ir. Ahmad Syahrul Zebua (Alm), dan Mama Drg. Hj. Desdanilla Zega, Suami Ari Usman, S.T., dan Ananda Riayatussyifa Arsya, dan Adik Deddy Syahputra Zebua, S.E., serta teman-teman yang telah memberikan dorongan moral dan materil dalam penyelesaian tesis ini. Akhirnya, penulis berharap semoga tesis ini dapat memberi manfaat bagi kita semua. Medan, Mei 2012 Penulis, Nilsya Febrika Zebua v
PENGARUH INTERESTERIFIKASI LEMAK SAPI DAN MINYAK KELAPA SAWIT TERHADAP PROFIL LIPIDA MARMUT Abstrak Sifat aterogenik lemak ditentukan oleh komposisi dan posisi (sn-1,2,3) asam lemak dalam molekul lemak. Asam palmitat merupakan salah satu asam lemak yang paling bersifat aterogenik jika berada pada posisi sn-2. Interesterifikasi akan mengubah posisi asam palmitat dalam molekul lemak. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh interesterifikasi terhadap sifat aterogenik lemak. Lemak yang digunakan pada penelitian ini adalah lemak sapi yang diekstraksi dengan cara dry rendering dan minyak kelapa sawit bermerek kunci mas diinteresterifikasi secara kimia dengan menggunakan katalisator Na-metoksida selama 30, 60, 90, dan 120 menit, kemudian titik lebur lemak diukur dengan menggunakan melting point apparatus, kemudian diberikan pada marmut secara oral selama 21 hari lalu dilakukan pengukuran profil lipida dengan metode enzimatis menggunakan spektrofotometer mikrolab 300. Hasil pengukuran titik lebur lemak sapi maupun minyak kelapa sawit hasil interesterifikasi selama 60 menit sudah konstan artinya reaksi sudah sempurna. Interesterifikasi lemak sapi menunjukkan adanya peningkatan aterogenisitas dilihat dari peningkatan kadar kolesterol total, trigliserida, LDL dan penurunan kadar HDL setelah interesterifikasi berturut-turut sebesar 69,20 ± 20,24; 68,60 ± 18,81; 40,43 ± 15,18; 14,33 ± 3,01 mg/dl dibandingkan dengan tanpa interesterifikasi 62,27 ± 16,02; 62,87 ± 14,08; 37,84 ± 13,41; 11,80 ± 2,15 mg/dl (ANOVA, P < 0,05). Interesterifikasi minyak kelapa sawit menunjukkan adanya peningkatan aterogenisitas dilihat dari peningkatan kadar kolesterol total, trigliserida, LDL dan penurunan kadar HDL setelah interesterifikasi berturut-turut sebesar 52,06 ± 12,37; 52,67 ± 14,07; 24,80 ± 11,99; 16,73 ± 4,25 mg/dl dibandingkan dengan tanpa interesterifikasi 45,73 ± 3,73; 46,33 ± 6,37; 15,46 ± 6,79; 21,00 ± 5,32 mg/dl (ANOVA, P < 0,05). Kata kunci: interesterifikasi, interesterifikasi kimia, profil lipida, minyak kelapa sawit, lemak sapi, aterogenik, asam palmitat, asam lemak. vi
THE EFFECT OF INTERESTERIFICATION OF TALLOW AND PALM OIL ON GUINEA PIG S LIPIDS PROFILE Abstract Atherogenic property of fat is governed by the composition and position (sn- 1,2,3) of fatty acids in fat molecules. Palmitic acid is one of fatty acids the most atherogenic if present in sn-2 position. Interesterification will change the position of Palmitic acid in fat molecules. The purpose of this research was to know the influence of interesterification on the aterogenic properties of fat and oil. Fat in tallow and palm oil was used in chemically interesterification using Nametoksida for 30, 60, 90, and 120 minutes, then melting fat was measured by using the melting point apparatus, then given to guinea pig by oral for 21 days and lipids profile was measured with enzymatic method using spectrophotometer microlab 300. Atherogenic was increased after being given beef tallow and oil palm interesterification yields. Results of measurements of the melting point of beef tallow as well as palm oil interesterification results for 60 minutes has been a constant means of reaction has been perfect. Interesterification beef tallow showed an increase in atherogenic viewed from the increased levels of total cholesterol, triglyceride, LDL and decline in HDL levels after interesterification a row of 69.20 ± 20.24; 68.60 ± 18.81; 40.43 ± 15.18; 14.33 ± 3.01 mg/dl compared to without interesterification 62.27 ± 16.02; 62.87 ± 14.08; 37.84 ± 13.41; 11.80 ± 2.15 mg/dl (ANOVA, P < 0.05). Interesterification palm oil showed an increase in atherogenic viewed from increased levels of total cholesterol, triglyceride, LDL decline in HDL levels after interesterification a row of 52.06 ± 12.37; 52.67 ± 14.07; 24.80 ± 11.99; 16.73 ± 4.25 mg/dl compared to without interesterification 45.73 ± 3.73; 46.33 ± 6.37; 15.46 ± 6.79; 21.00 ± 5.32 mg/dl (ANOVA, P < 0.05). Key Words: interesterification, chemical interesterification, lipida profile, palm oil, beef tallow, atherogenic, palmitic acid, fatty acid. vii
DAFTAR ISI Halaman JUDUL... HALAMAN JUDUL... PERSETUJUAN TESIS... PENGESAHAN TESIS... KATA PENGANTAR... ABSTRAK... ABSTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii viii xii xiv xv BAB I PENDAHULUAN. 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Kerangka Penelitian... 4 1.3 Perumusan Masalah... 4 1.4 Hipotesis... 5 1.5 Tujuan Penelitian... 5 1.6 Manfaat Penelitian... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6 2.1 Lipida... 6 2.1.1 Asam Lemak dan Posisi Asam Lemak... 8 2.1.2 Metabolisme Lemak... 10 viii
2.1.3 Minyak Kelapa Sawit... 12 2.1.4 Lemak Sapi... 14 2.2 Aterosklerosis... 14 2.2.1 Hiperlipidemia dan Terjadinya Aterosklerosis... 15 2.2.2 Sifat Aterogenik Lemak... 17 2.3 Interesterifikasi Lemak... 18 2.3.1 Interesterifikasi Kimia... 19 2.3.2 Interesterifikasi Enzimatik... 20 2.4 Pengaruh Interesterifikasi... 21 2.5. Pengukuran Lipoprotein... 22 2.5.1 Kolesterol... 22 2.5.2 Trigliserida... 23 2.5.3 High Density Lipoprotein... 24 2.5.4 Low Density Lipoprotein... 25 BAB III METODE PENELITIAN... 26 3.1 Alat... 26 3.2 Bahan... 26 3.3 Prosedur... 27 3.3.1 Penyediaan Sampel... 27 3.3.2 Penyiapan Sampel... 27 3.3.3 Pembuatan Reagensia... 27 3.3.4 Prosedur Interesterifikasi Kimia... 27 3.3.5 Penentuan Titik Lebur... 28 3.4 Hewan Percobaan... 28 ix
3.4.1 Penyiapan Hewan Percobaan... 28 3.4.2 Pengujian Efek terhadap Profil Lipida Serum Darah Marmut... 29 3.4.2.1 Pengukuran Kadar Kolesterol... 30 3.4.2.2 Pengukuran Kadar Trigliserida... 30 3.4.2.3 Pengukuran Kadar High Density Lipoprotein... 30 3.4.2.4 Pengukuran Kadar Low Density Lipoprotein... 31 3.5. Analisis Data... 31 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 32 4.1 Titik Lebur Lemak Hasil Interesterifikasi... 32 4.2 Pengaruh Interesterifikasi terhadap Profil Lipida... 33 4.2.1 Profil Lipida Setelah Pemberian Lemak Sapi... 34 4.2.1.1 Kolesterol Total... 34 4.2.1.2 Trigliserida... 35 4.2.1.3 High Density Lipoprotein... 36 4.2.1.4 Low Density Lipoprotein... 36 4.2.2 Profil Lipida Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit... 37 4.2.2.1 Kolesterol Total... 37 4.2.2.2 Trigliserida... 38 4.2.2.3 High Density Lipoprotein... 39 4.2.2.4 Low Density Lipoprotein... 40 4.3 Pengaruh Perbedaan Hasil Interesterifikasi dari Lemak yang Berbeda pada Marmut. 41 4.3.1 Kolesterol Total... 42 x
4.3.2 Trigliserida... 44 4.3.3 High Density Lipoprotein... 45 4.3.4 Low Density Lipoprotein... 47 4.4 Rasio HDL dan LDL setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 49 4.4.1 Lemak Sapi... 49 4.4.2 Minyak Kelapa Sawit... 50 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 51 5.1 Kesimpulan... 51 5.2 Saran... 51 DAFTAR PUSTAKA... 52 LAMPIRAN... 56 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1.1 Kerangka Pikir Penelitian... 4 2.1 Struktur Kimia Lemak (Triasilgliserol)... 6 2.2 Metabolisme dan Transportasi Triasilgliserol pada Manusia... 12 2.2 Reaksi Esterifikasi... 18 2.4 Reaksi Interesterifikasi Kimia... 19 2.5 Reaksi Interesterifikasi Enzimatik... 20 4.1 Profil Kolesterol Total Setelah Pemberian Lemak Sapi dengan Variasi Waktu Interesterifikasi pada Marmut... 35 4.2 Profil Trigliserida Setelah Pemberian Lemak Sapi dengan Variasi Waktu Interesterifikasi pada Marmut... 35 4.3 Profil HDL Setelah Pemberian Lemak Sapi dengan Variasi Waktu Interesterifikasi pada Marmut... 36 4.4 Profil HDL Setelah Pemberian Lemak Sapi dengan Variasi Waktu Interesterifikasi pada Marmut... 37 4.5 Profil Kolesterol Total Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit dengan Variasi Waktu Interesterifikasi pada Marmut... 38 4.6 Profil Trigliserida Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit dengan Variasi Waktu Interesterifikasi pada Marmut... 39 4.7 Profil HDL Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit dengan Variasi Waktu Interesterifikasi pada Marmut... 39 4.8 Profil LDL Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit dengan Variasi Waktu Interesterifikasi pada Marmut... 40 4.9 Kolesterol Total Marmut Setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 43 4.10 Trigliserida Marmut Setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 45 4.11 HDL Marmut Setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 47 xii
4.12 LDL Marmut Setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 49 xiii
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Distribusi Posisi Asam Lemak (mol%) dalam molekul TAG dari Minyak Kelapa Sawit dan Lemak Sapi... 8 2.2 Variasi Kadar Total Kolesterol, LDL, dan HDL... 16 2.3 Pengaruh Interesterifikasi terhadap Titik Leleh dari Berbagai Lemak... 21 4.1 Data Titik Lebur Sampel... 32 4.2 Kadar Rata-rata Profil Lipida terhadap Lama Reaksi... 34 4.3 Kadar Rata-rata Kolesterol Total Marmut setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 42 4.4 Kadar Rata-rata Trigliserida Marmut setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 44 4.5 Kadar Rata-rata HDL Marmut setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 46 4.6 Kadar Rata-rata LDL Marmut setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 48 4.7 Rasio LDL:HDL setelah Pemberian Lemak Sapi Hasil Interesterifikasi... 50 4.8 Rasio LDL:HDL setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 50 xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1 Bagan Alur Prosedur Interesterifikasi Kimia... 56 2 Bagan Alur Penentuan Titik Lebur... 57 3 Bagan Alur Pengujian Efek terhadap Profil Lipida Darah Marmut... 58 4 Bagan Alur Pengambilan Serum Darah Marmut... 59 5 Bagan Alur Pengukuran Kadar Kolesterol Total... 60 6 Bagan Alur Pengukuran Kadar Trigliserida... 61 7 Bagan Alur Pengukuran Kadar HDL... 62 8 Data Kadar Kolesterol Total Serum Darah Marmut (mg/dl). 63 9 Data Kadar Trigliserida Serum Darah Marmut (mg/dl)... 64 10 Data Kadar HDL Serum Darah Marmut (mg/dl)... 65 11 Data Kadar LDL Serum Darah Marmut (mg/dl)... 66 12 Analisis Statistik Data Kadar Kolesterol Total Serum Darah Marmut Setelah Pemberian Lemak Sapi... 67 13 Analisis Statistik Data Kadar Trigliserida Serum Darah Marmut Setelah Pemberian Lemak Sapi... 70 14 Analisis Statistik Data Kadar HDL Serum Darah Marmut Setelah Pemberian Lemak Sapi... 73 15 Analisis Statistik Data Kadar LDL Serum Darah Marmut Setelah Pemberian Lemak Sapi... 76 16 Analisis Statistik Data Kadar Kolesterol Total Serum Darah Marmut Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit... 79 17 Analisis Statistik Data Kadar Trigliserida Serum Darah Marmut Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit... 82 18 Analisis Statistik Data Kadar HDL Serum Darah Marmut Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit... 85 xv
19 Analisis Statistik Data Kadar LDL Serum Darah Marmut Setelah Pemberian Minyak Kelapa Sawit... 88 20 Pengujian Beda Nilai Rata-rata Kadar Kolesterol Total setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 91 21 Pengujian Beda Nilai Rata-rata Kadar Trigliserida setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 93 22 Pengujian Beda Nilai Rata-rata Kadar HDL setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 95 23 Pengujian Beda Nilai Rata-rata Kadar LDL setelah Pemberian Lemak Sapi dan Minyak Kelapa Sawit Hasil Interesterifikasi... 97 24 Tabel Nilai Kritik Distributi t... 99 25 Gambar Alat... 100 26 Surat Keterangan Pemakaian Laboratorium Kesehatan Dinas Kesehatan Propinsi Sumatera Utara... 101 27 Surat Keterangan Pemakaian Laboratorium Penelitian Fakultas Farmasi USU... 102 28 Etichal Clearance Komite Etik Penelitian Hewan... 103 xvi