PENGARUH PENGGUNAAN POLISAKARIDA SEBAGAI ELISITOR UNTUK PRODUKSI ANTIOKSIDAN SELAMA GERMINASI BlJI KACANG HI.JAU (Phaseo/us radia/us, Linn)
Oleh ANGGRAENI F02498009
2003 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Anggraeni. F02498009. Pengaruh ·Penggunaan Polisakarida Sebagai Elisitor Untuk Produksi Antioksidan Selama Genninasi Biji Kacang Hijau (Phaseolus radiatus, Linn). Di bawah bimbingan : Nuri Andarwulan. 2003 RINGKASAN Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat proses oksidasi. Bagi manusia, senyawa antioksidan diperlukan untuk mencegah terjadinya oksidasi yang berlebihan sehingga dapat mencegah penyakit degeneratif. Salah satu senyawa antioksidan yang dapat diperoleh secara alami adalah golongan fenolik. Bagi tumbuhan, senyawa fenolik dapat berfungsi sebagai salah satu sistem antibodi untuk melindungi diri dari serangan mikroha. Senyawa semacam ini disebut fitoaleksin. Senyawa fenolik diproduksi tumbuhan sebagai fitoaleksin karena tumbuhan mendeteksi adanya serangan mikroba yang ditandai dengan adanya polisakarida yang dihasilkan oleh mikroba atau hasil perombakan dinding sel mikroba tersebut. Senyawa pemicti pembentukan fitoaleksin disebut elisitor. Karena senyawa fenolik dapat diproduksi jika tumbuhan mendeteksi adanya polisakarida, maka diduga jika tumbuhan diberi perlakuan polisakarida. tumbuhan akan memberi respon dengan memproduksi senyawa fenolik. Atas dasar ini maka penelitian dilakukan dengan tujuan untuk rnembuktikan apakah proses elisitasi dengan polisakarida yang dipilih akan memicu produksi senyawa fitoaleksin pada kacang hijau selama perkecambahan. Kemudian dari polisakarida terse but dicari jenis dan konsentrasi yang tepat untuk menghasilkan kecambah yang mengandung senyawa fenolik sebagai antioksidan. Penelitian dilakukan dengan menggunakan empat polisakarida yaitu xanthan gum, natrium alginat, pati, dan dekstrin dengan enam tingkat konsentrasi yaitu 50, 100, 150, 200, 250 dan 300 ppm sebagai larutan perendam biji sebelum digenninasi. Pada penelitian ini digunakan lima varietas kacang hijau untuk ditentukan varietas yang paling baik. Penelitian terdiri atas empat tahap. Pertama adalah tahap seleksi varietas kacang hijau berdasarkan total fenolik dan seleksi waktu germinasi. Kedua adalah seleksi jenis dan konsentras\ polisakarida. Ketiga yaitu seleksi varietas kacang hijau berdasarkan total fenolik dan vitamin E dan keempat adalah analisis nutrisi pada kecambah terbaik.. Hasil penelitian pertama menunjukkan bahwa perlakuan dengan xanthan gum 200 ppm tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan produksi senyawa fenolik pada kecambah. Produksi senyawa fenolik juga tidak berbeda oyata pada tiap 0.4860). Dari penelitian tahap J dapat diketahui bahwa waktu germinasi varietas (p berpengaruh pada produksi senyawa fenolik (p < O.OOOJ). Waktu yang optimum untuk produksi senyawa fenolik adalah 12 jam sehingga waktu tersebut digunakan un!uk penelitian tahap selanjutnya. Dari lahap ini dipilih varietas Merpati sebagai =
varietas yang akan digunakan pada lahap selanjutnya. Hal ini karena varietas Merpati memiliki nilai rataan produksi total fenolik tinggi yaitu sebesar 20.32 ppm dan juga menghasiIkan senyawa fenolik tinggi pada waktu genninasi 12 jam yaitu sebesar 29.722 ppm. Dari hasil tahap II diketahui bahwa natrium alginat merupakan polisakarida yang dapat memicu produksi senyawa fenolik secara nyata dibandingkan polisakarida lainnya (p = 0.0243). Polisakrida lainnya tidak berpengaruh nyata pada produksi senyawa fenolik. Namun dari nilai rata-rata total fenolik yang dihasilkan
oleh empat jenis polisakarida dalam berbagai konsentrasi terlihat bahwa proses elisitasi berhasil meningkatkan produksi senyawa fenolik dibandingkan dengan kontrol. Konsentrasi natrium alginat terbaik adalah 300 ppm yang menghasilkan total fenolik sebesar 34.306 ppm. Jenis dan konsentrasi polisakarida ini digunakan untuk seleksi varietas pada tahap III. Seleksi polisakarida pada tahap III dilakukan berdasarkan total fenolik dan vitamin E. Dan hasil penelitian diketahui bahwa varietas tidak berbeda nyata dalarn rnemproduksi senyawa fenolik (0.7988) namun berbeda nyata dalam produksi vitamin E (p ::..: 0.0398). Pada tahap ini juga dibandingkan total fenolik antara kecl'.mbah dan biji kering. Perbandingan ini menunjukkan adanya peningkatan produksi senyawa fenolik pada kecambah dibandingkan biji kering. Varietas yang terbaik adalah Betet yang mengandung vitamin E sebesar 7.864 f.lglg bahan kering. Varietas ini kemudian dianalisis lebih lanjut baik biji kering, kecarnbah terelisitasi natrium algin at maupun kecambah tanpa elisitasi atau kontrol. Pada tahap analisis. kedua jenis kecambah yaitu kecambah terelisitasi natrium alginat dan kccambah kontroI memiliki kadar protein dan lemak lebih tinggi namun kadar karbohidrat lebih rendah. Kadar karoten mengalami peningkatan setelah perkecambahan dan setelah elisitasi. Kecambah kontrol memiliki k�mdungan karoten sebesar 0.018 mglg bahan kering dan kecarnbah terelisitasi natrium alginat sebesar 0.022 mglg bclJan kering. Kecambah tereiisitasi memiliki kadar gula tinggi yang berhubungan dengan aktivitas enzim a-amilase yang tinggi pula. Kecambah terelisitasi ini juga memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi sesuai dengan kadar senyawa fenolik dan vitamin E yang tinggi. Profil asam lemak ditunjukkan berdasarkan kadar a5am lemak terhadap total asam lernak. Selama perkecambahan tCljadi penurunan kadar asam Iemak linoleat sebaliknya terjadi kenaikan kadar asam lemak iinolenat yang disebabkan karena selama perkecambahan terjadi proses pembentukan ikatan tak jenuh. Dan seluruh tahap penelit!an dapat disimpulkan bahwa proses perkecambahan dapat meningkatkan produksi senyawa fenolik. Proses elisitasi berhasiJ meningkatkan kadar senyawa fenolik dan vitamin E. Selain itu proses elisitasi juga mcningkatkan kadar nutTisi lainnya seperti kadar karoten, kadar gula, aktivitas enzim a-amilase dan yang paling utama adalah meningkatkan aktivitas antioksidan.
PENGARUH PENGGl;NAAN POLISAKARIDA SEBAGAI ELISITOR lINTliK PRODliKSI ANTIOKSIDAN SELAMA GERMINASI BIJI KACANG H1JAU
(Pha..'ieolll.'i ratiilltus, Linn)
SKRlrSI Sebagai salah satn syarat uotuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut PeTtanian Bogor
Oleh ANGGRAENI F02498009
2003 FAKliLTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN PENGARUH PENGGUNAAN POUSAKARIDA SEBAGAI ELISITOR UNTUK PRODUKSI ANTIOKSIDAN SELAMA GERMINASI BID KACANG HIJAU (Phaseolus ratiiams, LiDO)
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, F akultas T eknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor
Oleh ANGGRAENI F02498009
Dilahirkan pada tanggal 26 Juli 1980 Di Batang, Jawa Tengah
Tanggal lulus. \3 Ianuari 2003
�fnu.ri 2003
Pembimbing
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayat Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Penelitian Dengan Judul Pengaruh Penggunaan Polisakarida Sebagai Elisitor Untuk Produksi Antioksidan Selama Germinasi Biji Kacang Hijau
(Phaseolus
Radialus. Linn) merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogar. Penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1.
Ibu Dr. Ir. Nuri Andarwuian, MSi selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan dukungan, bimbingan, arahan dan nasihat selama penyelesaian studi termasuk penyusunan skripsi ini.
2.
Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, MSc dan Ir. Didah Nur Faridah sebagai dosen penguji,
3.
Direktorat Jendral Pendidikan dan Kebudayaan atas dana penelitian melalui Proyek Hibah Bersaing 2002 - 2003,
4.
lbu tercinta atas doa, kasih sayang dan bantuan yang dibcrikan dengan tutus kepaJa penulis,
5.
Kakak penulis : Mas Gun, Mbak Anik. Mas Pur, Mbak Mur, Mas Yon, Mbak Tatik, dan keponakan-keponakan tersayang, Niken, Rani dan Aji,
".
6.
Sardi atas segala dukungan dan waktu untuk memhantu penulis,
7.
Yuli dan Anna, rekan satu bimbingan atas bantu an dan kerja sarna yanK baik,
8.
Em!, Lela, Tika, Diah, Renny, Tanti, Runi, Yani, Susi, Enll11Y, Tina, Rini, Tatiek, Dwipa, Agus Simpati dan rekan-rekan TPG'35,
9.
Mas Warsito atas bantuan bahan baku untuk penelitian,
10. Laboran-laboran di laboratorium TPG dan laboratorium Teknologi Benih, 1 1. Semua pihak yang telah memballtu terselesaikarmya skripsi ini. Akhimya penulis berharap semoga skripsi ini bennanfaat bagi para pembaca yang membutuhkan. Amin.
Bogor,
Penulis
Januari 2003
iii
[)AFTAR lSI
Halaman KATA PENGANTAR .
. . . . . .....•.
DAFTAR lSi ..... .....
.
IV
... .
VII
DAFTAR TABEL.
DAFT AR GAMBAR ."
.... VIlI
DAFT AR LAMPIRAN I.
111
.
. . . . . . . .
. . . . . .
..
.
. . . ................
.....
...................
x
.
PENDAHULUAN ..... A
LATAR BELAKANG
B. TUJUAN
,
.,
II. TINJAUAN PUSTAKA .
4
A KACANG HIJAU .
4
B. PERKECAMBAHAN..
5
C. FITOALEKSIN DAN ELlSITOR
6
. . . . . . . .....
D. POLlSAKARIDA . .......... . . .....
6
.
7
I.
Xanthan Gum
2.
Natrium A1ginat,
7
3.
Pati .........
8
4.
Dekstrin ..
. .
.
9
.
9
E. ANTIOKSIDAN ALAMI .' HI. BAHAN DAN METODE .....
........ 12
A. BAHAN DAN ALAT
12
I.
Bahan ......
12
2.
Ala!..
12
.
. . . ......
B. METODE PENELITI AN
13
1. Penelitian Tahap I: Seleksi Waktu Germinasi dan Vari�tas Kacang Hijau yang Optimal Mcnghasilkan Senyawa Fenolik
............
2,
Penelitian Tahap II: Seleksi Jenis dan Konsentrasi Polisakarida . .
3.
PeneJitian Tahap III : Seleksi Varietas Kacang Hijau untuk
13 14
Mendapatkan Varietas Kacang Hijau yang Memiliki Kadar Senyawa Fenolik dan Vitamin E Tertingg i
4.
..............
Penelitian Tahap IV: Analisis Kandungan Nutrisi .
iv
. .
.
15 15
C. PENGAMATAN . 1.
15 15
Daya Kecambah .
2. Panjang Kecambah .............
16
.
3.
Kadar Air, Metode Oven (AOAC, 1984) .........
16
4.
Kadar Abu, Metode Tanur (AOAC, 1984) .......................
16
5.
Kadar Protein, Metode Kjeldahl-Mikro (AOAC, 1984) ........
17
6
Kadar Lemak, Metode Soxhlet (AOAC, 1984) ..................... ..........
7.
Kadar Karbohidrat
8
Total Gula dan Gula Pereduksi, Metode Shafer Somogyi
18
9.
Kadar Vitamin E, Metode Emmerie-Engel ......... ............
19
.
17
.
(lJy d{[ference).......................... .
18
10. Total Karoten (AOAC, 1984) ........................................ ........ ....
20
II. Aktivitas Enzim a-Amilase (Bernfeld, 1955) ..... ........... .
20
12. Analisis Total fenol, Metode Chandler dan Dodds yang Dimodifikasi (Shetty et aI., 1995)
.....
.. .
...............
.. . . . . . ..
.
.
.
22
.
13. Analisis Aktivitas Antioksidan, Metode Dien Terkonjugasi yang Dimodifikasi (Chan dan Levett, 1977) ................................ .......... .
14. Analisis Profil Asam Lemak .. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
....
.
....
..... .
.
.
.
.....
.. .
....
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... . . . . . . . . . . .
..
.
.
...
..... .
.
.
.
. . . . . . .
22
. . . 23 .
.
..............................
25
A. PROSES ELISITASI SENYAWAFENOLIKPADA T�AP GERMINASL....
. . ................... ...............................:.......... ..... ........... 25
B. SELEKSI VARlET AS KACANG HIJAU DAN WAKTU GERMINASI UNTUK MENENTUKAN VARIETAS DAN WAKTU TERBAIK..........
. . .
.
....
.. .
...
.
.......
.. . .
...
. . . . .. .
.
..
27
........
C. SELEKSI JENIS DAN KONSENTRASI POLlSAKARlDA......
36
D. SELEKSI VARIETAS UNTUK MENENTUKAN VARIETAS KACANG HIJAU YANG MENGANDUNG SENYAWAFENOLlK DAN VITAMINE TERTINGGL
. . .
v
. ... .. .
.
. . . . . .
.
........
.. . . . . ..
.
.
.
.
.
. . .
.
.
. .
.
. . . . .
. . 41 .
E.
KANDUNGAN N UTRISI DAN METABOLIT SEKUNDER 45
KACANG HIJAU VARIETAS BETEL................................ I.
Kandungan Kimia Bij i dan Kecambah Kacang Hijau ...................
45
2.
Peruhahan Senyawa Karbohidrat dan Aktivitas Enzim a-Amilase
47
3.
Kandungan Senyawa Antioksidan dan Aktivitas Antioksidan..
49
4.
Peofil Asarn Lemak Biji dan Kecamhah Kacang hijau... ... ....
54
V. KESIMPULAN DAN SARAN.. . ..
. . . . .
A
KESIMPULAN
...
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
... ... .
...
. . .. .
.
...........
..
.................... ..............
56 ............
..
. .
....
56 58
B. SARAN .... DAFTAR PUSTAKA . ..........
59
LAMPIRAN . ... ........ .
62
..
.
\.,
DAFTAR TABEL
Halaman Tabe!!. Nilai gizi biji dan kecambah kacang hijau (tiap 100 gram) ......... .. ........
.
Tabe12. Ukuran dan berat biji kacang hijau
.........................................................
Tabe!3. Kadar nutrisi biji kacang hijau berdasarkan basis kering ........
4 26 28
.
Tabe!4. Produktivitas produksi senyawa fenolik. .................................... ......,., .. 35 Tabe!5. Kadar nutrisi biji kering, kecarnbah terelisitasi natrium alginat dan kecambah kontrol "
.
.,....... . ................................. ..............
Tabe!6. Kadar asam lemak pada biji dan kecambah kacang hijau ...
VII
45
. . . . ....... 54
