BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Kacang Komak Kacang komak (Lablab purpureus (L.) Sweet) termasuk ordo leguminoseae dan sub kelas dikotiledon. Kacang komak diduga berasal dari India, Asia Tenggara, dan Afrika. Kacang komak diyakini dapat membantu dalam usaha mengatasi kekurangan protein, karena kacang komak mempunyai nilai gizi yang cukup tinggi, berupa protein, lemak, zat-zat gizi lainnya dan komposisi asam amino yang baik. Kadar protein kacang komak sebesar 21,5% dengan susunan asam amino yang mendekati pola protein kedelai (Martoyuwono 1984). Nilai gizi kacang komak menempati urutan ketiga setelah kacang tanah dan kedelai. Kandungan lemak dan serat biji kacang komak terendah di antara kacang-kacangan yang banyak ditanam di Indonesia. Hal tersebut membuat kacang komak berpotensi menggantikan sebagian atau seluruh bahan baku pangan, misalnya kedelai. Tempe, tauco, kecap, tepung komposit, makanan bayi, dan konsentrat protein adalah produk yang dapat dihasilkan dari kacang komak (Utomo et al. 1991). Tabel 1 menunjukkan perbedaan komposisi kacang komak dan kacang kedelai. Tabel 1. Komposisi Kimia Kacang Komak Dibandingkan Kacang Kedelai (per 100 g Berat Basah) Komponen Kacang komak (g) Kacang kedelai (g) Air 12,1 12,7 Energi (kal) 334,0 381,0 Protein 21,5 40,0 Lemak 1,2 16,7 Karbohidrat 61,4 24,9 Serat 6,9 3,2 Abu 3,8 5,3 Sumber : Kay (1979) Protein pada kacang-kacangan dapat digolongkan dengan beberapa cara. Berdasarkan sumbernya, protein kacang-kacangan termasuk protein biji yang terbagi menjadi protein embrio dan protein endosperm. Berdasarkan kelarutan, kacang-kacangan dan biji-bijian dikelompokkan menjadi empat 3
macam (fraksi) protein yaitu albumin, globulin, glutelin, dan prolamin. Albumin adalah protein yang larut dalam air dan garam encer serta dapat terkoagulasi karena panas. Globulin adalah protein yang tidak larut air tetapi larut dalam garam encer dan juga terkoagulasi bila dipanaskan. Glutein adalah protein yang tidak larut dalam semua pelarut yang netral, tetapi larut dalam asam dan basa yang sangat encer. Prolamin adalah protein yang tidak larut dalam air tetapi larut dalam etanol 70-80%. Penggolongan protein tersebut termasuk jenis protein sederhana yaitu protein yang bila dihidrolisis hanya menghasilkan asam amino α. Berdasarkan golongan protein konjugasi, protein kacang-kacangan
termasuk
anak
golongan
glikoprotein
karena
bila
terhidrolisis menghasilkan karbohidrat sebagai gugus prostetik selain asam amino. Berdasarkan fungsi atau sifat fisiologinya, protein kacang-kacangan yang dimasukkan dalam anak golongan glikoprotein dikelompokkan lagi menjadi protein simpanan (Robinson 1995). Protein yang dikategorikan protein simpanan adalah protein yang terakumulasi pada waktu proses pembentukan biji, kaya kandungan nitrogen, dan tersimpan dalam protein bodies pada sel kotiledon. Protein simpanan utama pada tanaman leguminosae adalah globulin (Ersland et al. 1983). Kacang komak kering umumnya mengandung protein sebesar 21-29 g per 100 g (Tabel 1). Komposisi asam amino esensial kacang komak bila dibandingkan dengan pola FAO/WHO kaya asam amino lisin dan defisiensi asam amino metionin dan sistin, seperti kebanyakan tanaman leguminosae. Protein utama kacang komak adalah globulin, yaitu dolichosin (Kay 1979; Duke 1983). B. Tempe Tempe di Indonesia biasa diidentikkan dengan kacang kedelai. Syarief et al. (1999) menyatakan tempe adalah salah satu makanan tradisional Indonesia yang dihasilkan melalui proses fermentasi biji kedelai oleh berbagai mikroorganisme dan khususnya oleh kapang Rhizopus oligosporus. Namun demikian, tempe juga dapat dibuat dari berbagai jenis kacang lain. Tempe dengan bahan baku selain kedelai biasa disebut dengan nama bahan bakunya, seperti tempe gembus, tempe lamtoro, tempe benguk, tempe koro, tempe 4
bongkrek, dan tempe gude (Sapuan dan Sutrisno 1996). Tempe yang dibuat dari bahan baku kacang komak dapat pula disebut sebagai tempe kacang komak atau tempe komak. Proses fermentasi pada tempe menyebabkan komponen-komponen kacang dihidrolisa menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana dan mudah
dicerna.
Pengolahan
kacang-kacangan
menjadi
tempe
akan
meningkatkan kandungan protein, asam amino esensial, mutu protein, dan kandungan zat gizi lainnya, seperti terlihat pada Tabel 2. Selain itu tempe juga mengandung beberapa senyawa aktif. Senyawa-senyawa tersebut dihasilkan melalui proses transformasi dan sintesa oleh mikroorganisme pada proses pembuatan tempe dan khususnya pada perendaman dan proses pemeraman. Tabel 3 menunjukkan hasil identifikasi sejumlah senyawa aktif pada tempe, baik menurut jenis maupun potensinya (Syarief et al. 1999). Tabel 2. Nilai Gizi Kedelai dan Tempe Kedelai Zat Gizi dan Faktor Mutu Kedelai Gizi Mentah Kadar zat gizi (% bk) Protein (g) 42,2 Lemak (g) 19,1 Karbohidrat (g) 28,5 Serat (g) 3,7 Abu (g) 6,1 Kalsium (mg) 254,0 Fosfor (mg) 781,0 Besi (mg) 11,0 Faktor mutu gizi Nilai cerna 75-89 (82) Nilai biologis 41-47 PER 0-16 NPV standar 48-61 Sumber : Syarief et al. (1999).
Tempe Kedelai 46,5 19,7 30,2 7,2 3,6 347,0 729,0 9,0 83 2,12 -
Proses pembuatan tempe menggunakan laru (inokulum). Inokulum berisi spora kapang Rhizopus sp yang dalam pertumbuhannya akan menghasilkan enzim yang akan menguraikan substrat menjadi komponenkomponen yang lebih kecil dan sederhana, sehingga lebih mudah larut dan menghasilkan flavor dan aroma yang diinginkan. Syarat utama inokulum untuk pembuatan tempe (makanan) adalah : (1) mikroba tidak berbahaya bagi 5
Tabel 3. Potensi Senyawa Aktif pada Tempe Kedelai Senyawa Aktif Potensi / Fungsi No 1 Isoflavon: daidzein, glisitein, Antioksidan, antihemolisis, genistein, dan faktor-2 antibakteri, antifungi, antikanker 2 Asam lemak tidak jenuh: asam oleat, Antioksidan, hipokolesterolemik asam linoleat, dan asam linolenat 3 Vitamin larut dalam lemak: vitamin E Antioksidan, antihemolisis, pembelahan sel, melindungi dan β-karoten dinding sel, metabolisma 4 Glikoprotein Antibakteri 5 Ergosterol Hipokolesterolemik, provitamin D 6 Vitamin B komplek: tiamin, Metabolisma (koenzim) riboflavin, niasin, asam pantotenat, sianokobalamin, folasin 7 Enzim: protease, lipase, amilase, dan Metabolisma/hidrolisa lain-lain Sumber : Pawiroharsono (1995) kesehatan, (2) dapat tumbuh dengan cepat, dan (3) tahan terhadap kontaminan. Jenis kapang yang biasa ada pada tempe adalah R. oligosporus, R. oryzae, R. stolonifer, dan R. Arrhizus (Syarief et al. 1999). C. Tepung Tempe Tempe merupakan produk fermentasi yang tidak dapat bertahan lama. Setelah dua hari, tempe akan mengalami pembusukan sehingga tidak dapat dikonsumsi oleh manusia. Tempe yang sudah busuk masih bisa dimanfaatkan sebagai bahan masakan namun fungsinya telah banyak mengalami penurunan (Syarief et al. 1999). Salah satu cara untuk memperpanjang umur simpan tempe adalah dengan mengolahnya menjadi tepung tempe. Manfaat pembuatan tepung ini antara lain mudah dicampur dengan tepung lain untuk meningkatkan nilai gizinya dan mudah disimpan dan diolah menjadi makanan yang cepat dihidangkan (Syarief et al. 1999). Hasil penelitian secara in vivo menunjukkan nilai gizi protein tepung tempe hampir sama dengan kasein (Mardiah 1994). D. Metabolisme Lipid Lipid yang bersifat nonpolar tidak dapat disirkulasikan secara bebas dalam medium cair seperti plasma. Dalam setiap peredarannya lipid selalu bergabung dengan protein membentuk komposisi larut air yang disebut 6
lipoprotein (Soetardjo 1990) sehingga dapat didistribusikan dalam fluida tubuh. Lipoprotein adalah partikel berbentuk sferis yang terdiri dari ratusan molekul lipid dan protein. Lipid utama dalam lipoprotein adalah kolesterol, trigliserida, dan fosfolipid. Trigliserida dan bentuk esterifikasi kolesterol adalah lemak non polar yang tidak larut air (hidrofobik) yang membentuk inti lipoprotein. Fosfolipid dan sejumlah kecil kolesterol bebas yang larut dalam lipid dan air, menutupi permukaan partikel dan bertindak sebagai pembatas antara komponen inti dan plasma. Apolipoprotein menempati permukaan lipoprotein dan berfungsi sebagai pemisah antara lipid dengan lingkungan berair, serta mempunyai peran sangat penting dalam pengaturan transpor lipid dan metabolisme protein (Ginsberg dan Goldberg 1998). Berdasarkan densitasnya, lipoprotein dikelompokkan menjadi empat yaitu: kilomikron, very low density lipoprotein (VLDL), low density lipoprotein (LDL), dan high density lipoprotein (HDL). Komposisi lipoprotein dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Komposisi Lipoprotein Plasma Darah (%) Kolesterol Total Total TG FL Jenis Densitas protein lipid Ester Bebas Kilomikron < 0,95 2 98 88 8 3 1 VLDL 0,9510 90 56 56 15 8 1,006 LDL 1,01921 79 13 28 48 10 1,063 HDL 1,12557 43 13 46 29 6 1,210 Sumber : Mann dan Skeaff (2002) Keterangan : TG = trigliserida, FL = fosfolipid, ALB = asam lemak bebas
ALB 1 1 6
Kilomikron terbentuk dalam mukosa usus halus dari trigliserida yang dipecah melalui metabolisme dalam usus. Kilomikron berfungsi membawa trigliserida ke jaringan tubuh sebagai sumber asam lemak yang dapat segera digunakan atau untuk disimpan sebagai cadangan (Soetardjo 1990). VLDL disintesis di dalam hati dan juga terdiri dari banyak trigliserida yang berasal dari dalam tubuh (endogen). VLDL berfungsi membawa trigliserida, fosfolipid, dan kolesterol dari hati ke jaringan lain dalam tubuh. 7
Trigliserida diambil dari VLDL dengan bantuan enzim lipoprotein lipase, kemudian masuk ke dalam jaringan sebagai sumber energi yang dapat segera dipakai atau disimpan kembali (Mann dan Skeaff 2002). LDL adalah produk akhir dari metabolisme VLDL, namun terdapat bukti bahwa sebagian diproduksi langsung oleh hati (Mayes 1996). LDL berfungsi membawa kolesterol dari hati ke jaringan perifer yang akan digunakan untuk konstruksi membran atau untuk pembentukan hormon steroid. LDL membawa sekitar 70% kolesterol dalam plasma (Mann dan Skeaff 2002). HDL disintesis di hati dan usus halus. HDL berperan dalam membawa kolesterol dari jaringan tubuh ke hati untuk kemudian diubah menjadi asam empedu dan selanjutnya disimpan atau dibuang melalui empedu ke usus besar sebagai rute utama mekanisme pembuangan dari tubuh. Sehingga, HDL memegang peranan penting dalam mengatur jumlah kolesterol yang tinggal dalam jaringan tubuh, termasuk dalam dinding arteri (Soetardjo 1990). E. Kolesterol Kolesterol merupakan komponen esensial dari membran sel dan merupakan komponen utama sel-sel otak dan jaringan syaraf (Krause dan Mahan 1984). Sedangkan menurut Mayes et al. (1987) kolesterol adalah produk khas dari metabolisme hewan dan oleh karenanya terdapat dalam makanan yang berasal dari hewan seperti daging, hati, otak, dan kuning telur. Sebagian besar kolesterol berasal dari sintesis (kira-kira 1 g/hari) sedangkan sekitar 0.3 g/hari dilengkapi dari konsumsi makanan. Menurut Sitepoe (1993) bila ditinjau dari sudut kimiawi, kolesterol diklasifikasikan ke dalam golongan lipid (lemak), berkomponen alkohol steroid, sebagian besar berfungsi sebagai sumber kalori serta memberikan nilai tambah terhadap cita rasa makanan. Menurut Martin et al. (1984) kolesterol di dalam tubuh manusia dapat berasal dari dua sumber yaitu dari makanan dan biosintesa de novo. Kolesterol yang bersumber dari makanan berasal dari bahan pangan hewani. Kolesterol yang berasal dari makanan memegang peranan penting karena merupakan sterol utama di dalam tubuh manusia serta komponen permukaan sel dan membran intraseluler. Biosintesa de novo kolesterol terjadi hampir pada 8
semua sel yang mengandung nukleus, tetapi yang terbesar terjadi pada hati, usus, korteks, adrenal, dan jaringan produktif. Pada kondisi normal kolesterol disintesa di dalam tubuh sebanyak dua kali dari kadar kolesterol di dalam makanan yang dimakan (Sitepoe 1993). Jumlah laju sintesis kolesterol de novo berhubungan dengan jumlah kolesterol yang berasal dari makanan, jika jumlah kolesterol di dalam diet meningkat maka sintesis kolesterol di dalam hati dan usus akan menurun. Sebaliknya jika jumlah kolesterol dari makanan berkurang maka sintesis kolesterol di dalam hati dan usus akan meningkat (Muchtadi et al. 1993). Kolesterol yang disintesa diubah menjadi jaringan, hormon, dan vitamin yang kemudian beredar ke dalam tubuh melalui darah (Sitepoe 1993). Namun demikian kolesterol ada yang kembali ke hati untuk diubah menjadi asam empedu dan garam. Dalam keadaan normal bila terjadi gangguan konsumsi kolesterol, maka akan terjadi mekanisme untuk mempertahankan keseimbangan kolesterol dengan semua faktor sebagai mekanisme pertahanan. Linder (1992) menyatakan kadar kolesterol normal dalam plasma pada orang dewasa normal sebesar 3,1-5,7 mmol/l (120-220 mg/dl). Biasanya kadar kolesterol yang melebihi batas ini dianggap sebagai hiperkolesterolemia. Terdapat beberapa faktor yang dapat menurunkan kolesterol dalam darah. Beberapa faktor tersebut di antaranya adalah penurunan kalori yang dikonsumsi, penurunan konsumsi lemak jenuh dan lemak tidak jenuh, penurunan konsumsi kolesterol, penurunan kadar lipoprotein, konsumsi serat pangan larut air (SDF), dan konsumsi beberapa jenis bahan kimia. Beberapa bahan kimia yang diindikasikan memiliki potensi hipokolesterolemik tersebut adalah sitosterol, niasin, vitamin C, vitamin E, dan karoten (Sitepoe 1993). F. Malonaldehida Malonaldehida (MDA) menurut Bird dan Draper (1984), merupakan produk hasil peroksidasi lipid dalam tubuh dan sebagai indeks ketengikan oksidatif dalam makanan. MDA di dalam material biologi terdapat dalam bentuk bebas dan sebagai kompleks dengan unsur pokok berbagai jaringan. MDA terutama dihasilkan pada reaksi penguraian sel. Secara biologis MDA dihasilkan dari berbagai macam reaksi. Reaksi-reaksi tersebut misalnya 9
kebocoran sistem mitokondria, oksidasi lipida, exercise (olah raga), dan dekomposisi asam amino serta komponen karbohidrat. Salah satu metode pengukuran MDA adalah dengan thiobarbituric acid reactivity test. Metode ini didasarkan pada reaksi antara MDA dan TBA (thiobarbituric acid) dalam suasana asam. MDA dapat melakukan reaksi penambahan nukleofilik dengan TBA membentuk kompleks MDA-TBA. Kompleks MDA-TBA yang terbentuk memiliki warna merah jambu dan absorbansinya dapat diukur pada panjang gelombang 532 nm (Conti et al. 1991). Menurut Nawar (1985), metode uji TBA merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk mengukur keberadaan radikal bebas dan peroksida lipid dikarenakan mempunyai kepekaan yang cukup tinggi, mudah diaplikasikan untuk berbagai sampel pada berbagai tahap oksidasi lipid, dan biayanya tidak mahal. G. TIKUS PERCOBAAN Tikus atau rat (Rattus norvegicus) telah diketahui sifat-sifatnya dengan sempurna, mudah dipelihara, merupakan hewan yang relatif sehat dan cocok untuk berbagai macam penelitian. Terdapat beberapa galur atau varietas tikus yang memiliki kekhususan tertentu, salah satunya adalah galur sparguedawley. Spargue-dawley memiliki ciri-ciri berwarna albino putih, berkepala kecil, dan ekornya lebih panjang dari pada badannya (Malole dan Pramono 1989). Tikus tidak memiliki kantong empedu. Seperti rodentia lainnya, tikus terutama yang muda memiliki jaringan lemak berwarna coklat di bagian leher sampai scapula yang jumlahnya berkurang setelah dewasa. Tikus dapat dikandangkan bersama dalam satu kelompok besar yang terdiri dari jantan dan betina dari berbagai tingkat tanpa terjadinya perkelahian yang berarti. Tikus yang lepas dari kandang umumnya akan kembali ke kandangnya. Tikus dapat hidup lebih dari tiga tahun (Malole dan Pramono 1989). Tikus biasanya dipelihara dalam kandang kotak terbuat dari metal atau plastik atau kayu yang ditutup dengan kawat yang dianyam dengan lubang anyaman 1,6 cm2. Luas lantai kandang yang dibutuhkan oleh tikus dewasa 250 10
cm2/ekor (berat tikus sekitar 300 g). Tinggi kandang harus lebih dari 18 cm. Temperatur kandang yang ideal adalah 18-27oC dengan rata-rata 22oC dan kelembaban relatif 40-70%. Pemberian penerangan cukup selama 12 jam/hari, karena bila lebih dari 12 jam akan mempengaruhi siklus birahi. Rodensia umumnya, terutama rodensia yang aktif di malam hari (nocturnal) seperti tikus, senang pada cahaya remang-remang. Perlu diperhatikan agar alas kandang selalu kering dan tidak berbau untuk mencegah gangguan respirasi serta alat-alat dalam kandang harus dibersihkan 1-2 kali seminggu (Malole dan Pramono 1989). Seekor tikus dewasa membutuhkan 5 g makanan dan 10 ml air minum per hari per 100 g berat badan. Tingkat konsumsi ransum dipengaruhi oleh temperatur kandang, kelembaban, kesehatan tikus, dan kualitas makanan itu sendiri. Sebagai hewan nocturnal, tikus aktif makan di malam hari (Malole dan Pramono 1989).
11
