Peran glukomanan arang aktif sebagai hipokolesterolemik pada tikus sprague dawley

PERAN GLUKOMANAN-ARANG AKTIF SEBAGAI
HIPOKOLESTEROLEMIK PADA TIKUS SPRAGUE DAWLEY

AGUS MALIK IBRAHIM

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Peran GlukomananArang Aktif sebagai Hipokolesterolemik pada Tikus Sprague Dawley adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014

Agus Malik Ibrahim
G451110091

RINGKASAN
AGUS MALIK IBRAHIM. Peran Glukomanan-Arang Aktif sebagai
Hipokolesterolemik pada Tikus Sprague Dawley. Dibimbing oleh IRMA
HERAWATI SUPARTO, TETTY KEMALA, dan GUSTAN PARI.
Kolesterol adalah metabolit yang mengandung lemak sterol, penting bagi
setiap sel tubuh untuk menjalankan fungsinya, dan membantu pembentukan
vitamin D, hormon kortisol, dan hormon reproduksi. Kadar kolesterol dalam
tubuh yang melebihi batas normal (hiperkolesterolemia) merupakan predisposisi
terjadinya penyakit kardiovaskular. Berdasarkan penelitian terdahulu telah
dilaporkan bahwa glukomanan dan arang aktif dapat menurunkan kolesterol,
namun kombinasi dari keduanya dalam suatu formulasi belum pernah dilaporkan.
Glukomanan yang merupakan salah satu komponen kimia terpenting dalam umbi
Amorphophallus adalah suatu polisakarida yang tersusun oleh satuan-satuan Dglukosa dan D-mannosa. Bentuk ikatan yang menyusun polimer glukomanan
adalah β-1,4-glikosida. Arang aktif adalah material yang memiliki kemampuan
sebagai adsorben, bersifat amorf, dan memiliki konfigurasi atom karbon
berbentuk pelat-pelat yang atom karbonnya terikat dengan ikatan kovalen pada
sisi-sisi heksagonal. Penelitian ini menguji peran formulasi glukomanan dari

Amorphophallus dan arang aktif untuk menurunkan kadar kolesterol pada tikus
jantan dewasa galur Sprague Dawley.
Tahapan penelitian ini adalah proses isolasi glukomanan dari tepung
Amorphophallus, pembuatan arang aktif, formulasi dan pencirian menggunakan
instrumen, uji in vivo, dan analisis kolesterol. Hewan uji yang digunakan adalah
35 ekor Sprague Dawley jantan dewasa dengan kisaran bobot tubuh 160 sampai
200 g. Hewan uji dibagi menjadi 7 kelompok perlakuan, yaitu diet tinggi lemak
(DTL) dan glukomanan, DTL dan arang aktif serbuk kayu jati, DTL dan arang
aktif serabut kelapa, DTL dan glukomanan-arang aktif 1:1, DTL dan glukomananarang aktif 2:1, DTL dan glukomanan-arang aktif 1:2, dan pakan kontrol (DTL).
Total plasma kolesterol dianalisis sebelum dan sesudah perlakuan selama lima
minggu.
Hasil analisis Fourier transform infra red menunjukkan bahwa glukomanan
hasil isolasi memiliki gugus fungsi yang sama dengan glukomanan standar. Hasil
analisis pyrolysis gas chromatography-mass spectroscopy menunjukkan bahwa
persentase relatif senyawa turunan gula pada glukomanan hasil isolasi sebesar
14.2% dan tepung glukomanan standar sebesar 15.5%. Hasil analisis X-ray
diffractometer menunjukkan derajat kristalinitas arang aktif serbuk kayu jati
sebesar 32.8% dan arang aktif serabut kelapa sebesar 40.3%. Hasil analisis
scanning electron microscope menunjukkan bahwa arang aktif serabut kelapa
memiliki keseragaman bentuk pori yang lebih baik dibandingkan arang aktif

serbuk gergaji kayu jati. Berdasarkan penelitian ini dapat disimpulkan bahwa
penurunan kadar kolesterol tertinggi terjadi pada kelompok perlakuan DTL +
glukomanan-arang aktif 1:1, dengan penurunan kadar kolesterol total sebesar
37.4%, penurunan kadar low density lipoprotein sebesar 49.7%, dan penurunan
kadar trigliserida sebesar 18.3%.
Kata kunci: kolesterol, glukomanan, arang aktif, Sprague Dawley

SUMMARY
AGUS MALIK IBRAHIM. Role of Glucomannan-Activated Charcoal as
Hypocholesterolemic in Sprague Dawley. Guided by IRMA HERAWATI
SUPARTO, TETTY KEMALA, and GUSTAN PARI.
Cholesterol is a metabolites that contain sterol fat. It is important for every
cell of the body in order to perform its function such as the formation of vitamin
D, cortisol hormones and reproductive hormones. Increase concentration of
cholesterol or hypercholesterolemia is a predisposed condition of cardiovascular
disease. Based on previous studies have reported that glucomannan and activated
charcoal can lower cholesterol, but a combination of the two in a formulation has
not been reported. Glucomannan which is one of the most important chemical
components in the tubers of Amorphophallus is a polysaccharide composed of
units of D-glucose and D-mannose. Ties that make up the form of glucomannan

polymer is a β-1,4-glycosides. Activated charcoal is a material that has the ability
as an adsorbent, are amorphous, and has the configuration of carbon atoms shaped
plates bonded carbon atoms with covalent bonds in the hexagonal sides. The
objective of this study was to examined the role of various formulation of
glucomannan from Amorphophallus and activated charcoal to reduce cholesterol
levels in adult male rats of Sprague Dawley strain.
Stages of this research is the isolation of glucomannan from
Amorphophallus flour, activated charcoal manufacture, formulation and
characterization using instruments, in vivo testing, and cholesterol analysis.
Experimental animals used in this study was 35 adult male Sprague Dawley with
body weight ranged from 160 to 200 g. Animals were divided into 7 treatment
groups consuming high-fat diet (HFD) and glucomannan, HFD and teak sawdust
activated charcoal, HFD and coconut fiber activated charcoal, HFD and
glucomannan-activated charcoal 1:1, HFD and glucomannan-activated charcoal
2:1, HFD and glucomannan-activated charcoal 1:2 and HFD without treatment as
control group. Total plasma cholesterol was analyzed at baseline and end of study
after 5 weeks of treatment.
The results of the analysis of Fourier transform infrared showed that the
isolated glucomannan has the same functional group with standard glucomannan.
The results of the analysis of pyrolysis gas chromatography-mass spectroscopy

indicate that the relative percentage of sugar in the glucomannan derivatives
isolated by 14.2% and glucomannan flour standard 15.5%. The results of the
analysis of X-ray diffractometer indicates the degree of crystallinity of teak
sawdust activated charcoal powder was 32.8% and coconut activated carbon fibers
by 40.3%. The results of the analysis of scanning electron microscope showed
that coconut fiber activated charcoal has uniform pore shape better than teak
sawdust activated charcoal. The conclusion of this research that the highest
decrease in cholesterol level was in the treatment group HFD and glucomannanactivated charcoal 1:1, with a decrease in total cholesterol levels by 37.4%,
decreased levels of low density lipoprotein by 49.7%, and decreased triglyceride
levels by 18.3% .
Keywords: cholesterol, glucomannan, activated charcoal, Sprague Dawley

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini

dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PERAN GLUKOMANAN-ARANG AKTIF SEBAGAI
HIPOKOLESTEROLEMIK PADA TIKUS SPRAGUE DAWLEY

AGUS MALIK IBRAHIM

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Kimia

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Dra Eti Rohaeti, MSi

Judul Tesis : Peran Glukomanan-Arang Aktif sebagai Hipokolesterolemik pada
Tikus Sprague Dawley
Nama
: Agus Malik Ibrahim
NIM
: G451110091

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr dr Irma Herawati Suparto, MS
Ketua

Dr Tetty Kemala, MSi
Anggota

Prof Dr Gustan Pari, MSi
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi Kimia

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof Dr Dyah Iswantini Pradono, MAgr

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 30 Desember 2013

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013 ini ialah
suplemen anti kolesterol, dengan judul Peran Glukomanan-Arang Aktif sebagai
Hipokolesterolemik pada Tikus Sprague Dawley.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr dr Irma Herawati Suparto, Ibu

Dr Tetty kemala, dan Bapak Prof Dr Gustan Pari selaku pembimbing.
Penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Drh Aulia Andi Mustika, Ibu Drh
Aidell Fitri Rachmawati, dan Bapak Mulyadi di Pusat Studi Biofarmaka IPB,
serta Bapak Mahfudin di Pusat Penelitian Hasil Hutan Bogor atas bantuan teknis
selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu,
serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah
ini bermanfaat.

Bogor, Desember 2013
Agus Malik Ibrahim

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Hipotesis

1
1
2
2
2

2 TINJAUAN PUSTAKA
Glukomanan
Arang Aktif
Kolesterol

2
2
3
4

3 METODE
Alat dan Bahan
Isolasi dan Pencirian Glukomanan
Pembuatan dan Pencirian Arang Aktif
Formulasi Pakan
Hewan Uji dan Metode Pengujian Kolesterol
Rancangan Percobaan
Analisis Data

5
5
6
6
7
7
8
8

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi dan Pencirian Glukomanan
Pembuatan dan Pencirian Arang Aktif
Formulasi Pakan
Pengujian in vivo
Bobot Badan Hewan Uji
Kolesterol Total
Kolesterol HDL
Trigliserida
Kolesterol LDL

9
9
11
13
17
18
19
20
22
23

5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

24
24
24

DAFTAR PUSTAKA

25

LAMPIRAN

28

RIWAYAT HIDUP

39

DAFTAR TABEL
1 Perbandingan hasil analisis FTIR
2 Perbandingan konsentrasi senyawa hasil analisis Py-GCMS
3 Derajat kristalinitas dan jarak antar lapisan aromatik
Tinggi (Lc), lebar (La), dan jumlah (N) lapisan aromatik arang aktif
4
serbuk gergaji kayu jati dan serabut kelapa
5 Hasil analisis daya serap arang aktif
6 Hasil analisis proksimat pakan formulasi
7 Rataan bobot (gram) dan koefisien keragaman (%) bobot badan

10
11
11
12
15
15
18

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

Struktur glukomanan
Struktur kolesterol
Hasil uji FTIR
Difraktogram hasil analisis XRD
Hasil uji SEM arang aktif serbuk gergaji kayu jati
Hasil uji SEM arang aktif serabut kelapa
Hasil pengukuran pori arang aktif
Spektrum FTIR pakan formulasi
Kondisi kandang hewan
Perubahan bobot tubuh hewan uji selama perlakuan lima minggu
Kadar kolesterol total sebelum dan setelah perlakuan
Persentase dan rataan penurunan kadar kolesterol total
Kadar kolesterol HDL sebelum dan setelah perlakuan
Persentase dan rataan penurunan kadar kolesterol HDL
Kadar trigliserida sebelum dan setelah perlakuan
Persentase dan rataan penurunan kadar trigliserida
Kadar kolesterol LDL sebelum dan setelah perlakuan
Persentase dan rataan penurunan kadar kolesterol LDL

3
5
9
12
13
13
14
16
17
18
19
20
21
21
22
22
23
23

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Bobot Sprague Dawley minggu pertama perlakuan
Bobot Sprague Dawley minggu ke-2 perlakuan
Bobot Sprague Dawley minggu ke-3 perlakuan
Bobot Sprague Dawley minggu ke-4 perlakuan
Bobot Sprague Dawley minggu ke-5 perlakuan
Kondisi operasional alat Py-GCMS
Persetujuan atas perlakuan etik
ANOVA penurunan total kolesterol
ANOVA kenaikan kolesterol HDL
ANOVA penurunan trigliserida
ANOVA penurunan kolesterol LDL
Uji rentang ganda Duncan total kolesterol

28
29
30
31
32
33
34
35
35
36
36
37

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Menurut The World Health Organization (WHO 2012) penyakit
kardiovaskular menjadi penyebab kematian nomor satu secara global.
Diperkirakan 17.3 juta orang meninggal karena penyakit kardiovaskular pada
tahun 2008, mewakili 30% dari seluruh kematian global. Berdasarkan jumlah
kematian tersebut 7.3 juta disebabkan oleh penyakit jantung koroner dan 6.2 juta
karena stroke (WHO 2012). Keadaan hiperkolesterolemia yang disebabkan oleh
pola hidup yang tidak sehat merupakan predisposisi untuk terjadinya stroke.
Pencarian obat penyakit kardiovaskular terutama yang berasal dari alam
terus giat dilakukan. Tumbuhan merupakan sumber senyawa kimia, baik yang
sudah diketahui maupun yang belum diketahui jenisnya, dan banyak diantaranya
berpotensi sebagai bahan dasar obat-obatan (Dachriyanus et al. 2007). Salah satu
tumbuhan yang berpotensi sebagai bahan dasar obat penurun kadar kolesterol
darah dan banyak tumbuh di wilayah Indonesia, terutama di Jawa Timur adalah
tumbuhan Amorphophallus (iles-iles).
Komponen aktif dalam Amorphophallus adalah glukomanan yang tersusun
dari satuan-satuan D-glukosa dan D-mannosa (Winarno 2008). Khasiat
glukomanan dalam tumbuhan Amorphophallus untuk menurunkan kadar
kolesterol telah dilaporkan pada penelitian terdahulu. Gallaher et al. (2000)
meneliti penurunan kolesterol pada tikus percobaan menggunakan glukomanan
dan kitosan yang menghasilkan kesimpulan bahwa total kolesterol hati dapat
diturunkan secara signifikan menggunakan glukomanan, kitosan, dan campuran
glukomanan-kitosan dengan selulosa sebagai kontrol. Absorpsi kolesterol yang
diukur dengan metode fecal isotope ratio, secara signifikan turun 20.2% pada
grup glukomanan. Penelitian Sood et al. (2008) menjelaskan glukomanan
memberikan pengaruh penurunan terhadap kolesterol total (turun 19.28 mg/dL),
kolesterol LDL (turun 15.99 mg/dL), trigliserida (turun 11.08 mg/dL), bobot
tubuh (turun 0.79 kg), dan glukosa darah (turun 7.44 mg/dL), namun tidak
berpengaruh terhadap kolesterol HDL atau tekanan darah. Harijati et al. (2011)
meneliti pengaruh pemberian pakan Amorphophallus sp dari Jawa Timur terhadap
kolesterol LDL tikus percobaan galur Wistar yang hasilnya menunjukkan bahwa
penambahan Amorphophallus variabilis pada pakan selama 25 hari berpotensi
menurunkan kolesterol darah berturut-turut 22.98%, 5.85% dan 7.37% untuk
varian Amorphophallus variabilis brongkos 32, A. variabilis brongkos 5, dan A.
variabilis Wonorejo.
Bahan alam lain yang telah dikenal lama oleh masyarakat Indonesia sebagai
obat, yaitu arang aktif yang dapat menyerap gas dan racun dalam perut pada kasus
diare seperti pembuatan obat sakit perut norit (Sudradjat dan Pari 2011). Arang
aktif yang saat ini banyak dikenal sebagai adsorben juga memiliki kemampuan
menurunkan kadar kolesterol, penyakit jantung koroner, dan aterosklerosis
(Kaufman 1989). Kuusisto et al. (1986) melaporkan pemberian arang aktif kepada
penderita hiperkolesterolemia sebanyak 8 g dan tiga kali sehari selama 4 minggu
menurunkan total plasma kolesterol sebesar 25% dan kolesterol LDL sebesar
41%. Selain itu, kolesterol HDL meningkat sebesar 8%, dan dalam penelitian

2
tersebut juga tidak ditemukan efek samping yang berarti. Formulasi antara
glukomanan dan arang aktif diharapkan dapat menghasilkan bahan yang memiliki
daya serap lebih baik, sehingga dapat dihasilkan penurunan kolesterol yang lebih
tinggi.

Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah melakukan identifikasi dan formulasi serta uji
in vivo suplemen yang berbahan dasar glukomanan dan arang aktif untuk
menurunkan kadar kolesterol pada hewan uji tikus Sprague Dawley dewasa
jantan.

Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini memberikan informasi potensi glukomanan dan arang
aktif untuk menurunkan kadar kolesterol. Penelitian ini diharapkan dapat
memberikan kontribusi nyata dalam mengatasi penyakit kardiovaskular serta
bermanfaat bagi semua kalangan, mulai dari kalangan akademisi hingga
masyarakat luas untuk mengembangkan potensi yang dimiliki tumbuhan
Amorphophallus dan arang aktif.

Hipotesis
Pemanfaatan glukomanan dari Amorphophallus dan arang aktif merupakan
usaha menambah nilai guna kedua bahan tersebut sebagai bahan dasar suplemen
yang dapat menurunkan kadar kolesterol pada tikus jantan dewasa galur Sprague
Dawley.

2 TINJAUAN PUSTAKA
Glukomanan
Glukomanan adalah salah satu komponen kimia terpenting yang terdapat
dalam umbi Amorphophallus. Glukomanan merupakan polisakarida yang tersusun
oleh satuan-satuan D-glukosa dan D-mannosa. Hasil analisis dengan cara
hidrolisis asetolisis pada glukomanan dihasilkan suatu trisakarida yang tersusun
oleh dua D-mannosa dan satu D-glukosa sehingga dalam satu molekul
glukomanan terdapat D-mannosa sejumlah 67% dan D-glukosa sejumlah 33%
(Ohtsuki 1968), sedangkan hasil analisis dengan cara metilasi menghasilkan 2,3,4trimetilmannosa, 2,3,6-trimetilmannosa dan 2,3,4-trimetilglukosa. Berdasarkan
hal ini, maka bentuk ikatan yang menyusun polimer glukomanan adalah β-1,4glikosida (Winarno 2008). Glukomanan juga memiliki gugus asetil pada posisi
atom C nomor 6 dari residu D-manosil, yang diperkirakan terdapat satu gugus

3
asetil setiap 17 residu (Xu et al. 2008). Menurut Ermiati dan Laksamanahardja
(1996), pengolahan tepung glukomanan dapat dilakukan melalui tahapan-tahapan
berikut, yaitu pengupasan kulit umbi, pencucian umbi, pengirisan umbi,
perendaman dalam larutan garam untuk mencegah terjadinya proses pencoklatan,
pengeringan, penggilingan, dan kemudian tepung Amorphophallus tersebut dapat
dimurnikan menjadi tepung glukomanan.

Gambar 1 Struktur glukomanan (Ling et al. 2013)

Arang Aktif
Arang aktif adalah material hitam yang memiliki kemampuan sebagai
adsorben. Arang aktif dibuat dari proses karbonasi bahan organik dalam tempat
pembakaran pada kondisi anaerobik dan bahan diaktifkan dengan oksidasi gas
seperti uap atau udara pada suhu tinggi. Proses oksidatif mengikis permukaan
internal arang dan meningkatkan kapasitas adsorpsi dengan menciptakan jaringan
internal pori-pori sangat halus. Bahan awal untuk membuat arang aktif biasanya
arang, batok kelapa, gambut, batubara, kokas minyak bumi, dan serbuk gergaji
(Kaufman 1989).
Karakteristik atom arang aktif berbentuk amorf yang didominasi atom
karbon. Konfigurasi atom karbon berbentuk pelat-pelat yang atom karbonnya
terikat dengan ikatan kovalen pada sisi-sisi heksagonal. Pelat-pelat ini bergabung
satu sama lain tersusun membentuk konfigurasi kristalit. Namun demikian,
susunan pelat ini acak dan jaraknya tidak beraturan. Bobot jenis arang aktif
berkisar antara 0.2 sampai 0.55 g/cm3. Struktur anatomi bahan baku menentukan
karakteristik arang aktif yang dihasilkan. Bahan baku yang memiliki pori dengan
diameter kecil dan jumlah banyak serta tekstur keras artinya memiliki permukaan
aktif yang luas akan menghasilkan arang aktif dengan daya adsorpsi tinggi,
contohnya adalah kayu keras berbobot jenis tinggi, tunggak, tempurung kelapa,
kelapa sawit dan batubara. Ukuran diameter pori arang aktif untuk penyerapan gas
berkisar antara 12 sampai 200 angstrom sedang untuk penyerapan cairan 500
sampai 1500 angstrom (Sudradjat dan Pari 2011).
Ada dua cara mengaktifkan arang, yaitu melalui reaksi oksidasi lemah
menggunakan uap air atau dengan cara dehidrasi menggunakan bahan kimia atau

4
garam-garan CaCl2, ZnCl2, H3PO4, NaOH, Na2SO4, dan lain-lain. Kunci
suksesnya pembuatan arang aktif adalah penggunaan suhu karbonisasi dan suhu
uap air yang tinggi yaitu sekitar 900 sampai 1000 oC (Sudradjat dan Pari 2011).
Penelitian mengenai arang aktif berkembang pesat dengan banyak
ditemukannya material yang bisa dijadikan arang aktif dan pemanfaatannya yang
beragam, di antaranya Pari et al. (2004) meneliti penggunaan arang aktif sebagai
bahan penangkap formaldehida pada kayu lapis yang menghasilkan kesimpulan
bahwa penambahan arang aktif sebesar 8% pada perekat urea formaldehida dapat
menurunkan emisi formaldehida kayu lapis menjadi 0.039 dari 0.211 mg/L tanpa
mempengaruhi keteguhan rekat kayu lapisnya, sampai dengan penambahan arang
aktif sebesar 6%. Wibowo (2009) membuat arang aktif dari tempurung biji
nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn) dan meneliti aplikasinya sebagai
adsorben minyak nyamplung.

Kolesterol
Kolesterol adalah metabolit yang mengandung lemak sterol, sangat penting
bagi setiap sel tubuh agar dapat menjalankan fungsinya, dan membantu
pembentukan vitamin D, hormon kortisol, dan hormon reproduksi. Jika kadar
kolesterol dalam tubuh meningkat melebihi kadar normal (hiperkolesterolemik),
maka meningkatkan resiko terkena penyakit kardiovaskular seperti stroke dan
jantung (Arora 2007).
Beberapa jenis kolesterol antara lain:
1. Kolesterol Low Density Lipoprotein (LDL), berfungsi membawa kolesterol ke
seluruh tubuh. Jika kolesterol yang tersedia melebihi jumlah yang dibutuhkan,
LDL akan tetap bersirkulasi dalam aliran darah lalu disimpan di dinding dalam
arteri (pembuluh darah nadi). Itulah sebabnya mengapa LDL sering disebut
“kolesterol jahat” karena menyebabkan sumbatan yang mengurangi suplai
darah (Voet et al. 2008).
2. Kolesterol High Density Lipoprotein (HDL) sering disebut sebagai “kolesterol
baik” karena mengalir dalam darah di seluruh tubuh dan membawa kolesterol
menuju hati untuk dibuang (Voet et al. 2008).
3. Kolesterol Very Low Density Lipoprotein (VLDL), partikel lemak besar yang
disebut kilomikron dan asam lemak membentuk VLDL, yang fungsinya
sebagai energi dan lemak cadangan (Arora 2007).
4. Trigliserida, atau triasilgliserol merupakan lipid paling sederhana yang
terbentuk dari asam lemak. Trigliserida terdiri dari tiga asam lemak yang
masing-masing terikat dengan gliserol tunggal. Beberapa hewan memiliki
trigliserida yang tersimpan di bawah kulit yang berfungsi tidak hanya sebagai
cadangan energi namun juga selimut untuk melindungi dari suhu rendah
(Lehninger 2004).
5. Lipoprotein (a) atau Lp (a), merupakan bentuk lain dari lemak. Lipoprotein (a)
berhubungan dengan penyakit aterosklerosis dan jantung koroner, namun
lemak ini lebih berhubungan dengan genetika daripada diet. Penapisan Lp (a)
penting untuk mengetahui apakah seseorang menderita penyakit jantung
secara genetik dan membantu menurunkan faktor resiko lainnya yang dapat
menyebabkan timbulnya penyakit jantung (Arora 2007).

5

Gambar 2 Struktur kolesterol (Voet et al. 2008)
Beberapa bahan pangan yang tidak terserap seperti serat-serat bahan
pangan yang dikenal sebagai dietary fiber dapat menurunkan kadar lemak dalam
darah, demikian juga dengan beberapa sterol yang ada dalam bahan pangan nabati
dan vitamin, khususnya asam nikotinat (Winarno 2008).
Analisis yang bisa digunakan untuk mengukur jumlah kolesterol dalam
produk pangan adalah pengukuran secara enzimatik menggunakan alat
spektrofotometer. Metode lain untuk pengukuran kadar kolesterol dalam makanan
adalah metode Gas-Liquid Chromatographic (GLC) atau High Performance
Liquid Chromatography (HPLC).

3 METODE
Tahapan penelitian diawali dengan proses isolasi glukomanan dari tepung
Amorphophallus dan proses pembuatan arang aktif. Pencirian menggunakan
instrumen dilakukan terhadap tepung glukomanan hasil isolasi dan arang aktif.
Selanjutnya dilakukan proses formulasi pakan Sprague Dawley dan dilakukan
pencirian terhadap hasil formulasi pakan. Tahap berikutnya adalah uji in vivo dan
dilanjutkan analisis terhadap kadar kolesterol Sprague Dawley.

Alat dan Bahan
Alat yang digunakan antara lain timbangan analitik, prosesor ultrasonik,
pengaduk magnetik, oven, tungku, tanur, peralatan kaca, milling merek Herzog,
spektrofotometri infra merah (FTIR) merek Bruker, Pyrolysis spektrometri massa
kromatografi gas (Py-GCMS) merek Shimadzu tipe GCMS-QP2010, scanning
electron microscope (SEM) merek Zeiss, difraktometer sinar X (XRD) merek
Shimadzu, dan kandang pemeliharaan Sprague Dawley. Bahan yang digunakan
antara lain tepung Amorphophalus oncophyllus, etanol 40%, 60%, 80%, serbuk
gergaji kayu jati, serabut kelapa, dan pakan standar Sprague Dawley. Hewan
laboratorium Sprague Dawley berasal dari Pusat Studi Biofarmaka IPB.

6
Isolasi dan Pencirian Glukomanan
Prosedur isolasi glukomanan merupakan modifikasi dari prosedur yang
dilakukan Kimura et al. (2001). Tepung Amorphophallus oncophyllus 18.75 g
ditimbang, kemudian dimasukkan ke dalam gelas piala 500 mL. Etanol 40%
sebanyak 150 mL ditambahkan ke dalam gelas piala tersebut. Perlakuan ultrasonik
dijalankan dengan frekuensi 20 kHz dan amplitudo 40% selama 35 menit yang
dibantu juga dengan pengadukan menggunakan pengaduk magnetik 400 rpm.
Dilakukan penyaringan untuk pemisahan endapan dan filtrat. Etanol 60%
sebanyak 150 mL ditambahkan ke dalam endapan, kemudian perlakuan ultrasonik
dengan frekuensi 20 kHz dan amplitudo 40% selama 35 menit dibantu juga
dengan pengadukan menggunakan pengaduk magnetik 400 rpm. Dilakukan
penyaringan untuk pemisahan endapan dan filtrat. Etanol 80% sebanyak 150 mL
ditambahkan ke dalam endapan, dan perlakuan ultrasonik kembali dengan
frekuensi 20 kHz dan amplitudo 40% selama 35 menit dibantu juga dengan
pengadukan menggunakan pengaduk magnetik 400 rpm. Campuran disaring dan
endapan dikeringkan dengan oven listrik suhu 40 oC selama 24 jam. Glukomanan
hasil isolasi diidentifikasi.
Tepung Amorphophallus, glukomanan hasil isolasi, tepung standar
glukomanan, dan hasil formulasi pakan dianalisis menggunakan FTIR pada
bilangan gelombang 600 sampai 4000 cm-1. Analisis menggunakan Py-GCMS,
sampel yang diambil dimasukkan ke dalam ruang kuarsa dalam unit pirolisis yang
kemudian dipanaskan dalam lingkungan bebas oksigen pada suhu 600 oC,
dilakukan pengaturan pada perangkat lunak instrumen dan tunggu hingga analisis
selesai.

Pembuatan dan Pencirian Arang Aktif (Pari et al. 2004)
Arang aktif dibuat dari serbuk gergaji kayu jati dan serabut kelapa. Arang
aktif dibuat dalam suatu tungku yang terbuat dari baja tahan karat yang dilengkapi
dengan pemanas listrik dan termokopel. Proses pengarangan dilakukan pada
temperatur 850 oC. Proses aktivasi dilakukan dengan mengalirkan uap air selama
45 menit dan suhu 800 oC untuk arang serbuk gergaji kayu jati, serta 90 menit dan
suhu 750 oC untuk arang serabut kelapa. Arang aktif yang dihasilkan selanjutnya
diidentifikasi dan digunakan untuk formulasi glukomanan-arang aktif.
Pencirian arang aktif dilakukan dengan menggunakan instrumen SEM dan
XRD. Topografi permukaan dianalisis dengan SEM, dan untuk mengetahui
derajat kristalinitas digunakan XRD. Derajat kristalinitas (X) arang aktif
ditentukan dengan rumus:
Bagian kristalin
x 100%
X=
Bagian kristalin + Bagian amorf

7
Formulasi Pakan
Pembuatan campuran dilakukan dengan mencampurkan pakan standar
Sprague Dawley dengan glukomanan dan arang aktif sesuai perhitungan dosis.
Proses formulasi dilakukan menggunakan alat milling, dan dilakukan pencetakan
hasil formulasi menjadi bentuk pelet. Dosis glukomanan untuk penanganan
kolesterol tinggi bagi manusia dewasa adalah 3.9 g per hari (Matsuura et al.
1981). Dosis arang aktif untuk penanganan kontaminasi gastrointestinal adalah
0.5 sampai 1 g/kg bobot tubuh (Krenzelok dan Vale 2004). Dosis bagi hewan uji
disesuaikan dengan bobot tubuh hewan uji.
Dosis maksimum glukomanan
3 .9 g
=
Bobot tubuh rata − rata orang dewasa
60 kg
= 0.065 g/kg bobot tubuh
Dosis glukomanan untuk tikus = Dosis x Bobot tubuh tikus rata-rata (kg)
= 0.065 g/kg x 0.120 kg
= 0.0078 g
= 7.8 mg/tikus/hari
Dosis arang aktif untuk tikus = Dosis x Bobot tubuh tikus rata-rata (kg)
= 1 g/kg x 0.120 kg
= 0.120 g
= 120 mg/tikus/hari

Dosis glukomanan

=

Hewan Uji dan Metode Pengujian Kolesterol
Penggunaan hewan uji dan seluruh prosedur yang dilakukan terhadap
hewan uji telah mendapatkan persetujuan dari Komisi Etik Hewan IPB. Hewan uji
yang digunakan pada penelitian ini adalah tikus Sprague Dawley dewasa jantan
berumur delapan minggu. Aklimatisasi selama satu minggu dilakukan terlebih
dahulu agar Sprague Dawley menjadi terbiasa dengan lingkungan tempat
perlakuan. Selanjutnya dilakukan penggemukan dengan pemberian pakan
berlemak yang dilakukan selama satu minggu untuk memberikan efek
hiperkolesterolemia, dengan ditambahkan propiltiourasil (PTU) 0.01% untuk
menekan kecepatan metabolisme basalnya diberikan secara ad libitum. Tahap
selanjutnya pemberian pakan perlakuan selama lima minggu secara oral.
Jumlah hewan uji dari tiap kelompok perlakuan akan dihitung
menggunakan rumus Federer (Federer 1991). Kelompok perlakuan akan
berjumlah enam dengan ditambah satu kelompok kontrol.
Rumus Federer: (n – 1) (t – 1) ≥ 15
t = jumlah kelompok = 7 dan n = jumlah hewan uji
(n – 1) (7 – 1) ≥ 15
6 (n – 1) ≥ 15
n≥4
Berdasarkan perhitungan di atas, maka jumlah hewan uji minimal yang
diperlukan adalah empat hewan uji untuk setiap kelompok percobaan. Total
hewan uji yang dibutuhkan adalah 28 Sprague Dawley. Namun dalam penelitian
ini akan digunakan 35 hewan uji (penambahan 1 hewan pada setiap kelompok),
dengan maksud sebanyak 7 hewan sebagai antisipasi adanya kematian atau
kondisi di luar kendali. Selama perlakuan Sprague Dawley tetap diberi pakan

8
berlemak, pemberian pakan berlemak ini dimaksudkan untuk meminimalisir
pengaruh dari faktor lain selain glukomanan dan arang aktif. Tahap akhir
dilakukan pengambilan sampel darah dari bagian abdominal aorta dan jantung
pada hewan yang telah disedasi dengan ketamine 80 mg/kg bobot badan dan
xylazin 10 mg/kg bobot badan. Pengambilan darah dan uji kolesterol darah
dilakukan untuk mengetahui pengaruh glukomanan, arang aktif, dan formulasi
glukomanan-arang aktif terhadap kadar kolesterol hewan. Sampel darah diukur
kadar kolesterolnya dengan metode CHOD-PAP Enzymatic Colorimeter Test for
Cholesterol with lipid Clearing Factor (Richmond 1973) dan (Allain et al. 1974).
Peubah yang diukur pada penelitian ini adalah bobot badan, kadar total
kolesterol, HDL, LDL, dan trigliserida Sprague Dawley. Data perubahan bobot
badan diperoleh dari perhitungan selisih bobot badan awal (g) dengan bobot akhir
pada setiap pengukuran. Kadar total kolesterol, HDL, LDL, dan trigliserida diukur
pada saat sebelum dan setelah perlakuan.

Rancangan Percobaan
Digunakan rancangan acak lengkap dengan pengelompokan Sprague
Dawley menjadi tujuh kelompok berdasarkan perlakuan pakan, yaitu diet tinggi
lemak + glukomanan, diet tinggi lemak + arang aktif serbuk kayu jati, diet tinggi
lemak + arang aktif serabut kelapa, diet tinggi lemak + glukomanan-arang aktif
1:1, diet tinggi lemak + glukomanan-arang aktif 2:1, diet tinggi lemak +
glukomanan-arang aktif 1:2, dan pakan kontrol (diet tinggi lemak). Waktu
pengamatan selama lima minggu dan pengambilan data dilakukan setiap minggu.
Model matematis rancangan acak lengkap yang digunakan adalah sebagai
berikut :
Yij = µ + τi + εj
Keterangan :
Yij
= respon pengaruh dari perlakuan ke-I dan ulangan ke-j
µ
= rataan umum
τi
= pengaruh perlakuan ke-i
εj
= galat percobaan yang disebabkan oleh perlakuan ke-I dan ulangan ke-j

Analisis Data
Data pada pembahasan ditampilkan dalam bentuk rerata. Analisis statistik
menggunakan uji statistik ANOVA satu arah pada tingkat kepercayaan α = 0.05.
Uji lanjutkan dilakukan dengan uji statistik rentang ganda Duncan dan uji beda
nyata terkecil (BNT).

9

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi dan Pencirian Glukomanan

O-H

C-H

C-H

80
20

40

60

(a)

0

Transmitans (%)

Isolasi glukomanan menggunakan alat prosesor ultrasonik dengan frekuensi
20 kHz. Hasil dari isolasi dianalisis menggunakan FTIR yang bertujuan
mendeteksi keberadaan gugus-gugus fungsi pada tepung Amorphopallus sebelum
diisolasi dan hasil isolasi, kemudian dibandingkan dengan tepung glukomanan
standar. Hasil analisis FTIR yang dilakukan pada bilangan gelombang 400 sampai
4000 cm-1 ditunjukkan pada Gambar 3.

C=O C-O-C C-O
80 100
60

(b)
C-H

20

40

O-H
C-H

0

Transmitans (%)

Bilangan gelombang (cm-1)

C-O-C
C=O

C-O

80 100
20

40

60

(c)
O-H
C-H

0

Transmitans (%)

Bilangan gelombang (cm-1)

C-H

C=O C-O-C C-O
Bilangan gelombang (cm-1)

Gambar 3 Hasil uji FTIR untuk (a) Tepung Amorphophallus sebelum isolasi,
(b) Glukomanan hasil isolasi, dan (c) Tepung glukomanan standar
Mekanisme isolasi dengan metode ultrasonik adalah pemecahan makro
molekul menjadi molekul yang lebih sederhana, sehingga glukomanan dan
senyawa-senyawa lain yang terdapat pada umbi Amorphophallus dapat
dipisahkan. Secara fisik glukomanan hasil isolasi memiliki tekstur lebih halus dan
tampak adanya perubahan warna ke arah putih dibandingkan kondisi awalnya. Hal
tersebut sejalan dengan hasil penelitian Kimura et al. (2001) yang menunjukkan
bahwa glukomanan hasil ultrasonikasi memiliki derajat putih dan kadar serat yang
lebih tinggi, kandungan trimetilamin dan dimetilamin yang rendah, serta struktur
permukaan yang lebih jelas pada analisis menggunakan SEM. Widjanarko et al.
(2011) melaporkan bahwa isolasi glukomanan menggunakan metode ultrasonik
menghasilkan jumlah rendemen glukomanan dan nilai viskositas tepung
glukomanan yang lebih tinggi dibandingkan metode maserasi.

10
Berdasarkan spektrum FTIR pada Gambar 3 di atas, dapat diketahui bahwa
serapan pada bilangan gelombang 3500 sampai 4000 cm-1 yang ada pada tepung
Amorphophallus awal telah hilang pada tepung glukomanan hasil isolasi.
Pemisahan puncak yang lebih baik terjadi pula pada bilangan gelombang 400
sampai 1000 cm-1, sehingga lebih mendekatkan bentuk spektrum tepung
glukomanan hasil isolasi dengan tepung glukomanan standar. Tinjauan khusus
juga terdapat pada bilangan gelombang 2000 sampai 3000 cm-1 yang tidak
menunjukkan puncak serapan pada spektrum tepung glukomanan hasil isolasi, hal
tersebut dapat disebabkan oleh hilangnya beberapa senyawa saat proses isolasi
atau juga tingkat kepekaan instrumen. Spektrum tepung glukomanan hasil isolasi
juga menunjukkan adanya beberapa vibrasi yang memiliki intensitas serapan lebih
rendah namun puncak serapannya lebih tajam daripada spektrum Amorphophallus
awal dan tepung glukomanan standar, yaitu pada bilangan gelombang 3000
sampai 3500 cm-1 dan 1000 sampai 1500 cm-1. Puncak serapan yang lebih tajam
tersebut diduga adalah efek dari proses isolasi yang berhasil menyingkirkan
senyawa-senyawa lain, sehingga vibrasi gugus pada bilangan gelombang tersebut
intensitasnya berubah. Analisis vibrasi pada ketiga spektrum di atas dirangkum
pada Tabel 1.
Tabel 1 Perbandingan hasil analisis FTIR
Jenis Vibrasi
Tekuk C-H
Tekuk C-H
Ulur C-O
Ulur C-O-C
Ulur C=O
C-H
Ulur O-H

TAA
778.16
866.24
1023.09
1384.09
1649.69
2925.35
3430.01

Bilangan Gelombang (cm-1)
TGI
767.32
861.35
1021.02
1323.70
1645.73
2929.30
3370.36

TSG
809.75
873.19
1021.61
1383.86
1651.74
2923.70
3412.96

Keterangan: TAA = Tepung Amorphophallus Awal, TGI = Tepung Glukomanan Hasil Isolasi,
TSG = Tepung Standar Glukomanan

Hasil analisis di atas sejalan dengan penelitian Xu et al. (2008) yang
menunjukkan bahwa karakteristik utama glukomanan adalah munculnya puncak
pada daerah 3400 cm-1 (regangan O–H), 2887 cm-1 (regangan C–H), 1736 cm-1
(regangan C=O), dan 1092 cm-1 (regangan C–O). Korkiatithaweechai et al. (2011)
mengemukakan bahwa pada spektrum glukomanan, serapan pada daerah 1723
cm−1 berasal dari bagian karbonil (C=O) dari gugus asetil. Unit manosa dan
glukosa dari glukomanan ditandai munculnya puncak vibrasi tekuk C-H dari β
piranosa. Kehadiran ikatan β-1,4 glukosidik dan β-1,4 manosidik ditandai dengan
munculnya puncak regangan C-O-C (Widjanarko et al. 2011).
Pencirian menggunakan Py-GCMS memberikan informasi senyawasenyawa yang terdapat pada tepung Amorphophallus awal, tepung glukomanan
hasil isolasi, dan tepung glukomanan standar. Data hasil analisis Py-GCMS
berupa persentase relatif konsentrasi suatu senyawa terhadap keseluruhan
senyawa yang ada pada tepung Amorphophallus dan tepung glukomanan.
Glukomanan merupakan suatu polisakarida yang dapat tersusun dari banyak

11
senyawa, dan pada analisis Py-GCMS senyawa polisakarida akan terdeteksi dalam
bentuk senyawa-senyawa yang lebih sederhana atau senyawa turunan dari
polisakarida tersebut. Tabel 2 menunjukkan daftar senyawa turunan dari
polisakarida yang dapat dideteksi dari analisis Py-GCMS.
Tabel 2 Perbandingan konsentrasi senyawa hasil analisis Py-GCMS
Senyawa
2-furan metanol furfuril alkohol
1,6-anhidro-beta-D-glukopiranosa
(levoglukosan)
2(5H)-furanon
2-furan metanol furfuril alkohol
Metil-2-furoat
Persentase Total

Konsentrasi Senyawa
(% relatif)
TAA
TGI
TSG
3.42
5.08
5.41
2.82

3.21

8.58

1.74
0.19
8.17

3.13
1.24
1.58
14.24

0.81
0.72
15.52

Keterangan: TAA = Tepung Amorphophallus awal, TGI = Tepung glukomanan hasil isolasi, TSG
= Tepung standar glukomanan

Terdapat perbedaan persentase konsentrasi senyawa antara ketiga sampel
yang dianalisis, tetapi tampak bahwa tepung glukomanan hasil isolasi memiliki
konsentrasi yang lebih besar bila dibandingkan dengan tepung Amorphophallus
awal. Perbedaan konsentrasi menunjukkan bahwa proses isolasi berhasil
menghilangkan senyawa-senyawa selain senyawa turunan gula, sehingga
konsentasi senyawa turunan gula hasil isolasi meningkat. Jika dibandingkan
antara tepung Amorphophallus hasil isolasi dengan tepung standar glukomanan,
maka tampak bahwa tepung standar glukomanan memiliki konsentrasi senyawa 2furan metanol furfuril alkohol dan senyawa 1,6-anhidro-beta-D-glukopiranosa
(levoglukosan) yang lebih tinggi.

Pembuatan dan Pencirian Arang Aktif
Analisis dengan XRD membandingkan derajat kristalinitas antara arang
aktif serbuk gergaji kayu jati dan arang aktif serabut kelapa. Perbandingan derajat
kristalinitas dan jarak antar lapisan aromatik ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3 Derajat kristalinitas dan jarak antar lapisan aromatik
Derajat
Jarak antar lapisan aromatik
Jenis
kristalinitas (%)
Ɵ
d (nm)
Ɵ
d (nm)
Arang aktif serbuk kayu jati
32.82
(23.97) 0.37 (43.99) 0.20
Arang aktif serabut kelapa
40.34
(25.12) 0.35 (43.23) 0.20
Perbedaan derajat kristalinitas dapat disebabkan dari perbedaan jenis
bahan, perbedaan suhu aktivasi, dan waktu aktivasi. Selama proses aktivasi arang,
terdapat interaksi antar lapisan heksagonal dan terjadi penurunan derajat
kristalinitas (Lu dan Chung 2001). Penurunan derajat kristalinitas meningkatkan

12
daya jerap arang aktif (Pari et al. 2004). Tabel 4 menunjukkan bahwa derajat
kristalinitas arang aktif serabut kelapa lebih tinggi dibandingkan arang aktif kayu
jati. Derajat kristalinitas yang lebih rendah menunjukkan bahwa arang aktif serbuk
gergaji kayu jati memiliki bentuk yang lebih amorf. Semakin tinggi suhu dan
semakin lama waktu aktivasi, maka derajat kristalinitas semakin rendah, yang
artinya semakin banyaknya bagian amorf pada arang aktif. Tetapi jika suhu
aktivasi terlalu tinggi dan waktu aktivasi terlalu lama, maka dapat menyebabkan
sebagian besar bahan menjadi abu, sedangkan rendemen arang yang dihasilkan
hanya sedikit. Difraktogram hasil analisis XRD ditunjukkan Gambar 4.

(a)

(b)
Gambar 4 Difraktogram hasil analisis XRD; (a) Arang aktif serbuk gergaji kayu
jati, (b) Arang aktif serabut kelapa
Hasil analisis XRD juga menunjukkan perbedaan tinggi lapisan aromatik
(Lc), lebar lapisan aromatik (La), dan jumlah lapisan (N) antara arang aktif serbuk
gergaji kayu jati dan arang aktif serabut kelapa. Nilai Lc, La, dan N disajikan pada
Tabel 4.
Tabel 4 Tinggi (Lc), lebar (La), dan jumlah (N) lapisan aromatik arang aktif
serbuk gergaji kayu jati dan serabut kelapa
Jenis
Lc
N
La
Arang aktif serbuk kayu jati
1.07
2.88
3.99
Arang aktif serabut kelapa
1.65
4.66
6.43
Arang aktif serabut kelapa memiliki nilai Lc, La, dan N yang lebih tinggi
dibandingkan arang aktif serbuk gergaji kayu jati. Nilai Lc dan La yang lebih

13
tinggi menggambarkan ikatan antar atom karbon lebih renggang. Hasil analisis
XRD didukung juga oleh data hasil analisis SEM yang memperlihatkan bentuk
pori dari kedua jenis arang aktif. Bentuk pori arang aktif serbuk gergaji kayu jati
berbentuk acak, sedangkan bentuk pori arang aktif serabut kelapa memiliki
keteraturan yang lebih baik dengan pori arang berbentuk pipa (tube). Hasil
analisis SEM ditunjukkan pada Gambar 5 dan Gambar 6.
(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 5 Hasil uji SEM arang aktif serbuk gergaji kayu jati; (a) perbesaran
100x, (b) perbesaran 250x, (c) perbesaran 500x, dan (d) 1000x

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 6 Hasil uji SEM arang aktif serabut kelapa; (a) perbesaran 100x, (b)
perbesaran 250x, (c) perbesaran 500x, dan (d) 1000x

14
Selain bentuk pori, hasil analisis SEM juga memberikan informasi ukuran
pori arang aktif. Arang aktif serabut kelapa memiliki tingkat keseragaman pori
yang lebih baik, ukuran pori yang lebih tinggi, dan lebih lebar daripada arang aktif
serbuk gergaji kayu jati. Ukuran pori yang berhasil diukur dari arang aktif serbuk
gergaji kayu jati yaitu tinggi 7.1 µm dan lebar 9.8 µm sedangkan ukuran pori yang
berhasil diukur dari arang aktif serabut kelapa yaitu tinggi 10.1 µm dan lebar 12.4
µm. Hasil pengukuran pori arang aktif disajikan pada Gambar 7.

(a)

(b)

Gambar 7 Hasil pengukuran pori arang aktif; (a) arang aktif serbuk gergaji
kayu jati perbesaran 1000x, (b) arang aktif serabut kelapa
perbesaran 1000x

15
Pengujian akhir pada arang aktif adalah uji daya serap menggunakan
metode iodometri. Tabel 5 menunjukkan hasil analisis daya serap arang aktif.
Tabel 5 Hasil analisis daya serap arang aktif
Jenis
Arang aktif serbuk kayu jati
Arang aktif serabut kelapa

Suhu
(oC)
800
750

Parameter
Rendemen Daya Serap
(%)
Iod (mg/g)
42.0
752.7
34.0
784.6

Waktu
(menit)
45
90

Tabel 5 di atas menunjukkan bahwa arang aktif yang memiliki daya serap
terbaik adalah arang aktif serabut kelapa. Daya serap arang aktif sebesar 784.6
mg/g telah memenuhi standar SNI yang dipersyaratkan sebesar 750 mg/g. Hasil
tersebut juga memperkuat hasil analisis XRD dan SEM yang sebelumnya dibahas,
bahwa meskipun arang aktif serbuk gergaji kayu jati lebih amorf, namun karena
tinggi, lebar, jumlah lapisan aromatik, keseragaman pori, dan ukuran pori arang
aktif serabut kelapa lebih baik, maka daya serap iod arang aktif serabut kelapa
juga lebih baik. Besarnya daya serap terhadap iod memberikan petunjuk terhadap
banyak dan besarnya diameter pori arang aktif yang dapat dimasuki oleh molekul
yang ukurannya tidak lebih dari 10 Angstrom (Pari dan Sailah 2000). Arang aktif
serabut kelapa digunakan sebagai bahan pada formulasi DTL + G-AA 1:1, DTL +
G-AA 2:1, dan DTL + G-AA 1:2.
Formulasi Pakan
Proses formulasi pakan dilakukan dengan pengaturan komposisi bahanbahan penyusun pakan. Bahan dasar pakan formulasi adalah pakan standar
Sprague Dawley yang ditambah serbuk kuning telur dan glukomanan atau arang
aktif sesuai dengan dosis dari enam kelompok pakan yang akan dibuat.
Pencampuran pakan dilakukan dengan alat milling Herzog. Analisis proksimat
dan analisis gugus fungsi dengan FTIR dilakukan terhadap pakan formulasi yang
telah dibuat. Hasil analisis proksimat yang menunjukkan perbedaan kadar nutrien
dari masing-masing formulasi pakan ditunjukkan pada Tabel 6.
Tabel 6 Hasil analisis proksimat pakan formulasi
Pakan
Kontrol positif TL
DTL + G
DTL + AA (KJ)
DTL + AA (SK)
DTL + G + AA 1:1
DTL + G + AA 2:1
DTL + G + AA 1:2

Air

Abu

Lemak

13.5
11.8
13.0
13.5
13.7
14.4
13.5

13.3
12.8
13.5
13.0
14.1
14.1
14.9

16.5
16.6
15.5
15.5
16.8
16.8
16.8

Kadar (%)
Serat
Protein
Kasar
29.1
5.9
29.1
5.8
29.4
6.7
29.9
6.2
29.9
6.8
29.2
6.8
28.5
6.8

Keterangan: DTL = Diet tinggi lemak, G = Glukomanan, AA = Arang aktif

Karbohidrat
21.9
23.7
22.0
22.0
18.7
18.7
19.5

16
Hasil analisis proksimat menunjukkan perbedaan kadar air, kadar abu, dan
kadar nutrien dari keenam jenis pakan. Pakan yang ditambahkan arang aktif ratarata memiliki kadar abu dan serat kasar yang lebih tinggi bila dibandingkan
dengan jenis pakan lain yang tidak menggunakan arang aktif. Kadar serat kasar
yang tinggi berdampak pada karbohidrat yang dapat tercerna menjadi lebih kecil
bila dibandingkan jenis pakan lain. Penambahan kuning telur bertujuan untuk
menghindari faktor penambahan lemak lain selain dari pakan serta untuk
mengukur seberapa besar pengaruh glukomanan dan arang aktif dapat
meminimalisir terbentuknya kolesterol yang berasal dari metabolisme nutrien
terutama lemak. Hasil analisis proksimat selanjutnya digunakan dalam
perhitungan konsumsi nutrien dan kecernaan semu pakan pada hewan uji.
Hasil analisis gugus fungsi pada pakan formulasi dengan instrumen FTIR
tidak menunjukkan adanya perbedaan antara spektrum pakan formulasi yang satu
dengan yang lain. Mayoritas gugus fungsi muncul pada bilangan gelombang yang
sama dan besar intensitasnya juga sama. Hasil analisis FTIR pakan ditunjukkan
pada Gambar 8.

Gambar 8 Spektrum FTIR pakan formulasi
Tinjauan khusus terdapat pada spektrum pakan dengan penambahan arang
aktif (DTL + AA (SK)) yang menunjukkan puncak serapan yang jelas terlihat
pada bilangan gelombang 2341 cm-1 sampai 2362 cm-1 sedangkan pada spektrum

17
pakan lain puncak pada daerah tersebut tidak muncul dengan jelas. Spektrum
FTIR yang tidak jauh berbeda juga menunjukkan bahwa pada proses
pencampuran tidak terdapat reaksi secara kimiawi yang mengubah senyawasenyawa nutrien penyusun pakan menjadi senyawa baru. Hal ini disebabkan
proses pencampuran tersebut merupakan jenis pencampuran komposit, yang
hanya mencampurkan beberapa bahan penyusun pakan berupa padatan dengan
proses mekanis tanpa penambahan pereaksi atau pengaturan kondisi lain seperti
perubahan suhu dan tekanan.

Pengujian in vivo
Pengujian in vivo dilakukan selama enam minggu, dengan satu minggu
sebagai tahap penyesuaian pakan dan lima minggu tahap perlakuan pemberian
pakan. Berdasarkan pengamatan perilaku hewan uji, pada tahap awal masa
penyesuaian pakan, bentuk pakan yang diberikan berupa pelet, namun ditemui
kendala bahwa pakan berbentuk pelet tidak disukai oleh hewan uji sehingga
banyak ditemukan pakan yang tersisa. Hari ke-4 dan ke-5 masa penyesuaian
pakan dicoba mengubah bentuk pakan pelet menjadi bentuk yang lebih lunak
dengan menambahkan sedikit air, hasilnya didapatkan bahwa semua pakan
termakan habis oleh hewan uji. Hasil pengamatan tersebut menunjukkan bahwa
hewan uji lebih menyukai pakan yang lunak daripada pakan berbentuk pelet,
sehingga tahap lima minggu perlakuan dilakukan dengan pemberian pakan yang
telah dilunakkan. Propiltiourasil (PTU) diberikan kepada hewan uji dengan tujuan
hewan uji dapat mencapai tahap hiperkolesterolemik, karena sesuai dengan
penelitian Celik et al. (1999) PTU dapat meningkatkan kadar total kolesterol,
trigliserida, dan kolesterol HDL. Penambahan PTU 0.01% pada air minum juga
mengalami kendala karena hewan uji tidak menyukai air minum yang disediakan,
sehingga pemberian minum hewan uji diselingi antara air minum tanpa PTU dan
air minum dengan PTU. Selama keseluruhan enam minggu uji in vivo kondisi
hewan dalam keadaan sehat dan normal. Kondisi kandang hewan ditunjukkan
pada Gambar 9.

Gambar 9 Kondisi kandang hewan

18
Bobot Badan Hewan Uji
Secara umum bobot badan hewan uji mengalami peningkatan sejak
minggu pertama perlakuan hingga minggu terakhir perlakuan. Hasil pengamatan
bobot badan Sprague Dawley selama lima minggu dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Rataan bobot (gram) dan koefisien keragaman (%) bobot badan
Perlakuan
Kontrol
G
AA (SK)
G-AA 1:1
G-AA 2:1
G-AA 1:2

Minggu 1
K
X
230.2 9.9
243.6 9.4
234.4 9.7
240.6 9.5
235.8 9.7
234.2 9.8

Minggu 2
K
X
249.8 10.3
266.0 9.6
248.4 10.3
262.0 9.8
250.8 10.2
249.8 10.3

Minggu 3
K
X
260.2 10.7
278.8 10.0
261.0 10.7
268.4 10.4
251.0 11.1
263.4 10.6

Minggu 4
K
X
266.4 10.4
287.4 9.6
273.2 10.1
276.8 10.0
262.8 10.5
272.2 10.2

Minggu 5
K
X
273.0 10.5
288.8 9.9
278.8 10.3
282.6 10.1
270.2 10.6
273.6 10.5

Keterangan: KK = Koefisien keragaman, G = Glukomanan, AA = Arang aktif

Hasil uji ANOVA pada α = 0.05 terhadap rataan bobot dari seluruh
perlakuan tidak memberikan hasil yang berbeda nyata (P