toksik

SAPONIN

  1. A.    Saponin dalam Makanan

Saponin teradung dalam berbagai macam bahan makanan. Makanan yang mengandung saponin ialah :

a)      Tumbuh-tumbuhan

−   Kacang-kacangan (Fabaceae)

Saponin yang terkandung dalam kacang-kacangan ini adalah soyasaponine. Diketahui, soyasaponin memiliki fungsi sebagai antivirus (Nakashima et al., 1989), hepatoprotektor (Ohminami et al., 1984), dan antitumor (Konoshima et al., 1992), dilaporkan dari suatu penelitian Yanamandra et al. (2000) bahwa saponin dapat berativitas pro-apoptisis dan memblok inisiasi kanker. Contoh kacang-kacangan yang mengandung saponin yang tinggi adalah:

 

  • Kacang kedelai (Glycin max)

Saponin yang terkandung dalam kacang kedelai merupakan soya saponin. Saponin ini terdapat di bagian biji kedelai. Tidak hanya kedelai mentah, produk-produk kedelai juga diketahui mengandung saponin, yaitu seperti  tempe, tahu, susu kedelai, dan lain sebagainya.

  • Kacang Kapri atau ercis (Pisum sativum)

Kacang kapri mengandung saponin pada bagian bijinya.

  • Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)

Kacang tanah mengandung saponin pada bagian bijinya.

  • Buncis (Phaseolus vulgaris L.)

Buncis mengandung saponin pada bagian bijinya.

  • Alfalfa (Medicago sativa)

Gambar 5. Tumbuhan Alfafa[1]

Alfalfa adalah spesies tanaman yang biasanya  dimanfaatkan sebagai makanan ternak untuk sapi perah, kuda, sapi potong, domba, dan kambing. Saponin yang terkandung di dalamnya terdapat dibagian akarnya. Saponin yang terdapat dalam tanaman ini diketahui  memiliki aktivitas sebagai antifungi, yaitu pada Microsporum gypseum, Trichophyton interdigitale dan  T. tonsurans (Houghton et al., 2006).

−   Licorice (Caesalpiniaceae)

Gambar 6. Licorice 9Glycyrrhiza glabra)[2]

 

Gambar 7. Akar Licorice[3]

Tanaman Glycyrrhiza sp. atau licorice mengandung saponin tipe oleane/ soyasaponin (saponin triterpenoid) yang memberikan rasa manis 200 kali lebih besar dari pada sukrosa(Kirakosyan dan Peter, 2009) dan tipe lupane / asam betulinat (saponin triterpen) yang diketahui berfungsi sebagai agen anti-HIV (Mayaux et al, 1994). Saponin ini terkandung dalam bagian akar Licorice (Kirakosyan dan Peter, 2009).

−   Ginseng (Araliaceae)

Gambar 8.  Gingseng

Gingseng (Panax gingseng) merupakan tanaman yang telah lama dipakai sebagai obat tradisional di Asia. Tanaman ini mengandung tipe saponin yang spesifik, yaitu ginsenoside, yang diketahui memiliki aktivitas sebagai antikanker (Wang et al., 2006).

−   Minyak Zaitun (Oleaceae)

Gambar 9. Minyak zaitun (Olive oil)[4]

Saponin yang  terdapat dalam mnyak zaitun diketahui berasal dari kulit berlemak buahnya zaitun (Olea europaea). Jenis Virgin Pressed Olive Oil, yang dibuat tanpa pemanasan akan menandng saponin dalam jumlah yang lebih tinggi, walaupun masih ada saponin yang tertingga dalam ampasnya.

−   Tanaman lain

Tanaman lain yang diketahui mengandung saponin adalah bayam, gandum, biji tomat, paprika, bawang putih, asparagus, teh, dan kentang. Dalam hal ini, saponin dalam bayam dan gandum dapat meningatkan absorbsi makanan di saluran cerna.

Tabel 1. Kandungan saponin dalam berbagai makanan nabati[5]

 

b)      Organisme laut

Saponin yang terkandung dalam organisme laiut berperan sebagai agen toksik untuk melindungi diri dari predator. Saponin ini mampu menyababkan kerusakan insang yang beribas pada gangguan respirasi ikan, sehinga mengakibatkan kematian pada ikan. Tidak hanya melalui mekanisme tersebut, ternyata saponin juga dapat memberikan aktivitas toksik lain yaitu mengganggu regulasi ion dan tekanan osmotik. Contoh  organisme laut yang mengandung saponin adalah :

−   Swartzia madagascaries (Leguminosae)

−   Sesbania sesban (Leguminosae)

−   Neoratautanenia pseudopachyrhiza (Leguminosae)

−   Sapindus saponaria (Sapindaceae)

−   Securidaca longepedunculata  (Polugalaceae)

−   Xeromphis spinosa (Rubiaceae)

−   Timun laut / teripang (Echinodermata)

Gambar 10.  Timun Laut disajikan dalam bentuk makanan[6]

Dalam sebuah penelitian dikatakan bahwa toksin saponin dalam Sea cucumber (Timun laut), diketahui tidak toksik pada manusia, melainkan justru dapat beraktivitas sebagai antitumor (Su et al., 2011).

 

c)      Anggur Merah (Red Wine)

Saponin diketahui terdapat dalam jumlah besar pada anggur merah, terutama pada jenis Zinfandel, Syrah, Cabernet Sauvignon, dan Pinot Noir (Food Navigator-USA). Saponin tersebut berasal dari kulit berlemk anggur yang masuk ke dalam anggur (wine) selama proses fermentasi. Wine yang tinggi alkohol, seperti Zinfandel, mengandung konsentrsi saponin yang tinggi pula. Diketahui bahwa di dalam alkohol kelarutan saponin ini akan bertambah.

 

  1. B.     Manfaat Saponin
    1. Phitoanticipins atau Phytoprotectans

Saponin berperan sebagai bagian dari sistem pertahanan tanaman dan termasuk ke dalam kelompok besar molekul pelindung tanaman yang disebut PHYTOANTICIPINS atau PHYTOPROTECTANS. Saponin diketahui mempunyai efek sebagai anti mikroba,  menghambat jamur dan melindungi tanaman dari serangan serangga.

  1. Pengaruh Terhadap Kecernaan Protein Pakan dan Agen Defaunasi.

Saponin mempunyai pengaruh yang lebih menguntungkan pada ternak ruminansia dibandingkan pada ternak non ruminansia. Pemberian bahan yang mengandung saponin dapat meningkatkan pertumbuhan,  efisiensi pakan dan kesehatan ternak. Saponin dapat meningkatkan sintesis protein mikroba rumen dan menurunkan degradabilita sprotein dalam rumen. Sumber utama protein bagi ternak ruminansia adalah protein pakan yang lolos daridegradasi di dalam rumen (UDP) dan protein mikroba rumen. Peningkatan sintesis protein mikroba rumen dan protein BY-PASS berarti meningkatkan pasokan nutrien ke dalam intestin. Penurunan degradasi protein dalam rumen dapat terjadi karena terbentuknya kompleks protein-saponin yang sedikit tercerna dan terkait dengan kemampuan saponin sebagai agen defaunasi yang menyebabkan penurunan total populasi protozoa rumen. Penurunan populasi protozoa dapat meningkatkan aliran N bakteri rumen ke duodenum, karena pemangsaan protozoa terhadap bakteri menurun tajam.

Saponin dapat mengganggu perkembangan protozoa dengan terjadinya ikatan antara saponindengan sterol pada permukaan membransel protozoa, menyebabkan membran pecah, sel lisis dan mati. Keberadaan kolesterol pada membran sel eukariotik (termasuk protozoa), tetapi tidak terdapat pada sel bakteri prokariotik, memungkinkan protozoa rumen lebih rentan terhadap saponin karena saponin mempunyai daya tarik menarik terhadap kolesterol. Populasi bakteri rumen tidak mengalami gangguan karena disamping bakteri tidak mempunyai sterol yang dapat berikatan dengan saponin, bakteri mempunyai kemampuan untuk memetabolisme faktor anti protozoa tersebut yang menghilangkan rantai karbohidrat.

  1. Antifungi

Saponin mempunyai tingkat toksisitas yang tinggi melawan fungi. Aktivitas fungisida terhadap Trichoderma viridae telah digunakan sebagai metode untuk mengindtifikasikan saponin. Mekanisme kerja saponin sebagai antifungi berhubungan dengan interaksi saponin dengan sterol membran.

  1. Antivirus

Bebarapa saponin dan sapogenin menunjukan kemampuan menonaktifkan virus. Sapogenin triterpenoid asam oleanolic menghambat penggandaan virus HIV-1 dengan menghambat aktivitas protase HIV-1.

  1. Antioksidan

Reaksi oksidasi memberikan pengaruh biologi yang merugikan. Kelompok saponin yang dihasilkan legum, terutama kelompok B soya saponin, mengandung gugus antioksidan yang melekat pada atom C23 (Yoshikidkk. 1998). Residu gula khas ini memungkinkan saponin untuk mengacaukan superoksida melalui pembentukan intermediate hidroperoksida, sehingga mencegah kerusakan biomolekul oleh radikal bebas.

  1. Pengaruh Terhadap Fungsi Sistem Syaraf.

Ekstrak ginseng menunjukkan pengaruh neurotrophic dan neuoprotective (Rudakewich dkk., 2001). Ginseng mampu meningkatakan kemampuan belajar dan fungsi kognitif pada tikus yang mengalami kerusakan otak dan meningkatkan penampilan tikus normal. Pengaruh ini dilakukan melalui penstabilan membran seperti pengambatan saluran Na+ dan Ca+.

 

  1. C.    Dampak yang dapat Ditimbulkan oleh Saponin

Saponin merupakan salah satu metabolit sekunder yang memiliki efek farmakologis bagi tubuh, akan tetapi tidak semua saponin memberikan efek yang menguntungkan. Ada beberapa saponin yang memberikan efek negatif antara lain:

 

  1. ReaksiAlergi

Saponin dapat meningkatkan permeabilitas sel mukosa intestin, menghambat transporaktif zat makanan dan memudahkan masuknya substansi yang dalam kondisi normal tidak dapat diserap. Saponin juga mempengaruhi morfologi sel saluran pencernaan dan penyerapan asam empedu. Peningkatan permeabilitas saluran pencernaan memungkinkan masuknya makromolekul seperti alergen yang menyebabkan reaksi alergi. Kerusakan struktur dan peningkatan turn over sel mukosa usus halus menyebabkan peningkatan kehilangan energi dan protein. Peningkatan kehilangan zat makanan merupakan sebagian penyebab penurunan pertumbuhan akibat saponin.

  1. Kembung (Bloat)

Bloat merupakan salah satu abnormalitas pada lambung. Beberapa tanaman leguminosa ditenggarai merupakan penyebab terjadinya bloat, karena mengandung saponin. Saponin, triterpenoid dan steroid, merupakan bahan pembentuk buih di dalam lambung. Saponin dapat menghasilkan lendir yang dianggap bertanggung jawab terhadap pembentukan buih dalam lambung. Pada hewan ternak kasus bloat terkait dengan laju aliran (RATE OF PASSAGE) fase cair isi lambung yang dipengaruhi oleh konsentrasi buih dalam rumen. Konsentrasi buih yang tinggi dapat menurunkan laju aliran isi rumen, memungkinkan peningkatan aktivitas mikro badan produksi gas yang berperan dalam pembentukan buih yang stabil.

  1. Fotosensitisasi

Saponin dapat menyebabkan terjadinya fotosensitisasi yang diikuti dengan kerusakan hati dan ginjal. Fotosensisasi diindikasi dengan adanya lesi di kulit akibat adanya reaksi dari senyawa eksogen di dalam darah dengan sinar UV yang menyebabkan terbentuknya radikal bebas yang akan bereaksi dengan protein jaringan (fotosensitisasi primer). Pada binatang ternak yang menderita fotosensitisasi primer terjadi fotofobia dan dermatitis. Fotosensitisasi sekunder terjadi karena ganguan hati atau terhambatnya saluran empedu yang dapat menghambat ekskresi dari empedu, hal ini menyebabkan klorofil dan metabolit seperti filoerithrin masuk ke dalam sirkulasi darah.

Fotosensitisasi berkaitan dengan munculnya kristal di empedu dan di dalam hati yang diidentifikasi sebagai garam steroidal saponin yang tidak larut. Senyawa litogenik (bentuk kristal) seperti saponindiosgenin dan yamogenin dapat menyebabkan fotosensitisasi, sedangkan titogenin, neotigogenin, dan gitogenin senyawa non lithogenic tidak menyebabkan terjadinya fotosensitisasi.

  1. Pengaruh reproduksi pada ternak

Saponin mempunyai pengaruh negatif terhadap reproduski ternak seperti aborsi atau kematian, menyebabkan steril dan penghentian proses kehamilan. Saponin berperan besar dalam pengeluaran hormon luteinizing. Saponin steroid secara langsung menghambat kerja gen yang bertanggung jawab dalam proses steroidogenesis dan menekan perkembangan sel granula yang diatu roleh hormon perangsang folikel dalam ovarium. Mekanisme penekanan perkembangbiakan sel hampir mirip dengan mekanisme perkembangan sel tumor yang dihambat oleh saponin.

 

  1. Ganguan Pencernaan

Saponin akan melewati sepanjang saluran pencernaan dan diekskresi dalam feses. Beberapa produk degradasis aponin dari rizomaY. schidigera, N. ossifragum, atau C. speciosus konsentrasinya lebih rendah dalam duodenum, hal ini mengindikasikan kemungkinan saponin diabsorpsi di daerah duodenal dan ditransport ke hati lewat vena portal. Di dalam hati, sapogenin bebas akan berkonjugasi dengan glukoronida. Ketika melewati duodenum konsentrasi saponin meningkat khususnya di dalam caecum dan kolon yang disebabkan karena metabolisme saponin oleh bakteri caecal. Saponin yang berlebihan dapat menyebabkan terjadinya diare dan gastroenteritis.

  1. Takikardi

Saponin yang berlebihan dapat menyebabkan terjadinya takikardi.

 

  1. F.  Pencegahan Keracunan Saponin

1. Pemecahan membran sel darah merah

Saponin dapat memecah membran sel darah merah. Oleh karena itu jangan mengkonsumsi saponin secara berlebihan

2. Pengurangan Toksisitas

Saponin dapat dikurangi dengan berulang kali merendam pakan dalam air. Cara ini dapat menghilangkan saponin, dan meningkatkan palatabilitas pakan dengan mengurangi rasa pahit.

3. Keracunan pada ikan

Saponin dapat menyebabkan insang tidak berfungsi. Selain itu, saponin dapat mengikat oksigen sehingga kadar oksigen dalam air menurun . Oleh karena itu ikan tidak boleh dikembangbiakkan dalam air yang mengandung saponin.

G. Penanggulangan Keracunan Saponin

1. Memberikan pengobatan untuk alergi

2. Pengobatan untuk penyakit – penyakit yang di sebabkan oleh saponin secara spesifik sesuai gejala klinis yang timbul.

ANTITRIPSIN

II.2.2. Jenis-Jenis Antitripsin

Anti tripsin yang dikenal sekarang ini sebagai α-1 anti tripsin (α-1 AT) dapat ditemukan dalam makanan yang memiliki bahan dasar kacang-kacangan khususnya kacang kedelai yang memiliki kandungan α-1 AT  yang cukup banyak. Akan tetapi, di dalam kacang kedelai tidak hanya terdapat α-1 AT saja, melainkan ada beberapa penghambat aktivitas protease lainnya.

α-1 AT yang terdapat dalam kacang-kacangan dapat berupa senyawa gula dengan mengikat gula ataupun dalam bentuk aglikonnya saja. α-1 AT yang mengandung gula memiliki BM yang lebih besar dan sifat polaritas mengarah ke sifat polar. Sedangkan yang α-1 AT yang tidak mengandung gula bersifat non polar.

 

α-1 AT memiliki banyak jenis, berikut beberapa contoh dari α-1 AT :

Jenis BM Konsentrasi sedimentasi (S20.W)
Kunitz 20.000 2,3
  24.000  
SBTI – A1 14.300 1,8
SBTI – B1   4,07
SBTI – B2   4,62
Bowman – Birk 20.435 2,3
1.9 S 16.400 1,9
F1 18.300  
F3 23.400  

 

Dari berbagai macam jenis α-1 AT yang telah disebutkan di atas, 3 diantaranya telah diketahui dengan pasti walaupun saat ini masih dalam penelitian lebih lanjut.

1. α-1 AT Kunitz

Jenis anti tripsin ini pertama kaili di teliti oleh Kunitz tahun 1945. α-1 AT Kunitz merupakan rantai polipeptida tunggal dengan BM 21.000 dan disusun oleh 200 Asam amino. Pada pH rendah, dihirolisis lambat oleh pepsin. Mudah didenaturasi oleh:

– Panas

– Asam/alkali

– Urea 9M

– Kondisi yg dpt memecah ikatan -S-S-

 

2. α-1 AT Bowman – Birk

Berbeda dengan Kunitz, berdasarkan kelarutannya dalam aseton, alkohol, asam trikloroasetat, dan amonium sulfat (Bowman). Tidak larut dalam aseton, dimurnikan oleh Birk. Inhobitor Bowman-Birk. Mempunyai penghambatan yang lebih kuat terhadap enzim tripsin, dan 13x lebih kuat dari kimotripsin. Mempunyai (diduga) dua sisi aktif yaitu terhadap tripsin dan kimotripsin. Tidak dipengaruhi oleh: pemanasan, asam, alkali, pepsin, dan papain

 

3. α-1 AT Soybean Tripsin Inhibitor

Soybean Tripsin Inhibitor mempunyai sifat yang berbeda dengan kedua tripsin inhibitor di atas 1.9 S. Mempunyai konstanta sedimentasi 1.9. Mengandung banyak asam amino sistein. Menghambat enzim kimotripsin.

 

Dalam kacang kedelai, antitripsin mempunyai dua macam tipe yaitu Kunitz inhibitor dan Bowman-Birk inhibitor (BBI). Kunitz inhibitor mempunyai ukuran molekul 20.000 sampai 25.000 dengan aktivitas yang spesifik pada tripsin, terdiri dari 181 residu asam amino dengan 2 ikatan disulfide dan 63 asam amino yang aktif. Kunitz inhibitor menunjukkan sebagai penghambat reaksi tripsin dengan cara yang sama yaitu reaksi dengan pencernaan protein lain, tetapi sejumlah ikatan non kovalen dibentuk pada tempat aktif dalam sebuah ikatan kompleks yang tidak dapat dirubah.

Sebagai salah satu senyawa anti-gizi, antitripsin merupakan kelompok penghambat enzim, yang secara luas dapat didefinisikan sebagai substansi yang dapat mengurangi aktivitas enzim.

Secara in vivo, suatu substansi dapat menurunkan aktivitas enzim melalui beberapa cara, antara lain:

a.       mempengaruhi pengikatan dan transformasi substrat menjadi produk

b.      menjadikan substrat tidak tersedia.

c.       mengganggu biosintesis enzim.

d.      meningkatkan kecepatan pergantian/ perputaran enzim

e.       mempengaruhi hormon, yang dapat mempengaruhi level aktivitas enzim.

Penghambat tipe pertama merupakan yang paling banyak terdapat dalam bahan makanan.

Antitripsin mungkin merupakan penghambat enzim proteolitik yang paling banyak tersebar pada berbagai tanaman dan hewan. Legum dikenal mengandung banyak konstituen anti-gizi, antara lain penghambat tripsin dan fitat.

Senyawa ini dapat mempengaruhi penggunaan protein dan metabolisme di dalam tubuh. Anti tripsin yang terdapat pada kedelai mentah dapat menekan pertumbuhan, mengurangi daya cerna protein, menyebabkan pembengakakan pankreas, mendorong hyper dan hypo sekresi enzim-enzim pankreas, menaikkan kebutuhan asam amino yang mengandung sulfur dan menekan penyerapan lemak. Pengaruh ini saling berhubungan satu dengan lainnya (Rackis, 1966, 1972, 1974; Wolf dan Cowan 1977; Collins dan Beaty, 1980).

Antitripsin merupakan senyawa anti gizi yang umum terdapat pada kacang-kacangan. Senyawa ini dapat mempengaruhi penggunaan protein dan metabolisme tubuh. Pada ayam, anti tripsin dapat menghambat proteolisis dalam usus karena terbentuknya tripsin – anti tripsin komplek yang tidak aktif, sehingga mengurangi level tripsin yang aktif. Sedang pada tikus anti tripsin dapat menaikkan kebutuhan akan asam amino yang mengandung sulfur. Cama dan Morton (1950) melaporkan adanya senyawa anti-tripsin pada kacang tanah, mengakibatkan kurangnya efisien penggunaan nitrogen yang telah diserap oleh tubuh. Anson (1938-39), Lord dan Wakelam (1950), mendapatkan bahwa anti tripsin pada kedele mempunyai efek menekan pertumbuhan tikus. Sedang anantharaman dan Carpenter (1969) menunjukkan bahwa anti tripsin pada kacang tanah dapat mengakibatkan pembengkakan pankreas tikus.Berikut ini merupakan hasil penelitian efek antitripsin.

II.5. Sumber Antitripisin

Antitripsin banyak didapatkan pada kacang-kacangan (Leguminacea) seperti:

ü  kacang kedelai

ü  kacang tanah

ü  kacang kecipir

ü  Beberapa juga ditemukan pada sumber makanan hewani.

 

 

 

 

 

Gambar 3. Kacang Kecipir

Gambar 4. Kacang Kedelai

Gambar 5. Kacang Tanah

 

 

 

II.6. Pengaruh Fisiologis dan Keamanan Pangan

Hasil penelitian menunjukkan bahwa tepung kedelai mentah setelah dihilangkan lemaknya menghambat pertumbuhan tikus percobaan, menurunkan absorpsi energi dan lemak, mengurangi daya cerna protein, menyebabkan hipertrofi (pembesaran) pankreas, menstimulir sekresi enzim yang berlebihan dari pankreas dan mengurangi ketersediaan asam-asam amino, vitamin dan mineral. Faktor antitripsin berperanan penting dalam penghambatan pertumbuhan (30-50%) dan terjadinya hipertrofi pankreas (100%) pada hewan percobaan setelah diberin ransum kedelai mentah. Namun demikian, hasil penelitian lain menunjukkan bahwa antitripsin hanya bertanggung jawab terhadap 40% penghambatan pertumbuhan dan terjadinya hipertrofi pankreas hewan percobaan setelah mengonsumsi kedelai.

Mekanisme terjadinya hipertrofi pankreas dihipotesakan bahwa derajat sekresi enzim tripsin dari pankreas ditentukan oleh konsentrasi enzim bebas dalam usus, sehingga apabila konsentrasi enzim tersebut menurun sampai batas tertentu, maka pankreas akan bekerja untuk memproduksi enzim lebih banyak lagi. Sebaliknya apabila konsentrasi enzim tripsin dalam usus kembali normal, maka aktivitas pankreas tersebut akan dihambat. Zat yang mengatur mekanisme ini adalah suatu hormon kolesitokinin (cholecytokinine; CCK) yang dapat dihambat oleh enzim tripsin bebas. Berdasarkan hipotesis ini tampak jelas bahwa penurunan jumlah tripsin bebas dalam usus sebagai akibat adanya reaksi dengan senyawa antitripsin, akan merangsang aktivitas pankreas untuk memproduksi enzim dalam jumlah yang lebih banyak. Sebagai manifestasinya makan akan terjadi hipertrofi (pembesaran) pankreas.

Antitripsin kedelai berperan penting dalam penentuan nilai gizi protein bahan pangan. Adanya antitripsin pada kedelai akan mengurangi nilai protein dari kedelai. Kedelai kaya akan asam amino esensial namun dengan adanya antitripsin asam amino tersebut akan berikatan dengan antitripsin sehingga akan terbuang melalui feses.

Belum begitu jelas pengaruh antitripsin terhadap manusia. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa enzim tripsin manusia hanya sedikit dihambat oleh antitripsin kedelai dibandingkan dengan enzim tripsin yang berasal dari sapi. Pada umumnya penelitian antitripsin secara in vitro dilakukan menggunakan enzim tripsin yang berasal dari sapi, karena mudah diperoleh secara komersial. Selain itu terdapat hubungan yang erat antara terjadinya hipertrofi penkreas dan berat pankreas relatif terhadap persentasi berat tubuh. Pada spesies yang mempuntai berat pankreas > 0,3% berat tubuhnya, antitripsin akan menyebabkan pembesaran pankreas. Berkaitan dengan hal tersebut, berat pankreas manusia < 0,3% berat tubuhnya, sehingga meskipun tepung kedelai mentah menyebabkan hipertrofi pankreas pada tikus, namun tidak demikian pada manusia. Jadi, sebenarnya pengaruh antitripsin kepada manusia lebih disebabkan karena pengaruh gabungan dari antitripsin dan protein dari kedelai yang belum terdenaturasi.

Cara untuk menghilangkan antitripsin adalah dengan cara :

  • Pemanasan

Dengan pemanasan makan akan terjadi destruksi dan denaturasi protein dari antitripsin sehingga akan menjadi antitripsin inaktif.

  • Perubahan konformasi alami protein

Perubahan pH, penggunaan pelarut organik dan deterjen akan mengubang konformasi dari antitripsin sehingga antitripsin menjadi bentuk inaktifnya.

Hampir semua antitripsin dalam tanaman dapat dirusak oleh panas. Lebih dari 95% aktivitas dirusak dengan perlakuan panas dalam waktu 15 menit pada suhu 100°C. penggilingan pakan yang menggunakan esktruder sangat efektif dalam menghancurkan antitripsin. Faktor penting dalam mengontrol perusakan antitripsin adalah suhu, lama pemanasan, ukuran partikel dan kandungan air. Pemanasan yang berlebihan akan merusak zat makanan yang lain seperti asam amino dan vitamin.

NITROSAMIN

II.2 Makanan yang Mengandung Nitrosamin dan Turunannya

       Nitrosamin yang merupakan senyawa pemicu kanker sering sekali ditemukan pada beberapa jenis makanan yang biasa kita konsumsi. Beberapa makanan tersebut adalah daging mentah, olahan daging, ikan, sayuran, susu, air mineral, bir, keju, dan jamur.

  1. A.      Daging dan Produk Olahannya

Nitrit dalam daging dapat menghambat peningkatan toksin botullinal (botulism), meningkatkan warna dan rasa daging mentah, mengurangi kerusakan pada warna dan rasa selama penyimpanan, menghambat perubahan rasa karena pemanasan, dan memberikan rasa yang menarik. Penambahan nitrit pada daging merupakan sebagian dari proses pengawetan makanan. Natrium nitrit dibandingkan natrium nitrat sangat sering digunakan untuk mengawetkan (meskipun pada beberapa produk, seperti ham, natrium nitrat digunakan karena masa pengawetannya lebih lama). Pada keadaan normal, nitrit dioksidasi menjadi nitrit oksida. Nitrit oksida dapat bergabung dengan mioglobin, yaitu pigmen yang bertanggung jawab terhadap warna merah alami pada daging mentah. Reaksi tersebut kemudian membentuk nitrit oksida mioglobin, dan menghasilkan warna merah tua (seperti pada sambal kering yang belum dimasak) dan akan berubah menjadi warna merah muda terang biasanya terjadi pada daging yang diawetkan dan diasapkan (seperti wieners dan ham) saat daging tersebut dipanaskan selama pengasapan.

Aturan dari USDA (United States Department of Agriculture) 1978 adalah penggunaan natrium nitrat atau kalium nitrat tidak diperbolehkan, penggunaan natrium nitrit hanya boleh maksimal 120 ppm (atau 148 ppm kalium nitrit), natrium askorbat (vitamin C) atau natrium seritrobat (isoaskorbat) adalah 550 ppm. Pada konsentrasi ini nitrit tidak berubah menjadi nitrosamin karena pemanasan 340 F selama 3 menit.  Untuk menghitung kadar nitrit dalam dagiing, digunakan persamaan berikut.

ppm =

grams sodium nitrite x 1 million
—————————————————
grams of cured meat sample

 

 

 

 

Contoh:

0.01 gram sodium nitrite x 1,000,000
———————————————————
50 grams cured meat

= 200 ppm sodium nitrite

 

 

Dengan kata lain, 200 ppm adalah  1 pon natrium nitrit dalam 5000 pon daging.

  1. B.       Ikan

Nitrosamin ditemukan juga pada beberapa produk ikan. Pada suatu studi terhadap  lima jenis NAs (N-nitrosodimetilamin, N-nitrosodietilamin, N-nitrosodibutilamin, N-nitrosopiperidin, dan N-nitrosopirolidin) telah ditentukan pada 294 jenis ikan, dan pada 77 sampel minyak sejak 2001-2005. Konsentrasi NAs ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu:

1)        Spesies ikan

2)        Umur

3)        Lingkungan

4)        Flora normal bakteri

5)        Dan kondisi penyimpanan

Setelah dianalisis, hasilnya adalah pada ikan asap dingin 1,92 µg/kg, ikan asap panas 4,36 µg/kg, ikan goreng 8,29 µg/kg, ikan acar 5,37 µg/kg, ikan asin 3,16-3,81 µg/kg danikan segar tidak ditemukan nitrosamin.

  1. C.      Susu

Meskipun susu bukanlah sumber utama nitrat dan nitrit namun pasca sekresi dari sapi kadar nitrat dan nitrit ini dapat meningkat.

  1. D.      Sayuran

Telah dilaporkan bahwa secara normal manusia lebih banyak mengkonsumsi nitrat dari sayuran daripada produk daging yang dimakannya. Bayam, lettuce, seledri, kubis, radish, brokoli, dan beetroot merupakan sayuran yang umumnya mengandung nitrat dalam konsentrasi tinggi, yaitu sekitar 1-10.000 mg/kg. Jumlah nitrar dalam sayuran dipengaruhi oleh beberapa faktor, misalnya kematangan, kondisi tanah, pupuk, dan spesies. Telah diperkirakan bahwa 90% manusia terekspos nitrat dari sayuran.

  1. E.       Air Minum

Nitrosamin terdapat pada air permukaan dan air tanah. Beberapa studi tentang air minum menjelaskan bahwa klorinasi pada air tanah yang terpolusi ammonia dapat menghasilkan NDMA, misalnya studi tentang air minum yang terdapat di US dan Kanada. Didapatkan bahwa kloraminasi air lebih berperan dalam pambentukan NDMA daripada klorinasi. Konsentrasi NDMA yang terdapat dalam air minum yaitu 9-10 ng/L dengan kadar nitrosamin total adalah 25 ng/L.

II.4 Efek Nitrosamin Bagi Kesehatan Manusia

  1. A.      Karsinogenik (Pemicu Kanker)

Reaksi antara nitrit degan beberapa kelas senyawa amin (terutama amin sekunder) akan membentuk nitrosamin yang menjadi masalah di dunia kesehatan saat ini, terlebih lagi nitrit digunakan secara luas dalam dunia pangan. Penelitian menyebutkan bahwa 90% dari senyawa nitrosamin bersifat karsinogenik (pemicu kanker). Percobaan pada hewan juga menunjukkan bahwa nitrosamin bersifat karsinogenik, selain itu bisa juga menjadi mutagenik dan teratogenik. Nitrosamin juga merupakan pencetus utama kanker nasofaring.

Nitrosamin memiliki banyak variasi struktur molekuler yang bersifat karsinogenik. Setelah 100 senyawa nitrosamin diujikan pada hewan percobaan, sekitar 75 % menyebabkan lesi pada berbagai macam jaringan. Pada beberapa jaringan hanya memperlihatkan respon pada nitrosamin atau grup nitrosamin tertentu. Efek nitrosamin dapat ditimbulkan oleh beberapa rute pemberian obat, yaitu oral, inhalasi, subkutan, intraperitonial, intravena, dan topikal. Sarkoma lokal dapat terjadi pada tempat penyuntikan. Aktivitas karsinogenik biasanya terjadi pada tempat penyuntikan tersebut.

Penelitian dengan tracers (penyusutan) radioaktif memperlihatkan bahwa degradasi metabolisme senyawa nitroso menjadi bentuk radikal alkil atau ion. Bentuk radikal alkil atau ion ini lah yang nantinya dapat menyerang posisi 7 guanin dalam asam nukleat. Nitrosamin juga bisa menjadi agen kausatif penyebab kanker.

Toksisitas akut atau karsinogenik nitrosamin bergantung pada senyawa dan kondisi tertentu (ditunjukkan pada dosis yang sangat rendah). Penelitian menyebutkan bahwa pemberian dosis tunggal N-nitrosoamin atau N-nitrosodimetilamin pada mencit dengan konsentrasi lebih dari 5 ppm menginduksi terjadinya tumor pada 70% hewan percobaan. Kemudian dilanjutkan pemberian dosis tunggal dengan konsentrasi 1 ppm pada saat diet menyatakan dosis ambangnya. N-nitrosamin atau  N-nitrosodimetilamin dilaporkan terdapat pada sejumlah makanan yang harus dibuktikan dengan validasi metode analisis yang tepat.

Penggunaan nitrit sebagai bahan pengawet kembali disoroti oleh banyak ahli, karena adanya bukti-bukti yang menunjukkan bahwa “nitrosamin”, suatu zat karsinogenik, dapat terbentuk dari hasil reaksi antara nitrit dan senyawa amin sekunder yang terdapat dalam bahan makanan (misalnya daging, ikan dan lain-lain).

Hal tersebut telah mendorong para ahli untuk meneliti sejauh mana kemungkinan terbentuknya nitrosamin pada bahan makanan yang diawetkan dengan nitrat dan nitrit, dan sejauh mana nitrosamin yang terbentuk tersebut dapat menimbulkan kanker pada manusia.

Salah satu kelebihan nitrosamin dibandingkan dengan karsinogen lain adalah kepastiannya untuk menimbulkan tumor pada bermacam-macam organ, termasuk hati, ginjal, kandung kemih, paru-paru, lambung, saluran pernafasan, pankreas dan lain-lain.

  1. B.       Gangguan Pencernaan

Data penelitian juga menyatakan bahwa nitrosamin ini dapat menyebabkan gangguan pencernaan, asam refluks, jantung terbakar, gas, bahkan kembung. Selain itu nitrosamin diketahui menganggu proeses metabolisme.

 

II.5 Analisis dan Penanggulangan Nitrosamin

  1. A.      Analisis Nirit dan Nitrat

Analisis Nitrit

  1. HCl 0,1 N àgelembung.
  2. FeSO4 yang diasamkan dengan asam asetat encer atau asam sulfat encer à cincin coklat.
  3. BaCl2 à Tidak mengendap.
  4. AgNO3 0,1 N à endapan putih.
  5. KI 0,1 N à biru.
  6. KMnO4 yang diasamkan dengan asam asetat atau asam sulfat encer à warna KMnO4 hilang .
  7. NH4Cl padat berlebihan àgelembung.

Analisis Nitrat

1. H2SO4 pekat à gelembung.

2. difenilamin + H2SO4 pekat à biru.

3. FeSO4 + H2SO4 pekat à  cincin coklat.

 

Contoh alat: Penguji nitrit Merckoquant®

Merckoquant® nitrite test à Dengan hanya satu test strip dapat mendeteksi konsentrasi rendah sampai 0.5 mg/l.

Keuntungan:

ü Kecil dan mudah penanganannya untuk penggunaan di spot.

ü Hasil Half Reliable menyediakan kecepatan dan kemudahan

ü Aplikasi fleksibel dan mendunia

ü Jajaran luas lebih dari 40 tes yang berbeda

ü Ideal untuk screening – hemat waktu dan biaya

Penentuan  nitrosamin dalam air minum dengan SPE (Solid Phase Extraction) dan Kromatografi Gas kolom kapiler dengan volume injeksi yang besar dan ionisasi kimia dengan tandem MS. Untuk ikan, hampir sama namun sampelnya tentu perlu dibersihkan terlebih dahulu dari tulang dan kulit ikan.

  1. B.       Penggunaan Nitrit dan Nitrat yang Diijinkan

Konsentrasi  yang diijinkan berbeda-beda antar negara, tetapi berkisar antara 10 – 200 ppm untuk nitrit dan 500 – 1000 ppm untuk nitrat (Di Indonesia, 500 ppm untuk nitrat dan 200 ppm untuk nitrit).

Proses pengawetan, sodium nitrit dapat digunakan secara legal hingga batas tertentu:

ü  1 ons per 100 pound daging (asap kering)

ü  ¼ ons per 100 pound daging cincang atau daging olahan (produk)

USDA menyatakan bahwa penggunaan nitrit, nitrat, atau kombinasi keduanya tidak boleh lebih dari 200 bagian per juta (ppm), dihitung sebagai natrium nitrit, dalam produk jadi.

USDA (United States Department of Agriculture) 1978 menyatakan:

  • penggunaan natrium nitrat atau kalium nitrat tidak diperbolehkan
  • penggunaan natrium nitrit hanya boleh maksimal 120 ppm (atau 148 ppm kalium nitrit)
  • natrium askorbat (vitamin C) atau natrium seritrobat (isoaskorbat) adalah 550 ppm.

Pada konsentrasi ini nitrit tidak berubah menjadi nitrosamin karena pemanasan 340 F selama 3 menit.

Kadar Nitrosamin dipengaruhi:

ü Jumlah nitrit yang ditambahkan selama proses

ü Konsentrasi amin dalam daging

ü Tipe dan jumlah bahan tambahan lain yang digunakan dalam pengolahan, kondisi pengolahan yang sebenarnya

ü Lamanya penyimpanan, temperatur penyimpangan, metode memasak, tingkat kematangan.

  1. C.      Penghambatan Aktivitas Nitrosamin

ü Untuk mengurangi jumlah residu nitrit dan kandungan nitrosamin biasa digunakan senyawa yang memiliki aktivitas antioksidan seperti asam askorbat (vitamin C) atau isoaskorbat maupun vitamin E. Demikian pula penambahan vitamin C atau vitamin E telah banyak dilakukan pada produk daging yang diawetkan dengan nitrit, karena vitamin-vitamin tersebut ditemukan dapat mencegah terjadinya reaksi pembentukan nitrosamin. Sulfur dioksida juga dapat menghambat pembentukan nitrosamin

ü Zeolit adalah senyawa cair yang terbentuk dari perpaduan dari air laut dan lava. Mengambil sejumlah kecil Zeolite telah ditunjukkan untuk membantu tubuh untuk menghilangkan nitrosamin dari tubuh.

ü Memasak daging olahan dengan baik. Daging yang dimasak terlalu matang atau dibakar berpotensi lebih berbahaya dibanding daging dimasak setengah matang. Daging olahan yang dimasak dengan microwave kadar nitrosamin yang terbentuk lebih sedikit daripada yang digoreng.

 

 

 

SIANOGLIKOSIDA

2.1. Definisi dan Tanaman yang mengandung Glikosida Sianogenik

Senyawa-senyawa yang mengandung gugus sianat (-C≡N) dapat digolongkan ke dalam nitril (R-C≡N) atau siano hidrin (R-C(OH)C≡N). Senyawa-senyawa ini dapat diperoleh dengan mereaksikan alkil dehida dengan gugus CH sebagai nukleophil atau aldehid serta keton dengan gugus CN dan asamnya. Bila senyawa tersebut mengandung glikosida atau glukosa maka dapat disebut glikosida sianogenik atau glukosida sianogenik. Sejauh ini glikosida sianogenik dalam tanaman derajat tinggi berdasar pada formula umum seperti pada Gambar 1.

Gambar 1. Komposisi kimia glukosida sianogenik

Residu gula hampir selalu D-glukosa. Pada umumnya R1 adalah grup alifatik atau aromatik dan R2 sebagian besar ditempati hidrogen. Banyak senyawa-senyawa yang mengandung sianida yang sudah ditemukan dalam tanaman, antara lain amigdalin, prunasin, sambunigrin, vicianin, durrin dan zierin yang fraksi glikonnya (yang tidak mengandung sianida) terdiri dari gugus phenil dan gula-gula sederhana. Kelompok yang lain yaitu linamarin [2(β-Dglukopiranosiloksi) 2 isobutironitril] dan lotaustralin [2(β-D-glukopiranosiloksi)2methil butironitril] dengan fraksi glikon berupa keton dan glukosa (Gambar 2 sampai dengan 3).

Gambar 2. Komposisi kimia linamarin dan atau lotaustralin

Gambar 3. Komposisi kimia akasipetalin

Gambar 4. Komposisi kimia prunasin, sambunigrin, prulaurasin, amygdalin, vicianin

 

Keterangan :

Apabila ikatan gula adalah glukosa S-isomer maka senyawa kimianya : prunasin, R-isomer maka senyawa kimianya : sambunigrin dan campuran R,S maka senyawa kimianya : prulaurasin. Apabila ikatan gula adalah gentibiosa maka senyawa kimianya adalah amygdalin. Apabila ikatan gula adalah vicianosa maka senyawa kimianya adalah vicianin

Gambar 5. Komposisi kimia dhurrin, taksifilin

Klasifikasi glikosida sianogenik berdasar pada asam amino dari gugus R1 ditunjukkan pada Tabel 4.1.

 

 

 

 

Tabel 1. Glikosida sianogenik pada beberapa tanaman

Bagi tanaman, senyawa ini diperlukan dalam mekanisme pertahanan diri terhadap predator dan dalam proses metabolisme untuk membentuk protein dan karbohidrat. Umumnya senyawa tersebut disintesis dari asam amino yang merupakan homolognya. Sebagai contoh dapat diamati pada Gambar 6. beberapa senyawa yang strukturnya hampir sama dengan asam amino prekursornya. Nampak bahwa linamarin dan lotaustralin yang masing-masing berasal dari asam amino L-valin dan L-isoleusin.

 

Gambar 6. Struktur homolog antara senyawa glukosida sianogenik dengan asam amino

 

Secara lebih rinci, dua contoh anti nutrisi dari senyawa glukosida sianogenik (linamarin dan lotaustralin) serta derivatnya (asam sianida) dikemukakan dibawah ini.

 

a. Linamarin

Linamarin merupakan senyawa turunan dari glikosida sianogenik. Sistem metabolisme dalam tanaman menyebabkan salah satu hasil dari degradasi asam amino L-valin adalah linamarin. Komposisi kimiawinya dapat disajikan pada Gambar 8.

Gambar 8. Komposisi kimia linamarin

Linamarin terdapat dalam tanaman Linum usitatissinum (linseed), Phaseolus lunatus (Java bean), Trifolium repens (White clover), Lotus spp. (lotus), Dimorphotheca spp. (cape marigolds) dan Manihot spp. (ubi kayu). Nama linamarin diberikan karena serupa dengan yang diketemukan dalam tanaman rami (Linum spp.). Phaseolus lunatus sebagai salah satu tanaman yang mengandung linamarin, bagan dan bijinya dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Tanaman Phaseolus lunatus (www.floridata.com dan http://www.fao.org)

Gambar 10. Biji tanaman Phaseolus lunatus (www.ag.ohio-state.edu)

                          Bagian distal ubi (mengarah ke ujung) mengandung lebih banyak linamarin dibandingkan dengan bagian proksimal (mengarah ke batang ubi). Linamarin larut dalam air dan hanya dapat hancur oleh panas di atas suhu 150oC. Daun ubi kayu mengandung linamarin sebesar 93 persen dari glikosida. Bila senyawa ini dihidrolisa oleh asam atau enzim maka akan menghasilkan aceton + glukosa + asam sianida. Hidrolisis linamarin dapat ditelaah dari bagan reaksi pada Gambar 11. Mekanisme metabolisme selanjutnya dapat dilihat pada sub-sub bab mengenai asam sianida.

Gambar 11. Bagan reaksi hidrolisis linamarin

            b. Lotaustralin

Lotaustralin merupakan senyawa turunan dari glikosida sianogenik. Sistem metabolisme dalam tanaman menyebabkan salah satu hasil dari degradasi asam amino L-isoleusin adalah lotaustralin. Komposisi kimiawinya dapat disajikan pada Gambar 12. berikut ini.

Gambar 12. Komposisi kimia lotaustralin

            Lotaustralin terdapat bersama linamarin dalam tanaman yang sama, tetapi berbeda jumlahnya. Lotaustralin jauh lebih sedikit dibandingkan dengan dengan linamarin. Perbandingannya berkisar dari 3 sampai dengan 7 persen lotaustralin berbanding 93 sampai dengan 97 persen linamarin. Lotaustralin antara lain terdapat dalam tanaman Linum usitatissinum (linseed), Phaseolus lunatus (Java bean), Trifolium repens (White clover), Lotus spp. (lotus), Dimorphotheca spp. (cape marigolds) dan Manihot spp. (ubi kayu). Nama lotaustralin diberikan karena serupa dengan yang diketemukan dalam tanaman Lotus spp. Tanaman Lotus japonicus sebagai salah satu tanaman yang mengandung lutoustralin dan bagannya dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13. Bagan tanaman Lotus japonicus (www.botanic.jp dan http://homepage3.nifty.com)

            Lotaustralin larut dalam air dan hanya dapat hancur oleh panas di atas suhu 150oC. Daun ubi kayu mengandung lotaustralin sebesar 7 persen dari glikosida. Bila senyawa ini dihidrolisa oleh asam atau enzim maka akan menghasilkan methyl ethyl keton + glukosa + asam sianida. Mekanisme metabolisme selanjutnya dapat dilihat pada sub-sub bab mengenai asam sianida.

            c. Asam sianida (HCN)

Lebih dari 100 jenis tanaman mempunyai kemampuan untuk memproduksi asam sianida. Jenis tanaman tersebut antara lain famili Rosaceae, Posssifloraceae, Leguminosae, Sapindaceae, dan Gramineae. Manihot Utilissima sebagai salah satu tanaman yang mengandung asam sianida, bagan dan ubinya dapat dilihat pada Gambar 14. dan 15.

Gambar 14. Tanaman Manihot utilissima (http://aoki2.si.gunmau.ac.jp dan www.botanical.com)

Gambar 15. Ubi Manihot utilissima (www.cit.rs.gov.br)

            Asam sianida merupakan anti nutrisi yang diperoleh dari hasil hidrolisis senyawa glukosida sianogenik seperti linamarin, luteustralin dan durin. Salah satu contoh hasil hidrolisis adalah pada linamarin dengan hasil hidrolisisnya berupa D-glukosa + HCN + aceton dengan bantuan enzim linamerase. Sebetulnya pelepasan asam sianida pada tanaman merupakan proteksi tanaman terhadap gangguan/kerusakan. Asam sianida hanya dilepaskan apabila tanaman terluka. Tahap pertama dari proses degradasi adalah lepasnya molekul gula (glukosa) yang dikatalis oleh enzim glukosidase. Sianohidrin yang dihasilkan bisa berdissosiasi secara nonenzimatis untuk melepaskan asm sianida dan sebuah aldehid atau keton, namun pada tanaman reaksi ini biasanya dikatalis oleh enzim. Berdasarkan beberapa penelitian terdahulu telah diketahui proses metabolisme sianida. Glikosida yang masuk ke dalam usus terhidrolisa dengan cepat sehingga ion CN-nya lepas. Kemudian dalam peredaran darah, pergi ke jaringan-jaringan (kalau ke paru-paru sebagian dapat dieliminasi), tetapi kalau sampai ke sel-sel syaraf maka zat tersebut akan menghambat pernafasan sel-sel tersebut, sehingga mengganggu fungsi sel yang bersangkutan.

Mekanisme sehingga asam sianida dapat menghambat pernafasan sel adalah adanya penghambatan terhadap reaksi bolak-balik pada enzim-enzim yang mengandung besi dalam status ferri (Fe3+) di dalam sel. Enzim yang sangat peka terhadap inhibisi sianida ini adalah sitokrom oksidase. Semua proses oksidasi dalam tubuh sangat tergantung kepada aktivitas enzim ini. Jika di dalam sel terjadi kompleks ikatan enzim sianida, maka proses oksidasi akan terblok, sehingga sel menderita kekurangan oksigen. Jika asam sianida bereaksi dengan hemoglobin (Hb) akan membentuk cyano-Hb yang menyebabkan darah tidak dapat membawa oksigen. Tambahan sianida dalam darah yang mengelilingi komponen jenuh di eritrosit diidentifikasikan sebagai methemoglobin. Kedua sebab inilah yang menyebabkan histotoxic-anoxia dengan gejala klinis antara lain pernafasan cepat dan dalam. Jika sianida sudah masuk ke dalam tubuh, efek negatifnya sukar diatasi.

 

 

2.2. Biosintesis (Pembentukan) Glikosida Sianogenik

 

 

2.3. Dampak Sianoglikosida bagi Tubuh Manusia

Sianoglikosida merupakan metabolit sekunder tanaman yang memiliki fungsi proteksi terhadap fitopatogen. Sebagai protektor, sianoglikosida memberikan efek toksik bagi hewan maupun manusia yang mengkonsumsinya. Potensial sitotoksik tanaman sianoglikosida bergantung pada potensialnya menghasilkan HCN yang memberikan efek toksik saat dikonsumsi. Kandungan sianoglikosida yang terdapat dalam bagian tanaman yang biasa dikonsumsi manusia disajikan dalam tabel berikut.

Tanaman / Jaringan mg HCN / kg
 

Singkong (pahit) / korteks

Singkong (pahit) / daun

Singkong (pahit) / umbi

Singkong (manis) / daun

Singkong (manis) / umbi

Sorghum / seluruh bagian tanaman muda

Bambu / tunas muda

 

 

2450

310

395

468

462

2500

8000

 

HCN dihasilkan dari reaksi hidrolisis oleh enzim β-glukosidase. Hidrogen sianida inilah yang menjadi faktor utama penyebab toksisitas tanaman penghasil sianoglikosida. Tanaman sianoglikosida tidak didetoksifikasi secara sempurna selama proses dan penyiapannya sebelum dikonsumsi bersifat toksik karena adanya hidrogen sianida yangterbentuk.  Beberapa faktor penting yang berperan dalam toksisitas tanaman sianoglikosida :

  1. Pemrosesan produk tanaman yang mengandung sianoglikosida. Ketika bagian tanaman yang dikonsumsi dimaserasi, enzim katabolik intraselular β-glukosidase dilepaskan dan bereaksi dengan sianoglikosida dan menghasilkan hidrogen sianida.
  2. Konsumsi langsung tanaman penghasil sianoglikosida. Maserasi yang terjadi saat tanaman dimakan dapat melepaskan β-glukosidase. β-glukosidase ini kemudian akan aktif hingga pH rendah dalam lambung menonaktifkannya. Sebagian fraksi enzim ini dapat menjadi reaktif kembali dalam suasana basa dalam usus.
  3. Sianoglikosida utuh yang terdapat dalam makanan terhidrolisis oleh aktivitas β-glukosidase bakteri & flora normal dalam saluran pencernaan.

Sianida, sebagai hasil hidrolisis sianoglikosida tanaman oleh enzim β-glukosidase baik dari tanaman itu sendiri maupun mikroflora dalam usus, didetoksifikasi oleh enzim rhodanase membentuk tiosianat yang diekskresikan melalui urin. Hidrogen sianida segera diabsorbsi setelah pemberian oralnya. Setelah diabsorbsi, sianida langsung didistribusikan ke seluruh tubuh oleh darah.  Konsentrasi sianida dalam eritrosit lebih tinggi daripada plasma. Hal ini berkaitan dengan ikatan yang terbentuk antara sianida dengan Fe pada eritrosit.

Berdasarkan studi farmakologi, amigdalin diubah menjadi HCN dan senyawa benzaldehid oleh enzim yang dihasilkan bakteri dalam usus, namun tidak terjadi dalam intraseluler manusia. Hal ini disebabkan karena jaringan pada manusia tidak mengandung β-glukosidase dalam jumlah yang signifikan.

Hasil observasi efek pemberian sianoglikosida pada manusia :

–          Pemberian 1-10 g amigdalin secara parenteral tidak menunjukkan efek toksik akut. Secara tidak langsung hal ini membuktikan bahwa tidak terjadi metabolisme sianoglikosida secara signifikan pada pemberian parenteral.

–          Pemberian amigdalin secara oral menunjukkan potensial toksik akibat adanya β-glukosidase mikroflora yang terdapat dalam lumen gastrointestinal. Amigdalin yang diberikan oral 40 kali lebih toksik daripada pemberian secara parenteral.

–          Konsumsi 60 bitter almond dapat menyebabkan kematian pada orang dewasa. Pada anak-anak, 5-10 almond atau setara dengan 10 droplet minyak bitter almond berakibat fatal.

–          Dari studi epedemiologi, intoksikasi sianida kronik disebabkan oleh konsumsi singkong oleh populasi Nigeria yang menyebabkan Tropical Ataxia Nigeria (TAN). Kelainan neurologis yang dialami berupa myelophaty, bilateral ophtic atrophy, bilateral perceptive deafness dan polyneuropathy. Simptom lain yang muncul antara lain ataksia, tinnitus, deafness, dan lemah.

Di Eropa dan Amerika Latin, singkong merupakan sumber energi kedua terbanyak dikonsumsi. Akar singkong yang mengandung sianoglikosida dengan kadar tinggi diolah menjadi gari untuk meningkarkan waktu penyimpanannya. Kamalu (1993) menemukan efek berupa vakuolasi periportal pada hati, edema sel, vakuolasi dan rusaknya sel sepitel tubulus proksimal ginjal pada pengkonsumsian gari secara berlebihan. Berdasarkan hipotesisnya, efek tersebut terjadi karena adanya aktivitas linamarin yang menghambat Na-K-ATPase, yang menyebabkan peningkatan ketidakseimbangan elektrolit dengan deplesi potassium. Deplesi potassium menyebabkan edema sel, vakuolasi dan rusaknya sel epitel tubulus proksimal yang pada akhirnya mengakibatkan proteinuria dan penurunan konsentrasi albumin serum.

Efek pengkonsumsian gari dalam jangka waktu yang lama di Nigeria menyebabkan sindrom tropical ataxic neuropathy (TAN) dengan ciri-ciri lesi pada kulit dan membran mukus serta gangguan saraf optik, spinal dan perifer. Kasus ini terjadi pada semua rentang usia, bergantung pada kuantitas pengkonsumsian singkong. Studi epidemiologi menunjukkan adanya korelasi antara sindrom TAN dengan intensitas kultivasi dan konsumsi singkong.

Singkong juga mengandung agen goitrogen potensial yang dapat mengakibatkan defisiensi iodine. Defisiensi iodine terjadi terkait dengan terbentuknya tiosianat sebagai metabolit sianida yang mengganggu ketersediaan iodin dalam tubuh. Hal ini tentunya akan mengganggu aktivitas hormon tiroid dan menyebabkan kretinisme. Efek goitrogenik dari pengkonsumsian singkong dapat dihindari dan diobati dengan meningkatkan asupan iodine.

Meskipun sebagian besar pengkonsumsian sianoglikosida memberikan dampak negatif, namun senyawa ini juga memiliki manfaat, antara lain :

  • Bitter almond digunakan untuk memberikan efek sedatif dan sebagai demulscent pada lotion.
  • Sirup wild cherry seringkali digunakan sebagai perasa pada obat batuk cair. Selain itu wild cherry ini juga digunakan sebagai sedatif ekspektorant.
  • Penggunaan Linseed yang hanya ditujukan untuk aplikasi eksternal dapat berfungsi dalam pengobatan skabies dan penyakit kulit lainnya.

 

 

2.4. Penanganan Makanan yang mengandung Glikosida Sianogenik

Beberapa diantara jenis makanan yang dikonsumsi oleh manusia dan hewan mengandung glikosida sianogenik. Dengan langkah penanganan tertentu terhadap makanan-makanan tersebut, maka jumlah glikosida sianogenik (HCN) dapat menurun signifikan sehingga dapat aman dikonsumsi. Bila makanan tersebut dikonsumsi oleh manusia tanpa penanganan yang tepat maka berdampak serius hingga keracunan.

  1. Singkong

Singkong mengandung racun linamarin dan lotaustralin, yang keduanya termasuk golongan glikosida sianogenik. Linamarin terdapat pada semua bagian tanaman, terutama terakumulasi pada akar singkong dan daun singkong. Singkong dibedakan atas dua tipe, yaitu pahit dan manis. Singkong tipe pahit mengandung kadar racun yang lebih tinggi daripada tipe manis. Pada singkong manis mengandung senyawa sianogenik sekitar 20-50 mg HCN/kg singkong, sedangkan pada singkong pahit kadar sianogenik 50 kali lipat lebih banyak dibandingkan singkong manis, yaitu sekitar 1 g HCN/kg singkong.

Meskipun sejumlah kecil sianida masih dapat ditoleransi oleh tubuh, jumlah sianida yang masuk ke tubuh tidak boleh melebihi 1 mg per kilogram berat badan per hari.

Makan singkong selama tiga hari berturut-turut sudah dapat meningkatkan kadar tiosianat serum dan urin, sedangkan bila diberi makan nasi (bebas CN) selama tiga hari berturut-turut, maka terlihat penurunan kadar tiosianat darah dan urin.

Racun sianogen sebagian besar terdapat pada kulit akar. Untuk mencegah keracunan singkong, sebelum dikonsumsi sebaiknya singkong (terutama singkong pahit) dicuci untuk menghilangkan tanah yang menempel, kulitnya dikupas, dipotong-potong, direndam dalam air bersih yang hangat selama beberapa hari, dicuci, lalu dimasak sempurna, baik itu dibakar atau direbus, namun untuk singkong tipe manis sebenarnya hanya memerlukan pengupasan dan pemasakan untuk mengurangi kadar sianida ke tingkat non toksik. Singkong yang umum dijual di pasaran adalah singkong tipe manis.

Langkah pengolahan makanan seperti perendaman, peragian atau pengeringan akan menurunkan jumlah HCN sebelum dikonsumsi dengan kerja enzim tumbuhan melepaskan HCN. Proses-proses seperti pemarutan mengakibatkan terbentuknya sianida akibat konversi dari glikosida sianogenik, sedangkan paparan udara dan air dapat menghilangkan sianida dari makanan.

  1. Perendaman

Perendaman akar singkong dapat menurunkan jumlah sianogen yang terkandung sebanyak 13-52% setelah jam, 73-75% setelah 48 jam dan sebanyak 90% setelah 72 jam.

  1. Peragian / Fermentasi

Peragian singkong selama 4-5 hari dapat menurunkan jumlah sianogen sebanyak 52-63%.

Collard, P. (1959): Penelitian Collard menunjukkan bahwa kadar glukosida sianogenik banyak berkurang pada peragian singkong. Selama proses peragian ini terjadi pembentukan asam. Dalam suasana asam ini terjadi hidrolisis spontan dari glukosida sianogenik dengan pembebasan asam hidrosianat (HCN) yang kemudian menguap.

Dari hasil beberapa penelitian diketahui bahwa ada beberapa jenis makanan yang dikonsumsi oleh manusia dan hewan dapat bersifat goitrogenik. Zat Goitrogenik adalah zat yang dapat menghambat pengambilan iodium oleh kelenjar gondok, sehingga konsentrasi iodium dalam kelenjar menjadi rendah. Chesney menemukan bahwa kelinci-kelinci percobaannya yang diberi makan kubis (genus Brassica) selama beberapa bulan menunjukkan pembesaran kelenjar tiroid. Laporan ini disusul oleh penemuan-penemuan berbagai sayuran lain yang juga dapat menimbulkan gondok pada binatang percobaan, seperti kembang kol (cauliflower), radis (radish), kacang kedelai, kacang tanah, kacang polong dan singkong.

Ekpechi, O.L. (1967): adanya hubungan antara makan singkong dan gondok berdasarkan pengamatannya di beberapa desa di Nigeria Timur menunjukkan insiden gondok  yang tidak sesuai dengan kadar iodium dalam tanah dan airnya.

Insiden goiter tertinggi ternyata tidak didapatkan di desa-desa dengan kadar iodium tanah dan air yang paling rendah. Di desa-desa dengan insiden goiter yang tertinggi makanan pokok penduduk terdiri dari singkong yang tidak diragikan sebelum dihidangkan, sedangkan di desa-desa dengan insiden goiter yang rendah makanan pokok terdiri dari singkong yang pada pengolahannya telah mengalami peragian.

  1. Penyimpanan

Penyimpanan Gari, produk olahan singkong tradisional Afrika yang difermentasikan, selama 4 minggu menurunkan jumlah sianogen sebanyak 50-64%.

  1. Cooking

Perebusan daun singkong dalam air dengan penambahan minyak kelapa sawit menghasilkan jumlah sianogen berkurang sebanyak 96—99%. Perebusan produk olahan singkong dapat menurunkan jumlah sianogen sebanyak 32-55%. Penguapan / pengukusan produk olahan singkong menghasilkan jumlah sianogen berkurang sebanyak 74-80%.

  1. ‘Garification’

Proses meragikan dan mengeringkan singkong sekaligus dimasak dapat menurunkan 90-93% jumlah sianogen. Untuk pucuk bamboo / rebung bila dimasak pada kondisi optimal (98-102102ºC selama 148-180 menit) menurunkan 97% jumlah sianogen.

 

  1. Pucuk bambu / rebung

Untuk mencegah keracunan akibat mengkonsumsi pucuk bambu, maka sebaiknya pucuk bambu yang akan dimasak terlebih dahulu kemudian dibuang daun terluarnya, diiris tipis, lalu direbus dalam air mendidih dengan penambahan sedikit garam.

Glikosida sianogenik yang terkandung pada bambu segar dapat terdekomposisi dengan cepat pada proses perebusan hingga suhu didih. Telah diketahui bahwa perebusan pucuk bambu pada suhu 98ºC selama 20 menit dapat menghilangkan hampir 70% sianida yang terkandung, sedangkan perebusan pada suhu yang lebih tinggi serta jangka waktu yang lebih lama dapat menghilangkan sianida lebih dari 96%. Kadar sianida yang tinggi dapat dihilangkan dengan proses pemasakan selama 2 jam. Semakin banyak sianida yang hilang akan semakin baik, namun untuk menghindarkan diri dari keracunan setidaknya perebusan dilakukan minimal selama 8-10 menit.

 

  1. Biji buah-buahan

Contoh biji buah-buahan yang mengandung racun glikosida sianogenik adalah apel, aprikot, pir, plum, ceri, dan peach. Walaupun bijinya mengandung racun, tetapi daging buahnya tidak beracun. Secara normal, kehadiran glikosida sianogenik itu sendiri tidak membahayakan. Namun, ketika biji segar buah-buahan tersebut terkunyah, maka zat tersebut dapat berubah menjadi hidrogen sianida, yang bersifat racun.

 

  1. Lain-lain

Pada umumnya proses rebus pada sayur mengurangi kadar sianida lebih dari 50%, sedangkan proses tumis mengurangi kadar sianida kurang dari 50%. Pada beberapa macam sayuran proses rebus dapat menghilangkan sianida hingga hampir 100%. Pada umbi-umbian proses rebus atau diiris tipis lalu direbus mengurangi kadar sianida 60-90%, sedangkan proses kukus atau diiris tipis lalu dikukus mengurangi kadar sianida 30-60%.

 

 

2.5. Pengobatan Keracunan Glikosida Sianogenik

Pada dasarnya, untuk mengatasi keracunan oleh sianoglikosida, langkah utama yang harus dilakukan, yaitu mengeliminasi sumber-sumber yang terus-menerus mengeluarkan racun sianida sehingga pasien akan lebih banyak menghirup udara segar. Akan tetapi, jenis pertolongan yang dilakukan tergantung dari tingkat dan jumlah paparan dengan lamanya waktu paparan. Ada yang hanya perlu diberikan udara segar, tetapi ada pula yang harus mendapat perawatan tim medis di rumah sakit.

  1. Pengobatan Utama

Pengobatan utama adalah pengobatan yang dilakukan untuk mengatasi efek secara  langsung yang ditimbulkan keracunan akibat HCN dari sianoglikosida.

  1. Pengobatan yang mendukung

Pengobatan ini dimaksudkan mengatasi keracunan tanpa memberikan obat atau hanya mendukung terapi disamping memberikan obat tertentu. Karena efek yang dialami penderita keracunan sianoglikosida umumnya berupa kesulitan dalam hal bernafas. Pengobatan ini diberikan berdasarkan tingkat keparahan dari pasien yang bisa dilihat dari gejala.

1)      Menurut Jacobs (1984):

i.      Pasien dengan gejala koma, pupil yang tidak bereaksi, dan pernapasan yang kurang, maka keracunan ini telah berhubungan dengan sistem sirkulasi yang tidak memadai sehingga perlu diusahakan pasien mendapat sirkulasi yang baik.

ii.      Pasien yang mengalami kasus sedang dengan gejala pingsan, kejang, muntah, cyanosis, maka perlu dilakukan perawatan intensif dan pemberian secara intra vena sodium thiosulfate.

iii.      Pasien dengan kasus ringan, pusing, badan lemas (nausea), maka perlu beristirahat dan pemberian oksigen saja sudah cukup

2)      Menurut Peden et al. (1986) pengobatan yang dilakukan untuk pasien hanyalah dengan di pindahkan ke daerah yang tersedia oksigen dengan cukup

Meskipun pasien pingsan, antidotum tidak terlalu dibutuhkan segera, kecuali terlihat keadaan yang semakin memburuk.

  1. Pengobatan Antidotum

Jika dirasa perlu, maka pemberian obat antidotum dapat diberikan bagi penderita keracunan sianoglikosida. Beberapa macam antidotum diantaranya:

1)      Oksigen/Hyperbaric oxygen dapat menjadi pertolongan pertama yang sangat penting. Oksigen akan mempercepat reaktivitas Cytochrome oksidase dan melindungi Cytochrom dari inhibisi sianida (Takano et al., 1980). Karena inhibisi sianida inilah yang menyebabkan sesak nafas pada penderita keracunan.

2)      Sodium thiosulfate diberikan kepada pasien dengan toksifikasi sianida yang masih belum jelas penyebabnya. Mekanisme detoksifikasi sianida dengan mengubah sianida menjadi thiocyanate oleh rhodanese. Namun, hasil thiocyanate ini berbahaya untuk pasien ginjal sehingga tidak sesuai untuk penderita gagal ginjal.

3)      Amyl nitrite diberikan secara inhalasi untuk membangkitkan methaemoglobin. Namun, obat ini sudah mulai ditinggalkan karena tidak meningkatkan methaemoglobin secara signifikan. Mekanisme utama obat ini berupa vasodilatasi

4)      Sodium Nitrite dapat meningkatkan ikatan methaemoglobin dengan Cyanida yang kemudian membentuk cyanmethaemoglobin. Cyanmethaemoglobin ini kemudian diekskresikan sehingga tidak memberikan efek toksik pada manusia. Pasien dengan defisiensi G6PD akan beresiko mengalami haemolisis dengan pemberian sodium nitrite.

5)      4-Dimethylaminophenol (4-DMAP) meningkatkan konsentrasi methaemoglobin 30-50% dalam waktu singkat (Weger, 1968). Pemberian 4-DMAP ini berkontraindikasi dengan pasien defisiensi G6PD.

6)      Hydroxocobalamin /vitamin Bl2a akan berikatan dengan sianida dengan kuat, tidak bertentangan dengan oksigenasi jaringan. Namun, dibutuhkan dosis yang besar agar lebih efektif mengurangi kadar sianida di tubuh.

7)      Dicobalt edentate terbukti sangat efektif bagi penderita keracunan. Di UK obat ini menjadi obat pilihan untuk keracunan sianida. Ion kobalt dari dicobalt edentate ini beracun sehingga penggunaan Dicobalt edetate  tanpa adanya sianida akan mengakibatkan keracunan.

8)      Penelitian antidotum yang baru:

a)      Bahan yang tidak spesifik, seperti naloxone dalam dosis besar, chlorpromazine

b)      Sodium pyruvate

c)      Ifenprodil (2-piperidine allonal derivative)

d)     Rhodanese (thiosulfate-cyanide sulfurtransferase)

e)      Alpha-ketoglutaric acid

f)       Stroma-free methaemoglobin solution, yaitu  sel darah merah lama yang dihilangkan dari membran sel (stroma)

 

  1. Pengobatan Tambahan

Efek lain yang ditimbulkan dari keracunan sianoglikosida dapat diatasi dengan obat-obat sebagai berikut.

1)      Munculnya asidosis laktat diakibatkan karena metabolisme anaerobic, tubuh akan terasa pegal-pegal, pengobatan yang bisa dilakukan adalah dengan memberikan sodium bikarbonat secara intravena pada penderita.

2)      Penderita gelisah, maka dapat diberikan obat-obat antikonvulsan (diazepam, dll)

3)      Hipotensi yang tidak memberi respon setelah diberikan terapi cairan, maka dapat diberikan obat vasopressor seperti epinefrin.

4)      Pasien yang mengalami gangguan pada detak jantung, maka diberikan obat anti aritmia.

 

This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s