SKRIPSI
DAYA HIPOKOLESTEROLEMIK TEPUNG UMBI GARUT (Marantha arundinacea) SECARA IN VIVO
BIMA SAKTI ASWAN F24104075
2008 DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
DAYA HIPOKOLESTEROLEMIK TEPUNG UMBI GARUT (Marantha arundinacea) SECARA IN VIVO
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh: BIMA SAKTI ASWAN F24104075
2008 DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN DAYA HIPOKOLESTEROLEMIK TEPUNG UMBI GARUT (Marantha arundinacea) SECARA IN VIVO
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : BIMA SAKTI ASWAN F24104075 Dilahirkan pada tanggal 16 Februari 1987 di Bogor, Jawa Barat
Tanggal lulus : Menyetujui, Bogor,
Didah Nur Faridah, STP., MSi Dosen Pembimbing I
Mei 2008
Dr. Ir. Endang Prangdimurti, MSi Dosen Pembimbing II Mengetahui,
Dr. Ir. Dahrul Syah Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
Bima Sakti Aswan. F24104075. Daya Hipokolesterolemik Tepung Umbi Garut (Marantha arundinacea) Secara In Vivo. Di bawah bimbingan Didah Nur Faridah, STP., MSi dan Dr. Ir. Endang Prangdimurti, MSi.
RINGKASAN Sebagian besar Penyakit Jantung Koroner (PJK) terjadi akibat tingginya kadar kolesterol dalam darah. Diperlukan suatu upaya untuk dapat mengontrol kadar kolesterol darah yaitu dengan mengkonsumsi bahan pangan yang mempunyai daya hipokolesterolemik. Seperti halnya umbi-umbian pada umumnya, umbi garut memiliki kadar serat yang cukup tinggi. Kadar serat pangan umbi garut sebesar 9.78%. Namun, informasi mengenai daya hipokolesterolemik produk olahan umbi garut masih belum tersedia. Tujuan penelitian ini adalah untuk menggali potensi hipokolesterolemik tepung umbi garut sebagai bahan baku pangan fungsional sehingga dapat meningkatkan nilai tambah komoditas tersebut. Pada tahap awal penelitian dilakukan pembuatan tepung umbi garut kemudian tepung garut tersebut dianalisis proksimat. Pada tahap selanjutnya dilakukan analisis daya hipokolesterolemik tepung umbi garut secara in vivo. Analisis daya hipokolesterolemik yang dilakukan meliputi analisis total kolesterol, HDL, trigliserida, LDL, dan berat organ, serta analisis kadar MDA. Tikus dibagi menjadi empat kelompok, yaitu kelompok kontrol negatif (ransum standar), kelompok kontrol positif (ransum standar + kolesterol), kelompok tepung umbi garut (kolesterol + tepung umbi garut), dan kelompok tepung oat komersial (kolesterol + tepung oat komersial). Sampel tepung oat komersial digunakan sebagai pembanding daya hipokolesterolemik tepung umbi garut. Masa perlakuan selama 115 hari termasuk masa adaptasi selama 9 hari. Jumlah ransum yang dikonsumsi keempat kelompok tersebut berkisar antara 15.58 g/hari sampai 17.12 g/hari. Berdasarkan analisis sidik ragam, konsumsi ransum harian keempat kelompok tersebut tidak berbeda (p>0.05). Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan komposisi ransum yang diberikan tidak mempengaruhi jumlah ransum yang dikonsumsi. Hasil pengamatan berat relatif organ (berat organ per 100g berat badan) menunjukkan bahwa secara umum keempat kelompok tersebut memiliki rasio berat relatif organ yang tidak berbeda nyata, hal ini menunjukkan bahwa komposisi ransum tidak mempengaruhi berat organ hewan percobaan. Berdasarkan analisis sidik ragam, hanya berat relatif hati yang menunjukkan adanya perbedaan. Hasil uji lanjut Tukey menunjukkan berat relatif hati kelompok tepung umbi garut lebih besar dibanding dengan ketiga kelompok lainnya. Perbedaan berat relatif organ hati diperkirakan terjadi akibat penambahan kolesterol dan PTU. Daya hipokolesterolemik dapat diketahui dengan melihat kadar kolesterol total, LDL, HDL, dan trigliserida. Kelompok kontrol positif memiliki kadar kolesterol total paling besar yaitu 94.70 mg/dl, diikuti kelompok kontrol negatif sebesar 61.04 mg/dl, kelompok tepung umbi garut sebesar 46.77 mg/dl, dan kelompok tepung oat komersial sebesar 46.01 mg/dl. Kelompok kontrol positif juga memiliki kadar LDL yang paling besar yaitu sebesar 58.50 mg/dl, diikuti
kelompok kontrol negatif sebesar 24.30 mg/dl, kelompok tepung oat komersial sebesar 16.16 mg/dl, dan kelompok tepung umbi garut sebesar 11.04 mg/dl. Berdasarkan analisis sidik ragam, perlakuan yang diberikan mempengaruhi kadar kolesterol total dan LDL (p<0.05). Hasil uji lanjut Tukey menunjukkan kadar kolesterol total dan kadar LDL kelompok kontrol positif lebih besar dibanding ketiga kelompok lainnya, sedangkan kadar total kolesterol dan LDL kelompok kontrol negatif, kelompok tepung umbi garut, dan kelompok tepung oat komersial tidak berbeda (p>0.05). Untuk kadar HDL, kelompok kontrol positif memiliki kadar yang paling besar yaitu 14.94 mg/dl, diikuti kelompok tepung umbi garut sebesar 14.84 mg/dl, kelompok kontrol negatif sebesar 13.50 mg/dl, dan kelompok tepung oat komersial sebesar 13.32 mg/dl. Namun berdasarkan analisis sidik ragam, kadar HDL keempat kelompok tersebut tidak berbeda (p>0.05). Kelompok kontrol negatif memiliki kadar trigliserida paling tinggi (116.2 mg/dl) diikuti kelompok kontrol positif (106.3 mg/dl), kelompok tepung oat komersial (82.6 mg/dl), dan kelompok tepung umbi garut (78.7 mg/dl). Berdasarkan analisis sidik ragam, kadar trigliserida keempat kelompok tersebut tidak berbeda (p>0.05). Indeks atherogenik kelompok kontrol positif memiliki nilai yang paling tinggi (5.34), diikuti kelompok kontrol negatif (3.52), kelompok tepung oat komersial (2.45), dan yang paling rendah kelompok tepung umbi garut (2.15). Berdasarkan analisis sidik ragam, perlakuan yang diberikan mempengaruhi nilai indeks atherogenik (p<0.05). Hasil uji lanjut Tukey menunjukkan nilai indeks atherogenik kelompok kontrol positif lebih besar dibanding ketiga kelompok lainnya, sedangkan nilai indeks atherogenik kelompok kontrol negatif, kelompok tepung umbi garut, dan kelompok tepung oat komersial tidak berbeda (p>0.05). Analisis kadar malonaldehida organ hati menunjukkan kelompok kontrol positif memiliki kadar malonaldehida yang tertinggi (24.8 µg MDA/g hati), diikuti kelompok tepung oat komersial (20.8 µg MDA/g hati), kelompok tepung umbi garut (20.7 µg MDA/g hati), dan yang terendah kelompok kontrol negatif (10.2 µg MDA/ g hati). Malonaldehida merupakan produk peroksidasi lipid (trigliserida), sehingga kadar MDA dapat digunakan sebagai parameter lain (tidak langsung) untuk melihat apakah perlakuan yang diberikan dapat menahan peningkatan trigliserida atau tidak. Secara statistik kadar malonaldehida kelompok kontrol positif tidak berbeda dengan kelompok tepung umbi garut dan kelompok tepung oat komersial.sehingga dapat disimpulkan bahwa pemberian tepung umbi garut dan tepung oat komersial tidak berpengaruh terhadap kadar trigliserida. Pemberian tepung umbi garut selama 106 hari dapat mencegah peningkatan total kolesterol dan LDL seperti halnya tepung oat komersial. Kelompok tepung umbi garut dan kelompok tepung oat komersial tidak berbeda dengan kelompok kontrol negatif namun lebih rendah (p<0.05) dibandingkan kelompok kontrol positif. Berdasarkan data analisis tersebut dapat disimpulkan bahwa tepung umbi garut memiliki daya hipokolesterolemik yang baik seperti halnya tepung oat komersial.
RIWAYAT HIDUP PENULIS Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 16 Februari 1987. penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan Ernawan Mustika dan Susilawati. Penulis telah menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SDN 1 Rancaekek (1992-1998), Sekolah Menengah Pertama di SMPN 3 Rancaekek (1998-2001), dan Sekolah Menengah Umum di SMUN 7 Bandung (2001-2004). Penulis diterima sebagai mahasiswa departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2004, melalui jalur Undangan Saringan Masuk (USMI) IPB. Selama masa perkuliahan, penulis aktif dalam kegiatan akademis dan nonakademis. Dalam kegiatan akademis, penulis berpartisipasi dalam Program Kreativitas Mahasiswa (2007) dan training HACCP system auditor oleh Mbriobiotekindo (2007). Sedangkan dalam kegiatan non-akademis, penulis aktif dalam beberapa keorganisasian dan kepanitiaan antara lain: anggota Paguyuban Mahasiswa Bandung (2004-2005), pengurus Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (2005-2007) Dept. Hubungan Luar, Logstran Suksesi HIMITEPA (2005), Logstran LCTIP XIV (2006), Humas BAUR (2006), Ketua Fieldtrip HIMITEPA goes to Paris van Java (2007). Penulis juga memiliki pengalaman kerja selama masa perkuliahan sebagai Asisten Praktikum Fisika (2005-2006). Penulis melakukan penelitian sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian dengan judul Daya Hipokolesterolemik Tepung Umbi Garut (Marantha arundinacea) Secara In Vivo di bawah bimbingan Didah Nur Faridah, STP., MSi dan Dr. Ir. Endang Prangdimurti, MSi.
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu Wata`ala karena atas limpahan rahmat dan karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Daya Hipokolesterolemik Tepung Umbi Garut (Marantha arundinacea) ini. Shalawat dan salam semoga tercurah kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW. Tulisan ini merupakan laporan penelitian yang telah dilakukan penulis di Laboratorium Hewan, SEAFAST IPB, Bogor dan Laboratorium di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Keluargaku tercinta: Ibu, Bapak dan adikku Icha serta saudaraku Eri yang selalu memberikan doa, kasih sayang, nasihat, dan motivasi tiada henti. 2. Ibu Didah Nur Faridah, STP., MSi selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, dukungan serta nasehat membangun kepada penulis selama perkuliahan, penelitian, dan penyelesaian tugas akhir. 3. Ibu Dr. Ir. Endang Prangdimurti, MSi selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, dukungan serta nasehat membangun kepada penulis selama penelitian dan penyelesaian tugas akhir. 4. Ibu Dian Herawati, STP atas saran dan kesediannya menjadi dosen penguji. 5. Ratih Pratiwi binti Sofyan Arsyad yang telah mengisi hari-hari ku, terima kasih atas dukungan yang selalu diberikan. 6. Rekan-rekan se-tikus ria, Shinta, April, Erma, Manto atas saran dan dukungan yang telah diberikan. 7. Seluruh Staf pengajar di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB yang telah membagi ilmunya kepada penulis, semoga ilmu yang diberikan menjadi ilmu yang bermanfaat. 8. Semua teknisi dan laboran Departemen ITP: Pak Wahid, Pak Gatot, Pak Rojak, Pak Sobirin, Bu Rubiah, Pak Yahya, Teh Ida, Pak Koko, Pak Taufik, Pak Solihin, Pak Sidik, Mas Edi, terima kasih atas bantuan, saran, dan kerja samanya selama penulis melakukan penelitian.
9. Bu Sri dan Pak Adi selaku laboran Laboratorium Hewan, SEAFAST IPB atas bantuan, saran, dan kerja samanya selama penulis melakukan penelitian. 10. Teman-teman Golongan C, ITP 41, terutama kelompok C3 (Kani, Lula, Inke). Terimakasih atas kebersamaannya selama menjalani praktikum di Departemen ITP ini. 11. Rekan-rekan penggemar winning eleven dan tenis meja: Rhais, Dodi, Indra, Anca, Anto, Lutfi, Dikin, dan Aris beat me if you can. ^_^ 12. Rekan-rekan Hubungan Luar HIMITEPA 2007: Ihsaniati, Citra D, Nanda, Nina, Stella, dan Venty atas dukungan dan kebersamaannya selama ini. 13. Rekan-rekan penulis: Puke, Ofa, Dini, Rani, Vera L, dan teman-teman lain yang selalu mendukung dan menyemangati penulis selama kuliah dan penelitian di Departemen ITP ini. 14. Keluarga besar ITP angkatan 39, 40, 41, 42 atas kebersamaannya selama ini. 15. Teman-teman Pondok Fatkila: Agung, Frima, Agus, Eri, Didik, Sidik, Ridfan atas kebersamaan dan keceriaannya selama ini. 16. Serta semua pihak yang telah membantu penulis semenjak kuliah sampai penulisan skripsi ini, yang tidak bisa penulis tuliskan satu per satu.
Semoga persahabatan kita tidak akan pernah hilang ditelan waktu. Terima kasih dan sukses untuk semua.
Bogor, Mei 2008
Penulis
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ..................................................................................
i
DAFTAR ISI .................................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
v
DAFTAR TABEL ........................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................
vii
I. PENDAHULUAN ...................................................................................
1
A. LATAR BELAKANG .......................................................................
1
B. TUJUAN PENELITIAN ....................................................................
3
C. MANFAAT PENELITIAN................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
4
A. UMBI GARUT ...................................................................................
4
B. SERAT PANGAN .............................................................................
5
C. KOLESTEROL ..................................................................................
6
D. BIOSINTESIS KOLESTEROL .........................................................
7
E. METABOLISME LIPOPROTEIN ....................................................
9
1. Kilomikron .....................................................................................
9
2. Very Low Density Lipoprotein (VLDL) ........................................
11
3. Low Density Lipoprotein (LDL) ....................................................
11
4. High Density Lipoprotein (HDL) ..................................................
12
F. MALONALDEHIDA ........................................................................
13
G. TIKUS PERCOBAAN .......................................................................
14
III. METODOLOGI PENELITIAN ..........................................................
17
A. BAHAN DAN ALAT ........................................................................
17
B. METODOLOGI PENELITIAN.........................................................
18
1. Pra-penelitian .................................................................................
18
2. Penelitian Pendahuluan ..................................................................
19
3. Penelitian Utama ............................................................................
20
a. Persiapan dan Pembuatan Ransum ..........................................
20
b. Masa Adaptasi Tikus Percobaan ..............................................
21
c. Masa Perlakuan ........................................................................
22
d. Persiapan Sampel Darah dan Organ untuk Analisis ................
22
C. PROSEDUR ANALISIS....................................................................
23
1. Kadar Air ........................................................................................
23
2. Kadar Protein..................................................................................
24
3. Kadar Abu ......................................................................................
24
4. Kadar Lemak ..................................................................................
25
5. Kadar Karbohidrat ..........................................................................
25
6. Kadar Serat Kasar ..........................................................................
25
7. Analisis Total Kolesterol ...............................................................
26
8. Analisis High Density Lipoprotein ................................................
27
9. Analisis Trigliserida .......................................................................
28
10. Analisis Low Density Lipoprotein ...............................................
30
11. Indeks Atherogenik ......................................................................
30
12. Analisis Malonaldehida................................................................
30
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
32
A. KOMPOSISI KIMIA TEPUNG GARUT DAN TEPUNG OAT KOMERSIAL.....................................................................................
32
B. PENGAMATAN KONDISI TIKUS SELAMA PERCOBAAN ......
33
1. Konsumsi Ransum, Berat Badan, dan Rasio Konsumsi Ransum dengan Berat Badan .....................................................................
33
2. Berat Organ dan Berat Relatif Organ ..........................................
36
C. PROFIL LIPID SERUM TIKUS PERCOBAAN..............................
38
1. Kadar Total Kolesterol .................................................................
38
2. Kadar Low Density Lipoprotein (LDL) .......................................
42
3. Kadar High Density Lipoprotein (HDL)......................................
44
4. Kadar Trigliserida ........................................................................
45
5. Indeks Atherogenik ......................................................................
47
6. Kadar Malonaldehida (MDA) ......................................................
48
V. KESIMPULAN .......................................................................................
51
A. Kesimpulan ........................................................................................
51
B. Saran ...................................................................................................
52
