KANDUNGAN UNSUR MINERAL SENG (ZN), BIOAVAILABILITAS DAN BIOFORTIFIKASINYA DALAM BERAS 1)
Liyanan, Elis Septianingrum2) dan Bram Kusbiantoro 3) 1) 2) 3)
Balai Besar Penelitian Tanaman Padi 1)
[email protected] Alamat: Jl. Raya 9, Tromol Pos 11, Cikampek Subang 41256 – Jawa Barat Telp: (0260) 520157. Fax : (0260) 520158 ABSTRACT Mineral elements is one of the components that are needed by living things in addition to carbohydrates, fats, protein, and vitamins. The content of some mineral elements in foodstuffs need attention because it is very instrumental in some good metabolism in humans, animals and plants. Rice breeding research has now come to the use of genes with vitamins and minerals that have been successfully developed iron – rich rice, zinc – rich rice and beta carotene rich rice as a source of vitamin A. Efforts to increase the zinc content in rice products and other food products needs to be done to contribute to the increase in value-added products and the improvement of nutrition and public health. Biofortification is an effort to increase the zinc content in rice has been done in Indonesia. The study was conducted on a national varieties of high yield potential. Based on the research results Indrasari, et al. (2002), local varieties Pandan Wangi, Solo, and Rojo Lele contain high zinc. Key words : mineral, zinc – rich rice and biofortification ini
PENDAHULUAN
disebabkan
antara
lain
karena
Mutu produk pertanian saat ini
meningkatnya asupan radikal bebas dari
cenderung berorientasi pada kandungan
makanan, air dan udara yang tercemar
beberapa unsur penting
dan menimbulkan berbagai penyakit
atau makro
yang sangat erat kaitannya dengan kesehatan manusia. Keberadaan unsur
degeneratif (Latief, 2004). Mineral sebagai zat gizi belum
mikro yang terdapat dalam produk
banyak
pangan
dan
sebagian besar masyarakat. Kecukupan
adalah
akan mineral dalam komposisi pangan
kandungan beberapa unsur mineral yang
belum dipahami sebaik kecukupan akan
perlu mendapat perhatian karena sangat
kalori, protein atau vitamin. Bahkan
berperan dalam beberapa metabolisme
sebagian masyarakat awam ada yang
baik pada manusia, hewan maupun
menganggap
tanaman. Kebutuhan terhadap mineral
terdapat dalam protein atau vitamin.
untuk
kedepan
Makanan pokok berupa beras untungnya
diindikasikan akan terus meningkat, hal
mengandung berbagai mineral yang
belum
dihargai.
Salah
kesehatan
banyak
digali
satunya
manusia
disadari
manfaatnya
bahwa
mineral
oleh
telah
65
Jurnal Sungkai Vol. 3 No. 2, Edisi Agustus 2015 Hal : 65-73
bermanfaat
bagi
tubuh
sehingga
nonesensial adalah golongan logam
kekurang pahaman masyarakat akan
yang
mineral telah terpenuhi sebagian dari
diketahui kegunaannya dalam tubuh,
konsumsi beras sehari-hari. Selama ini
sehingga hadirnya unsur tersebut lebih
beras lebih dikenal sebagai bahan
dari
pangan sumber energi, bukan sebagai
keracunan. Mineral tersebut bahkan
sumber vitamin A, mineral besi, seng,
sangat berbahaya bagi makhluk hidup
dan asam amino yang penting bagi
(Gartenberg
kesehatan,
1995; Spears, 1999).
khususnya
anak-anak.
tidak
berguna,
normal
dapat
dkk.,
atau
belum
menyebabkan
1990;
Darmono,
Penelitian pemuliaan padi saat ini telah
Berdasarkan banyaknya, unsur-
sampai pada pemanfaatan gen-gen yang
unsur mineral esensial dalam tubuh
berkaitan dengan vitamin dan mineral
dibagi menjadi dua kelompok, yaitu
yang telah berhasil mengembangkan
mineral makro dan mineral mikro.
padi kaya besi dan seng serta padi kaya
Mineral makro diperlukan atau terdapat
beta karoten sebagai sumber vitamin A.
dalam jumlah relatif besar, meliputi Ca,
Unsur mineral merupakan salah
P, K, Na, Cl, S, dan Mg. Mineral mikro
satu komponen yang sangat diperlukan
ialah mineral yang diperlukan dalam
oleh
jumlah sangat sedikit dan umumnya
makhluk
hidup
di
samping
karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin.
terdapat
Unsur ini juga dikenal sebagai zat
konsentrasi sangat kecil, yaitu Fe, Mo,
anorganik atau kadar abu. Berdasarkan
Cu, Zn, Mn, Co, I, dan Se (McDonald
kegunaannya dalam aktivitas kehidupan,
dkk., 1988; Spears, 1999).
mineral (logam) dibagi menjadi dua
Manfaat
golongan, yaitu mineral logam esensial
Kesehatan
dan nonesensial. Mineral esensial yaitu
dalam
Unsur
jaringan
Seng
(Zn)
dengan
Bagi
Defisiensi nutrisi terutama besi
mineral yang sangat diperlukan dalam
(Fe),
proses fisiologis makhluk hidup untuk
merupakan penyebab hampir dua per
membantu kerja enzim pada proses
tiga angka kematian pada anak-anak di
metabolisme tubuh atau pembentukan
Dunia (Welch dan Graham, 2004).
organ. Golongan mineral ini merupakan
Kandungan mineral yang tidak cukup di
unsur
dalam
nutrisi
kekurangan
penting dapat
yang
jika
seng
(Zn)
tubuh
dan
Vitamin
manusia
A
akan
menyebabkan
mengakibatkan gangguan metabolisme
kelainan proses fisiologis atau disebut
dalam tubuh, berlanjut pada kesehatan
penyakit defisiensi mineral. Mineral
66
Kandungan unsur mineral ……
yang buruk dan pertumbuhan yang tidak
Kekurangan
seng
dapat
pula
normal.
mengganggu imunitas dan menghambat
Zn (seng) merupakan salah satu
penyerapan zat besi dalam tubuh. Seng
unsur mikro yang sangat dibutuhkan
juga berperan dalam mencegah diare
oleh manusia dan hewan. Kebutuhannya
dan
dalam proses pengaturan metabolisme
pembuluh darah, serta meningkatkan
tubuh. Seng merupakan kofaktor yang
kesuburan dan produksi testosteron yaitu
dapat
hormon yang berperan penting dalam
meningkatkan lebih dari
70
macam enzim yang mempunyai fungsi
akumulasi
Seng dalam kesehatan penting
otot, kulit, tulang, dan organ reproduksi
sebagai
laki-laki
(antioksidan)
karbonik-anhidrase
dalam
menghasilkan sperma.
khusus pada organ mata, hati, ginjal,
seperti
kolesterol
penangkal
radikal
(FAO/WHO,
bebas 2000
:
dalam sel darah merah serta karboksi
Welch dan Graham, 2004), namun
peptidase dan dehidrogenase dalam hati.
kandungan
Seng juga berperan penting dalam
pertanian, khususnya beras masih lebih
sistem kekebalan dan terbukti bahwa
rendah dari kebutuhan yang dianjurkan.
seng merupakan mediator potensial
Kisaran kandungan Zn dalam beras
pertahanan
infeksi.
hanya sekitar: 3,14 – 5,89 mg/100g dan
Limfo-penia, konsentrasi dan fungsi
13.5-58.4 μg–g (Senadhira, dkk., 1988 :
limfosit T dan B menurun, menurunnya
dalam Kennedy dan Burlingame, 2003
fungsi lekosit seringkali ditemukan pada
dan
penderita defisiensi seng (Shankar AH
sedangkan asupan harian Zn 12-15 mg
dan Prasad AS., 1998).
(FAO/WHO dalam Welch dan Graham,
Seng
tubuh
terhadap
juga
penting
dalam
2004).
mineral
Welch
Oleh
dan
dalam
produk
Graham,
karena
itu,
upaya
Zn
dalam
pertumbuhan gigi. Ibu hamil yang
peningkatan
kekurangan
akan
produk beras maupun produk pangan
menyebabkan gigi bayi yang dilahirkan
lainnya perlu dilakukan sehingga dapat
mudah rusak (Anonim, 1979). Selain itu
memberikan
unsur tersebut juga berperan dalam
peningkatan nilai tambah produk serta
metabolisme
dan
peningkatan
karbohidrat. Bayi yang kekurangan seng
masyarakat.
akan
seng
nantinya
asam
terhambat
amino
kandungan
2004),
kontribusi
gizi
dan
terhadap
kesehatan
Jurnal Sungkai Vol. 3 No. 2, Edisi Agustus 2015 Hal : 65-73 pertumbuhannya.
67
Faktor
Yang
Mempengaruhi
Kandungan Seng (Zn) Dalam Beras Untuk mengatasi masalah gizi buruk saat ini diperlukan program pengkayaan unsur mineral dalam produk pangan
terutama
berkembang
negara-negara
yang
dalam tanah dan tanaman umumnya sangat rendah (Prabowo dkk., 1984; Chandra, 1985). Bouis, dkk. (2000), melaporkan bahwa kandungan Zn dalam jaringan
tanahnya
tanaman diatur secara genetik, tetapi
dihadapkan pada kendala kurang unsur-
tidak ada indikasi bahwa gen yang
unsur hara atau mineral (Lutter dan
mengontrol konsentrasi Zn berkorelasi
Dewey, 2003; Muller dan Krawinkel,
dengan efisiensi Zn. Hal itu ditunjukkan
2005).
untuk
dengan adanya genotipe tanaman yang
peningkatan mineral dalam produk beras
memiliki efisiensi serapan Zn tinggi dan
maupun pangan lainnya dapat dilakukan
mampu menghasilkan biomas kering
melalui pengelolaan mineral yang tepat,
tinggi, tetapi memiliki kandungan Zn
antara
yang rendah dalam jaringan atau di
Pencapaian
lain
ketersediaan tanaman
serta
di
curah hujan rendah, kandungan mineral
tujuan
melalui dan
serta
peningkatan
serapannya berupaya
oleh
dalam biji.
untuk
Distribusi kadar mineral dalam
mempertahankan ketersediaannya dalam
beras pecah kulit adalah 15% dalam
tanah. Hasil penelitian menunjukkan
dedak, 10% dalam lembaga, 11% dalam
bahwa pada daerah yang kering dengan
bekatul, dan 28% dalam beras giling.
68
Kandungan unsur mineral ……
Walaupun demikian, sebagian besar
fisik, kimia maupun fisiologis yang
mineral seperti halnya vitamin dan
berpengaruh terhadap jumlah seng yang
lipida, terdapat dalam bagian luar biji,
diserap dari bahan makanan sampai
terutama
menjadi bentuk biologis yang aktif
di
lapisan
aleuron
dan
lembaga. Makin ke tengah, kandungan
untuk
mineral makin menurun (Damardjati,
kebutuhan fungsional ( WHO, 1996).
1988).
Distribusi mineral dalam biji
dapat
dimanfaatkan
Komponen
makanan
bagi
berperan
beras ternyata mirip dengan distribusi
penting terhadap bioavilability seng
protein dan vitamin, yaitu konsentrasi
karena adanya interaksi antara seng dan
tertinggi pada lapisan luar biji dan
komponen-komponen makanan lainnya.
makin ke dalam makin menurun. Beras
Beberapa zat seperti asam sitrat, asam
giling umumnya hanya mengandung abu
palmitat dan asam pikolinik dapat
sekitar 0,5% (Houston dan Kohler,
meningkatkan
1970).
sedangkan fitat (inositol heksafosfat)
Proses penyosohan beras pecah kulit
menjadi
beras
giling
dan
serat
berpengaruh
sebesar 13,2% (Tabel 1). Penurunan
seng
kandungan
Keseimbangan
akibat
dari
proses
(selulosa)
seng;
menghambat
absorpsi seng. Salah satu faktor yang
mengakibatkan kandungan Zn menurun
Zn
penyerapan
adalah
terhadap
bioavailability
kebutuhan
sistemik.
(homeostasis)
seng
penyosohan tidak sebesar penurunan
dalam tubuh tergantung pada absorpsi
kandungan Fe, sehingga dapat diduga
dan
bahwa kandungan Zn lebih banyak
menurun pada defisiensi seng ( Taylor,
terkonsentrasi pada lapisan endosperm.
dkk. 1991). Dengan demikian kebutuhan
Bioaviabilitas Zn
tubuh akan seng harus sesuai bagi
Kebutuhan
seng
ekskresi.
Ekskresi
seng
akan
harus
keperluan berbagai proses metabolisme
memperhitungkan bioavailability dari
dalam tubuh. Jenis dan cara pengolahan
bahan makanan yang mengandung seng.
makanan juga dapat mempengaruhi total
Yang dimaksud dengan bioavailability
masukan seng dan bioavailability-nya.
seng adalah efek dari setiap proses; baik
Jurnal Sungkai Vol. 3 No. 2, Edisi Agustus 2015 Hal : 65-73
69
Kandungan unsur mineral ……
Biofortifikasi
70
Biofortifikasi
yang
merupakan
salah satu upaya untuk meningkatkan kandungan
seng dalam produk beras maupun
Penelitian
produk pangan lainnya perlu dilakukan
dilakukan pada varietas unggul nasional
sehingga dapat memberikan kontribusi
berpotensi hasil tinggi. Berdasarkan
terhadap
hasil penelitian Indrasari, dkk. (2002),
produk serta peningkatan gizi dan
varietas lokal Pandan Wangi, Bengawan
kesehatan
Solo, dan Rojo Lele mengandung seng
merupakan salah satu upaya untuk
yang tinggi masing – masing sebesar 35,
meningkatkan kandungan seng pada
32 dan 31 ppm. Kandungan Zn pada
padi telah dilakukan di Indonesia.
beras varietas unggul baru rata-rata 23,9
Penelitian
ppm (Tabel 2). Bila mengacu pada AKG
unggul nasional berpotensi hasil tinggi.
untuk Zn sebesar 15 mg per kapita per
Berdasarkan hasil penelitian Indrasari,
hari (untuk pria dan wanita dewasa)
dkk. (2002), varietas lokal Pandan
(Muhilal dkk., 1989), dan dengan
Wangi, Bengawan Solo, dan Rojo Lele
asumsi
mengandung seng yang tinggi.
di
beras
Indonesia
300
pada
Indonesia.
rata-rata
padi
Upaya peningkatan kandungan
telah
dilakukan
seng
PENUTUP
penduduk
g/kapita/hari,
maka
varietas yang tergolong berpotensi baik sebagai sumber Zn adalah varietas Pandan Wangi, Bengawan Solo, dan Rojo
Lele.
Tingkat
penurunan
kandungan kadar mineral beras dari beras giling menjadi nasi juga terjadi karena adanya mineral yang larut pada waktu proses pencucian beras dan hilang karena pemanasan (Tabel 3).
peningkatan
masyarakat.
dilakukan
nilai
tambah
Biofortifikasi
pada
varietas
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 1979. Increased dental caries in young rats suckled by zinc deficient dams. Nutrition reviews 37: 232-233. Bouis, H.E., R.D. Graham, and R.M. Welch. 2000. The Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR) Micronutrients Project: justification and objectives. Food and Nutrition Bulletin. 21 (4): 374-381.
Beras kaya seng ini diharapkan
Chandra, R.K. 1985. Effect of macroand micronutrient deficiencies Jurnal Sungkai Vol. 3 No. 2, Edisi 2015 on Hal : immune 65-73 and Agustus excesses produk olahan industry pangan seperti response. Food Tech. 39: 91. untuk pembuatan bubur bayi instan atau Damardjati, D.S. 1988. Struktur biskuit bayi, minuman instan fungsional, kandungan gizi beras. Dalam: M. pengolahan dalam bentuk tepung, dan Ismunadji dkk. Padi Buku 1. dapat dimanfaatkan atau diolah menjadi
lain-lain.
72
Bogor : Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan.
Lokasi. Palembang, 28-29 Juni 2004.
Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Penerbit Universitas Indonesia (UI Press). hlm. 55−56, 65−69.
Lutter, C.K. and K.G. Dewey. 2003. Proposed nutrient composition for fortified complementary foods. The Journal of Nutrition. 133 (9) : 3011-3020.
Gartenberg, P.K., L.R. Mcdowell, D. Rodriguez, N. Wilkiinson, J.H. Conrat, and F.G. Martin. 1990. Evalution of trace mineral status of ruminants in northeast Mexico. Livestock Res. Rural Dev. 3(2): 1−6. Houston, D.F. and Kohler, G.O. 1970. Nutritional properties of rice. Natl.Acad. Sci., Washington D.C. Indrasari, S.D., I.Hanarida, and A.A. Daradjat. 2002. Breeding for iron dense rice: a low cost, sustainable approach to reducing anemia in Asia. Indonesian Final Report Year I. International Food Policy Research Institute (IFPRI) and Indonesian Center Food Crops Research and Development (ICFORD) (nutrition aspect) (unpublished). Juliano, B.O. 1980. Properties of the rice caryopsis. In: Luh, B.S. (ed). Rice production and utilization. AVI Pub. Co., Conn. p. 403-438. Kennedy, G. and B. Burlingame. 2003. Analysis of food composition data on rice from a plant genetic resources perspective. Food Chemistry. 80(4): 589-596.
Kandungan unsur mineral …… Latief, D. 2004. Kualitas sumberdaya hara dengan tingkat kesehatan masyarakat. Hal. 13-23. Dalam Prosiding Semiloka Hasil Penelitian dan Pengkajian Teknologi Hasil Penelitian dan Pengkajian Teknologi Spesifik
McDonald, P., R.A. Edwards, and J.F.D. Greenhalgh. 1988. Animal Nutrition. John Willey and Sons Inc., New York. p. 96−105. Muhilal, A. Sudono, Krisdinamurtirin, Husaini, R. Sugih, dan M. Khumaidi. 1989. Angka Kecukupan Gizi Rata-Rata yang Dianjurkan (AKG). Widyakarya Pangan dan Gizi. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Muller, O dan M. Krawinkel. 2005. Malnutrition and heatlh in developing countries. Canadian Medical Association Journal. 173: 279-286. Prabowo, A., J.E. Van Eys, I.W. Mathius, M. Rangkuti, and W.I. Johnson. 1984. Studies on the mineral nutrition on sheep in West Java. Balai Penelitian Ternak, Bogor. p. 25. Shankar, AH dan Prasad, AS. 1998. Zinc and immune function : the biological basis of altered resistance to infection. Am J Clin Nutr 68 (suppl): 447S-63S. Spears, J.W. 1999. Reevalution of the metabolic essensiality of minerals. Asian Aust. J. Anim. Sci. 12(6): 1.002−1.008. Taylor, CM, Bacon, JR, Aggett, PJ, et al. 1991. Homeostasis regulation of zinc absorption and endogenous lossess in zinc
73
deprived man. Am J Clin Nutr 53:755-63.
Experimental Botany. 55 (396): 353- 364.
Welch, R.M. and R.D. Graham. 2004. Breeding for micronutrients in staple food crops from a human nutrition perspective. Journal of
WHO. 1996. Zinc. Dalam Trace elements in human nutrition and health. Geneva: WHO 72- 104.
74
