Efek Larutan Natrium Alginat terhadap Penurunan Kadar Kolesterol dalam Darah Tikus
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Serat dan Peranan Serat Terhadap Kolesterol
Serat makanan (dietary fiber) adalah bagian yang dapat dimakan dari
tanaman
ataukarbohidrat
analog
yang
tahan
terhadap
pencernaan
dan
penyerapandi usus kecil manusiadengan fermentasi lengkap atau parsial di usus
besar. Serat makanantermasuk polisakarida,oligosakarida, lignin dan zat tanaman
terkait. Serat makanan menguntungkanefek fisiologis termasuk penurunan
kolesterol darah, dan penurunan glukosa darah(AACC, 2001). Serat makanan
adalah makanan berbentuk karbohidrat yang banyak terdapat pada dinding sel
tanaman yang tidak dapat dicerna tubuh. Walaupun tidak dapat dicerna dan tidak
menghasilkan energi, namun mempunyai fungsi yang bermanfaat (Ebihara dan
Schneeman, 1989).
Kandungan serat yang tinggi dalam makanan menurut berbagai penelitian
memberikan banyak manfaat, diantaranya efektif untuk menurunkan kadar
kolesterol darah. Serat yang tinggi akan meningkatkan ekskresi lemak melalui
feses, termasuk juga kolesterol dan trigliserida. Hal ini terjadi karena serat akan
mempengaruhi penyerapan lemak yaitu dengan menyerap asam lemak, kolesterol
dan asam empedu dalam saluran pencernaan. Asam lemak dan kolesterol yang
terikat serat tidak dapat membentuk misel sehingga tidak dapat diserap oleh usus
halus.Selain itu, komponen serat pangan mampu mengikat asam empedu sehingga
akan mencegah kembali penyerapan dari usus, dan meningkatkan ekskresinya
melalui feses. Akibatnya konversi kolesterol dari serum darah menjadi asam
5
Universitas Sumatera Utara
empedu didalam hati meningkat.Penurunan jumlah asam empedu yang kembali ke
hati mengakibatkan kolesterol untuk mensintesis asam empedu yang baru
sehingga berpengaruh pada penurunan kolesterol serum (Nishina dan Freedland,
1989).Hasil penelitian Anderson, et al., (1994) menunjukkan bahwa serat kasar
ransum menurunkan konsentrasi kolesterol dalam serum dan hati tikus
dibandingkan dengan selulosa.Ransum yang mengandung serat kasar yang mudah
larut dan yang tidak larut mempengaruhi nilai kolesterol dalam serum dan hati
tetapi masih tetap lebih rendah dibandingkan dengan tikus yang mendapatkan
pakan serat selulosa.
2.2 Alginat
Alginat cukup melimpah di alam karena mereka merupakan komponen
struktural dalam ganggang coklat laut (Phaeophyceae) yang terdiri dari hingga
40% dari bahan kering dan sebagai polisakarida kapsuler pada bakteri tanah.
Alginat disintesa pertama kali oleh Stanford pada tahun 1880.Asam alginat tidak
larut dalam air, karena itu yang digunakan dalam industri adalah dalam bentuk
garam natrium, garam kalsium dan magnesium.Meskipun penelitian ini dan hasil
mengarah ke kemungkinan produksi fermentasi mikroba dan juga oleh modifikasi
pasca - polimerisasi molekul alginat, semua alginat komersial saat ini masih
diambil dari sumber alga.Aplikasi industri alginat terkait dengan kemampuannya
untuk menahan air, membentuk gel, mengentalkandan sifat stabilnya (Draget, et
al., 2005).
2.2.1Struktur alginat
Alginat merupakan kopolimer linear yang mengandung lebih dari 700
residu asam uronat yaitu β-D-asam manuronat dan α-L-asam guluronat dengan
6
Universitas Sumatera Utara
ikatan 1,4. Rantai alginat yang hanya mengandung residu asam manuronat disebut
blok M, rantai alginat yang hanya mengandung residu asam guluronat disebut
blok G dan rantai alginat yang mengandung residu asam manuronat serta asam
guluronat disebut blok M-G, seperti Gambar 2.1 dibawah ini:
Gambar 2.1Struktur alginat
2.2.2 Sifat fisika dan kimia alginat
Natrium
alginat
biasanya
memiliki
berat
molekul20.000–
240.000.Pemerian natrium alginat adalah tidak berasa, praktis tidak berbau,
berwarna putih sampai putih kekuningan, berbentuk serbuk berserat (Rowe, et al.,
2009).
Asam alginat tidak larut dalam air dan mengendap pada pH < 3,5,
sedangkan garam alginat dapat larut dalam air dingin atau air panas dan mampu
membentuk larutan yang stabil. Natrium alginat tidak dapat larut dalam pelarut
organik tetapi dapat mengendap dengan alkohol.Alginat sangat stabil pada pH 510, sedangkan pada pH yang lebih tinggi viskositasnya sangat kecil.Sifat struktur
7
Universitas Sumatera Utara
sel alginat akan lebih kenyal apabila rasio komponen antara mannuronat dan
guluronat lebih dari satu (Draget, et al., 2005)
2.2.3Kegunaan dan aplikasi alginat
Alginat dapat digunakan dalam berbagai bidang antara lain industri
makanan, tekstil, farmasi, kertas, detergen dan kosmetik. Alginat telah digunakan
secara luas dalam berbagai formulasi oral dan topikal. Dalam formulasi tablet dan
kapsul, asam alginat digunakan sebagai pengikat, pelicin dan pengembang dalam
pembuatan tablet dan sebagai diluent dalam pembuatan cangkang kapsul.Asam
alginat banyak digunakan sebagai pengental dan sebagai suspending agent dalam
pembuatan berbagai pasta, krim dan gel dan juga sebagai stabilizing agentdalam
emulsi minyak dalam air (Rowe, et al., 2009).
Alginat hasil ekstraksi dari rumput laut coklat jenis Sargassum sp.
berguna bagi penderita penyakit diabetes mellitus (Wikanta, et al., 2002).
Pemberian natrium alginat viskositas 150cps, 300cps, dan 450cps dengan dosis
200 mg/ekor/hari mampu menurunkan kadar kolesterol total darah tikus sampai
pulih ke keadaan normal (Wikanta, et al., 2003).
Sifat koloid, membentuk gel, dan hidrofilik menyebabkan senyawa ini
banyak digunakan sebagai emulsifier, pengental danstabilizer dalam industri. Sifat
hidrofilik alginat dimanfaatkan untuk mengikat air dalam proses pembekuan
makanan. Pada makanan yang dibekukan, polimer ini mempertahankan jaringan
makanan.Selain itu, polimer ini dapat digunakan sebagai emulsi lemak dalam
pembuatan saus dan mengenyalkan, menjaga tekstur serta menghasilkan rasa yang
enak dalam pembuatan puding.Alginat juga dimanfaatkan dalam dunia kosmetik
karena sifatnya yang dapat mengikat air dan mudah menembus jaringan.Hal ini
8
Universitas Sumatera Utara
menyebabkan
polimer
ini
terikat
sempurna
pada
jaringan
kulit
dan
mempertahankan kelembaban (hidrofilik) dan elastisitas kulit (Anonim, 2015).
Selain aplikasi alginat dalam industri di atas, salah satu aplikasi alginat
yang dimanfaatkan dalam sering dimanfaatkan adalah teknik imobilisasi dengan
alginat dalam fermentasi gula oleh yeast.Kelebihan teknik imobilisasi adalah
penggunaan kembali biokatalis, produktivitas yang tinggi, dan pengurangan
kontaminasi.Dari penelitian yang telah dilakukan, alginat merupakan matriks
imobilisasi yang paling baik karena efisien, mudah digunakan, dapat dimodifikasi,
dan tidak bersifat toksik (Anonim, 2015).
Dalam percobaan, umumnya alginat digunakan sebagai suatu media, di
mana sel yeast dari ragi akan diimobilisasikan dalam butiran-butiran alginat itu.
Butiran-butiran tersebut akan ditempatkan dalam larutan gula (sukrosa) untuk
melihat proses fermentasi yeast sebagai salah satu metabolismenya dengan
menghasilkan CO2 yang mengakibatkan butiran-butiran tersebut melambung ke
atas untuk melepaskan gas. Ketika CO2 telah dilepaskan, butiran tersebut akan
terjatuh kembali ke dasar botol dan akan naik lagi ketika proses fermentasi terjadi
lagi (Anonim, 2015).
2.2.4Mekanisme natrium alginat menurunkan kolesterol
Natrium alginat mampu meningkatkan ekskresi lemak dari usus kecil.
Namun, alginat ini tampaknya tidak berpengaruh pada peningkatan ekskresi sterol
dari usus kecil tetapi berpengaruh terhadap efek penurunannya. Efek ini
kemungkinan disebabkanolehpengikatan dan penjeratan asam lemak di dalam gel
alginat yang menyebabkan stimulasi cholecystokinin dan ekskresi empedu
berkurang (Sandberg, et al., 1994).
9
Universitas Sumatera Utara
Mekanisme natrium alginat dapat menurunkankadar kolesterol darah
diduga terjadi dengan dua cara. Pertama, natrium alginat bergabung dengan asam
empedu yang diproduksi oleh hati untuk memecah lemak di dalam usus halus.
Sebagian besar asam empedu akan dikeluarkan bersama serat sebagai bahan
buangan dan tidak diserap lagi. Kolesterol merupakan bahan dasar pembentuk
asam empedu.Untuk menggantikan asam empedu yang hilang, kolesterol
dikeluarkan dari peredaran darah. Peristiwa ini dapat menurunkan kadarkolesterol
dalam darah. Kedua, serat natrium alginat di dalam usus mengikat asam lemak,
garam empedu dan kolesterol dari makanan sehingga menghambat penyerapan zat
tersebut dan membawanya keluar bersama feses. Berkurangnya absorbsi garam
empedu dan kolesterol ke hati ini akan meningkatkan pengambilan kolesterol dari
darah yang akan dipakai untuk sintesis asam empedu yang baru yang akan
mengakibatkan menurunnya kadar kolesterol darah (Wells dan Ershoff, 1961).
2.3 Kolesterol
Kolesterol terdapat di dalam jaringan dan lipoprotein plasma, yang bisa
dalam bentuk kolesterol bebas atau gabungan dengan asam lemak rantai panjang
sebagai ester kolesteril.Unsur ini disintesis di banyak jaringan dari asetil-KoA dan
akhirnya dikeluarkan dari tubuh di dalam empedu sebagai garam kolesterol atau
empedu.Kolesterol merupakan prekursor semua senyawa steroid lainnya di dalam
tubuh, misal kortikosteroid, hormon seks, asam empedu dan vitamin D (Murray,
et al., 2003).
Kolesterol dalam darah berasal dari dua sumber, yaitu dari diet (kolesterol
eksogen) dan dari hasil sintesis dalam tubuh (kolesterol endogen).Hanya 25 –
50% kolesterol dari diet yang diabsorpsi, selebihnya dibuang melalui feses.
10
Universitas Sumatera Utara
Kolesterol dan lemak tidak larut dalam darah, kolesterol perlu “dikemas” bersama
protein tertentu akan diubah menjadi lipoprotein berdensitas rendah (LDL) yang
dikenal sebagai kolesterol “buruk” dan lipoprotein berdensitas tinggi (HDL) yang
dikenal sebagai kolesterol “baik”. Kolesterol diperlukan oleh tubuh untuk sintesis
asam empedu yang diperlukan untuk pencernaan lemak, sintesis hormon steroid,
sintesis vitamin D sebagai komponen membran sel (Lehninger,1990).
2.3.1Biosintesis kolesterol
Biosintesis kolesterol dapat dibagi menjadi lima tahap sebagai berikut:
1. Tahap pembentukan mevalonat, yang merupakan senyawa enam-karbon,
disintesis dari asetil-KoA.
2. Unit isoprenoid dibentuk dari mevalonat dengan menghilangkan CO2.
3. Enam unit isoprenoid mengadakan kondensasi untuk membentuk skualen.
4. Skualen mengalami siklisasi untuk menghasilkan senyawa steroid induk,
yaitu lanosterol.
5. Kolesterol dibentuk dari lanosterol setelah melalui beberapa tahap lebih
lanjut, termasuk menghilangkan tiga gugus metil (Murray, et al., 2003).
Gambar 2.2Struktur kolesterol
11
Universitas Sumatera Utara
Kolesterol merupakan zat yang berguna untuk menjalankan fungsi tubuh.
Selain berguna untuk proses metabolisme, kolesterol berguna untuk membungkus
jaringan saraf (mielin), melapisi selaput sel, dan melarutkan vitamin. Kolesterol
pada anak-anak dibutuhkan untuk mengembangkan jaringan otak (Wiryowidagdo,
2002).Kolesterol secara khas adalah produk metabolisme hewan, oleh karena itu
terdapat pada makanan yang berasal dari hewan seperti kuning telur, daging, hati
dan otak (Murray, et al., 2003).
2.3.2 Jenis kolesterol
Lipid plasma yang utama yaitu kolesterol, trigliserida, fosfolipid dan
asamlemak bebas tidak larut dalam cairan plasma.Agar lipid plasma dapat
diangkutdalam sirkulasi, maka susunan molekul lipid tersebut perlu dimodifikasi,
yaitudalam bentuk lipoprotein yang bersifat larut dalam air.Lipoprotein ini
bertugasmengangkut
lipid
dari
tempat
sintetisnya
menuju
tempat
penggunaannya(Suyatna dan Tony, 1995). Lipoprotein dibagi menjadi 5 bagian
yakni kilomikron, very lowdensity lipoprotein (VLDL), intermediate density
lipoprotein (IDL), low densitylipoprotein ( LDL), dan high density lipoprotein
(HDL). Dari kelimanya, yangpenting untuk diketahui adalah LDL dan HDL, yaitu
:
1. Low density lipoprotein (LDL) merupakan lipoprotein yang mengangkut
kolesterol terbesar untuk disebarkan ke seluruh jaringan tubuh dan
pembuluh darah. LDL sering disebut kolesterol jahat karena efeknya yang
arterogenik (mudah melekat pada dinding pembuluh darah), sehingga
dapat menyebabkan penumpukan lemak dan penyempitan pembuluh darah
(arterosclerosis). Kadar LDL di dalam darah sangat tergantung dari lemak
12
Universitas Sumatera Utara
jenuh yang masuk. Semakin banyak lemak jenuh yang masuk, semakin
menumpuk pula LDL. Hal ini disebabkan LDL merupakan lemak jenuh
yang tidak mudah larut.
2. High density lipoprotein (HDL) mengandung protein yang tinggi dan
rendah kolesterol dan fosfolipid. HDL merupakan lipoprotein yang
mengandung Apo A, yang memiliki efek anti-arterogenik, sehingga
disebut kolesterol baik. Fungsi utamanya adalah membawa kolesterol
bebas dari dalam endotel dan mengirimkannya ke pembuluh darah perifer,
lalu keluar tubuh lewat empedu. Dengan demikian, penimbunan kolesterol
di perifer menjadi berkurang (Guyton, 2006).
2.3.3 Kolesterol dan hubungannya pada beberapa penyakit
Berbagai penelitian menunjukkan adanya hubungan antara lemak jenuh
dan kolesterol dan timbulnya penyakit jantung koroner, obesitas, hipertensi,
diabetes serta sejumlah penyakit kanker, termasuk kanker payudara dan kanker
usus besar (kolon) (Throp, 2001).Kadar kolesterol normal pada manusia kurang
dari 200 mg/dl. Kenaikan kadar kolesterol di dalam darah merupakan faktor
resiko dalam pembentukan penyakit jantung koroner. Gambar 2.2 menjelaskan
bagaimana terjadinya aterosklerosis.
13
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3Proses terjadinya aterosklerosis
Hal ini dibuktikan oleh para ahli dengan penurunan kadar kolesterol dalam
darah, menurunkan pula resiko pembentukan aterosklerosis penyebab penyakit
jantung koroner (Silalahi, 2006).
Ateriosklerosis adalah suatu penyakit yang ditandai dengan penebalan dan
hilangnya elastisitas dinding arteri.Aterosklerosis adalah bentuk arteriosklerosis
yang paling umum ditemukan (Suyatna dan Tony, 1995).Aterosklerosis
disebabkan oleh penebalan zat-zat lemak di dalam dan di bawah lapisan intima
dinding pembuluh darah, yang juga terjadi pada arteri koroner.Athere (bahasa
Yunani) berarti bubur encer sedangkan skleros berarti pengerasan.Jadi,
arterosklerosis adalah penumpukan endapan jaringan lemak (atheroma) dalam
pembuluh darah.Pengendapan lemak seperti ini disebut plaque (plak), terutama
terdiri atas kolesterol dan ester kolesterol (Silalahi, 2006).
Usaha untuk mencegah dan memperbaiki aterosklerosis adalah antara lain
dengan menurunkan kadar kolesterol dalam plasma. Prinsip utama pengobatan
14
Universitas Sumatera Utara
hiperlipoproteinemia ialah mengatur diet yang mempertahankan berat badan
normal dan mengurangi kadar lipid plasma (Suyatna dan Tony, 1995).
Bagaimanapun juga persoalan kolesterol tidak bisa dipisahkan dengan soal
makanan baik itu jenis, jumlah, maupun rasa. Perlu diingat kembali bahwa semua
makanan yang mengandung atom karbon seperti yang terdapat dalam karbohidrat,
lemak dan protein merupakan makanan yang menyediakan bahan bagi tubuh
untuk membentuk kolesterol (Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Kolesterol dibuat dari atom karbon yang didaur ulang dari makanan yang
disantap. Oleh karena itu, meskipun kita sama sekali tidak mengonsumsi makanan
yang mengandung kolesterol tapi tetap mengonsumsi karbohidrat, lemak dan
protein secara proporsional, maka kebutuhan kolesterol kita akan tetap terpenuhi
(Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Bahan makanan yang sehat bisa menjadi tidak sehat apabila diolah dengan
cara digoreng, sebab minyak yang digunakan untuk menggoreng adalah bahan
yang paling mudah teroksidasi. Berikut beberapa jenis makanan beserta kadar
kolesterolnya (Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Tabel 2.1 Jumlah kolesterol dalam makanan
Jenis makanan
Kolesterol (mg/10 g)
Kategori
Jenis makanan yang aman dikonsumsi karena kadar kolesterol yang rendah
Putih telur
0
Sehat
Teripang
0
Sehat
Susu sapi non-fat
0
Sehat
Daging ayam/daging bebek tanpa kulit
50
Sehat
Ikan air tawar
55
Sehat
15
Universitas Sumatera Utara
Daging sapi/daging babi tanpa lemak
Daging kelinci
Daging kambing tanpa lemak
60
65
70
Sehat
Sehat
Sehat
Tabel 2.1 lanjutan
Jenis makanan yang boleh dikonsumsi sekali-kali
Daging asap (ham/smoke beef)
98
Iga sapi
100
Iga babi
105
Daging sapi
120
Ikan bawal
120
Jenis makanan yang perlu diperhatikan untuk dikonsumsi
Daging sapi berlemak
125
Daging babi berlemak
130
Keju
140
Sosis daging
150
Kepiting
150
Udang
160
Kerang
160
Siput
160
Belut
185
Jenis makanan yang berbahaya untuk dikonsumsi
Santan
185
Susu sapi
250
Coklat
290
Margarine/mentega
300
Jeroan sapi
380
Jeroan babi
420
Kerang putih/tiram
450
Jeroan kambing
610
Jenis makanan yang pantang untuk dikonsumsi
Cumi-cumi
1170
Kuning telur ayam
2000
Otak sapi
2300
Otak babi
3100
Telur burung puyuh
3640
Sekali-sekali
Sekali-sekali
Sekali-kali
Sekali-sekali
Sekali-sekali
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Pantang
Pantang
Pantang
Pantang
Pantang
2.4 Telur Puyuh
Telur puyuh terdiri atas putih telur (albumen) 47,4%; kuning telur (yolk)
31,9%; cangkang dan selaput tipis 20,7%. Kandungan protein telur puyuh sekitar
13,1%, sedangkankandungan lemaknya 11,1%. Kadar kolesterol kuning telur
16
Universitas Sumatera Utara
puyuh sebesar 2139,17 mg/100 g, sedangkan kandungan kolesterol kuning telur
ayam ras hanya 1274,5 mg/100 g. Perbedaan susunan protein dan lemak telur
puyuh dibandingkan dengan telur ternak unggas lain disajikan pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Kandungan protein dan lemak pada beberapa telur ternak unggas
Jenis unggas
Ayam ras
Itik
Angsa
Merpati
Kalkun
Burung
puyuh
Protein (%)
12,7
13,3
13,9
13,8
13,1
13,1
Lemak (%)
11,3
14,5
13,3
12,0
11,8
11,1
Karbohidrat (%)
0,9
0,7
1,5
0,8
1,7
1,6
Abu (%)
1,0
1,1
1,1
0,9
0,8
1,1
Sumber: Pamungkas, et al., (2013)
2.5 Minyak Jelantah
Minyak goreng merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang
berfungsi sebagai media pengolahan bahan pangan.Selain memperbaiki struktur
fisik dari bahan pangan yang digoreng, minyak goreng dapat menambah gizi dan
nilai kalori serta memberikan citarasa yang khas bagi bahan pangan.Namun yang
menjadi masalah adalah penggunaan minyak goreng yang berulang-ulang dapat
menyebabkan kerusakan pada minyak tersebut. Jika minyak dipanaskan berulangulang pada suhu tinggi dan waktu yang cukup lama, maka akan menghasilkan
senyawa polimer yang berbentuk padat dalam minyak. Berbagai macam gejala
keracunan yaitu, iritasi saluran pencernaan, pembengkakan organ tubuh, dan
kematian telah diobservasi pada hewan yang telah diberi lemak yang dipanaskan
dan teroksidasi (Ketaren, 2008).
Minyak jelantah memiliki kandungan peroksida yang tinggi, hal ini bisa
terjadi salah satunya disebabkan oleh pemanasan yang melebihi standar. Standar
proses penggorengan normalnya berada dalam kisaran suhu 177 - 221 derajat
17
Universitas Sumatera Utara
celcius. Sedangkan kebanyakan orang justru menggunakan minyak goreng pada
suhu antara 200-300 derajat celcius. Pada suhu seperti ini, ikatan rangkap pada
asam lemak tak jenuh rusak kemudian akan teroksidasi, membentuk gugus
peroksida dan monomer siklik, sehingga yang tersisa adalah asam lemak jenuh
saja. Dalam hal ini, resiko terhadap meningkatnya kolesterol darah tentu akan
semakin tinggi (Ketaren, 2008).
2.6 Lemak Kambing
Lemak merupakan sumber energi yang paling besar yaitu sekitar 9
kkal/gram dibandingkan karbohidrat dan protein yang hanya berkisar 4 kkal/gram.
Namun dalam proses pembakaran yang terjadi dalam tubuh justru karbohidrat dan
protein digunakan terlebih dahulu baru kemudian lemak, sehingga jarang sekali
tubuh membakarlemak untuk menghasilkan energi. Komponen penyusun lemak
terdiri dari atom karbon, hidrogen dan oksigen yang berasal dari satu molekul
gliserol yang bergabung dengan tiga molekul gliserol.Komposisi daging kambing
kandungan protein, lemak dan air masing-masing 16, 23-25 dan 55% (Hargono, et
al., 2008).
18
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Serat dan Peranan Serat Terhadap Kolesterol
Serat makanan (dietary fiber) adalah bagian yang dapat dimakan dari
tanaman
ataukarbohidrat
analog
yang
tahan
terhadap
pencernaan
dan
penyerapandi usus kecil manusiadengan fermentasi lengkap atau parsial di usus
besar. Serat makanantermasuk polisakarida,oligosakarida, lignin dan zat tanaman
terkait. Serat makanan menguntungkanefek fisiologis termasuk penurunan
kolesterol darah, dan penurunan glukosa darah(AACC, 2001). Serat makanan
adalah makanan berbentuk karbohidrat yang banyak terdapat pada dinding sel
tanaman yang tidak dapat dicerna tubuh. Walaupun tidak dapat dicerna dan tidak
menghasilkan energi, namun mempunyai fungsi yang bermanfaat (Ebihara dan
Schneeman, 1989).
Kandungan serat yang tinggi dalam makanan menurut berbagai penelitian
memberikan banyak manfaat, diantaranya efektif untuk menurunkan kadar
kolesterol darah. Serat yang tinggi akan meningkatkan ekskresi lemak melalui
feses, termasuk juga kolesterol dan trigliserida. Hal ini terjadi karena serat akan
mempengaruhi penyerapan lemak yaitu dengan menyerap asam lemak, kolesterol
dan asam empedu dalam saluran pencernaan. Asam lemak dan kolesterol yang
terikat serat tidak dapat membentuk misel sehingga tidak dapat diserap oleh usus
halus.Selain itu, komponen serat pangan mampu mengikat asam empedu sehingga
akan mencegah kembali penyerapan dari usus, dan meningkatkan ekskresinya
melalui feses. Akibatnya konversi kolesterol dari serum darah menjadi asam
5
Universitas Sumatera Utara
empedu didalam hati meningkat.Penurunan jumlah asam empedu yang kembali ke
hati mengakibatkan kolesterol untuk mensintesis asam empedu yang baru
sehingga berpengaruh pada penurunan kolesterol serum (Nishina dan Freedland,
1989).Hasil penelitian Anderson, et al., (1994) menunjukkan bahwa serat kasar
ransum menurunkan konsentrasi kolesterol dalam serum dan hati tikus
dibandingkan dengan selulosa.Ransum yang mengandung serat kasar yang mudah
larut dan yang tidak larut mempengaruhi nilai kolesterol dalam serum dan hati
tetapi masih tetap lebih rendah dibandingkan dengan tikus yang mendapatkan
pakan serat selulosa.
2.2 Alginat
Alginat cukup melimpah di alam karena mereka merupakan komponen
struktural dalam ganggang coklat laut (Phaeophyceae) yang terdiri dari hingga
40% dari bahan kering dan sebagai polisakarida kapsuler pada bakteri tanah.
Alginat disintesa pertama kali oleh Stanford pada tahun 1880.Asam alginat tidak
larut dalam air, karena itu yang digunakan dalam industri adalah dalam bentuk
garam natrium, garam kalsium dan magnesium.Meskipun penelitian ini dan hasil
mengarah ke kemungkinan produksi fermentasi mikroba dan juga oleh modifikasi
pasca - polimerisasi molekul alginat, semua alginat komersial saat ini masih
diambil dari sumber alga.Aplikasi industri alginat terkait dengan kemampuannya
untuk menahan air, membentuk gel, mengentalkandan sifat stabilnya (Draget, et
al., 2005).
2.2.1Struktur alginat
Alginat merupakan kopolimer linear yang mengandung lebih dari 700
residu asam uronat yaitu β-D-asam manuronat dan α-L-asam guluronat dengan
6
Universitas Sumatera Utara
ikatan 1,4. Rantai alginat yang hanya mengandung residu asam manuronat disebut
blok M, rantai alginat yang hanya mengandung residu asam guluronat disebut
blok G dan rantai alginat yang mengandung residu asam manuronat serta asam
guluronat disebut blok M-G, seperti Gambar 2.1 dibawah ini:
Gambar 2.1Struktur alginat
2.2.2 Sifat fisika dan kimia alginat
Natrium
alginat
biasanya
memiliki
berat
molekul20.000–
240.000.Pemerian natrium alginat adalah tidak berasa, praktis tidak berbau,
berwarna putih sampai putih kekuningan, berbentuk serbuk berserat (Rowe, et al.,
2009).
Asam alginat tidak larut dalam air dan mengendap pada pH < 3,5,
sedangkan garam alginat dapat larut dalam air dingin atau air panas dan mampu
membentuk larutan yang stabil. Natrium alginat tidak dapat larut dalam pelarut
organik tetapi dapat mengendap dengan alkohol.Alginat sangat stabil pada pH 510, sedangkan pada pH yang lebih tinggi viskositasnya sangat kecil.Sifat struktur
7
Universitas Sumatera Utara
sel alginat akan lebih kenyal apabila rasio komponen antara mannuronat dan
guluronat lebih dari satu (Draget, et al., 2005)
2.2.3Kegunaan dan aplikasi alginat
Alginat dapat digunakan dalam berbagai bidang antara lain industri
makanan, tekstil, farmasi, kertas, detergen dan kosmetik. Alginat telah digunakan
secara luas dalam berbagai formulasi oral dan topikal. Dalam formulasi tablet dan
kapsul, asam alginat digunakan sebagai pengikat, pelicin dan pengembang dalam
pembuatan tablet dan sebagai diluent dalam pembuatan cangkang kapsul.Asam
alginat banyak digunakan sebagai pengental dan sebagai suspending agent dalam
pembuatan berbagai pasta, krim dan gel dan juga sebagai stabilizing agentdalam
emulsi minyak dalam air (Rowe, et al., 2009).
Alginat hasil ekstraksi dari rumput laut coklat jenis Sargassum sp.
berguna bagi penderita penyakit diabetes mellitus (Wikanta, et al., 2002).
Pemberian natrium alginat viskositas 150cps, 300cps, dan 450cps dengan dosis
200 mg/ekor/hari mampu menurunkan kadar kolesterol total darah tikus sampai
pulih ke keadaan normal (Wikanta, et al., 2003).
Sifat koloid, membentuk gel, dan hidrofilik menyebabkan senyawa ini
banyak digunakan sebagai emulsifier, pengental danstabilizer dalam industri. Sifat
hidrofilik alginat dimanfaatkan untuk mengikat air dalam proses pembekuan
makanan. Pada makanan yang dibekukan, polimer ini mempertahankan jaringan
makanan.Selain itu, polimer ini dapat digunakan sebagai emulsi lemak dalam
pembuatan saus dan mengenyalkan, menjaga tekstur serta menghasilkan rasa yang
enak dalam pembuatan puding.Alginat juga dimanfaatkan dalam dunia kosmetik
karena sifatnya yang dapat mengikat air dan mudah menembus jaringan.Hal ini
8
Universitas Sumatera Utara
menyebabkan
polimer
ini
terikat
sempurna
pada
jaringan
kulit
dan
mempertahankan kelembaban (hidrofilik) dan elastisitas kulit (Anonim, 2015).
Selain aplikasi alginat dalam industri di atas, salah satu aplikasi alginat
yang dimanfaatkan dalam sering dimanfaatkan adalah teknik imobilisasi dengan
alginat dalam fermentasi gula oleh yeast.Kelebihan teknik imobilisasi adalah
penggunaan kembali biokatalis, produktivitas yang tinggi, dan pengurangan
kontaminasi.Dari penelitian yang telah dilakukan, alginat merupakan matriks
imobilisasi yang paling baik karena efisien, mudah digunakan, dapat dimodifikasi,
dan tidak bersifat toksik (Anonim, 2015).
Dalam percobaan, umumnya alginat digunakan sebagai suatu media, di
mana sel yeast dari ragi akan diimobilisasikan dalam butiran-butiran alginat itu.
Butiran-butiran tersebut akan ditempatkan dalam larutan gula (sukrosa) untuk
melihat proses fermentasi yeast sebagai salah satu metabolismenya dengan
menghasilkan CO2 yang mengakibatkan butiran-butiran tersebut melambung ke
atas untuk melepaskan gas. Ketika CO2 telah dilepaskan, butiran tersebut akan
terjatuh kembali ke dasar botol dan akan naik lagi ketika proses fermentasi terjadi
lagi (Anonim, 2015).
2.2.4Mekanisme natrium alginat menurunkan kolesterol
Natrium alginat mampu meningkatkan ekskresi lemak dari usus kecil.
Namun, alginat ini tampaknya tidak berpengaruh pada peningkatan ekskresi sterol
dari usus kecil tetapi berpengaruh terhadap efek penurunannya. Efek ini
kemungkinan disebabkanolehpengikatan dan penjeratan asam lemak di dalam gel
alginat yang menyebabkan stimulasi cholecystokinin dan ekskresi empedu
berkurang (Sandberg, et al., 1994).
9
Universitas Sumatera Utara
Mekanisme natrium alginat dapat menurunkankadar kolesterol darah
diduga terjadi dengan dua cara. Pertama, natrium alginat bergabung dengan asam
empedu yang diproduksi oleh hati untuk memecah lemak di dalam usus halus.
Sebagian besar asam empedu akan dikeluarkan bersama serat sebagai bahan
buangan dan tidak diserap lagi. Kolesterol merupakan bahan dasar pembentuk
asam empedu.Untuk menggantikan asam empedu yang hilang, kolesterol
dikeluarkan dari peredaran darah. Peristiwa ini dapat menurunkan kadarkolesterol
dalam darah. Kedua, serat natrium alginat di dalam usus mengikat asam lemak,
garam empedu dan kolesterol dari makanan sehingga menghambat penyerapan zat
tersebut dan membawanya keluar bersama feses. Berkurangnya absorbsi garam
empedu dan kolesterol ke hati ini akan meningkatkan pengambilan kolesterol dari
darah yang akan dipakai untuk sintesis asam empedu yang baru yang akan
mengakibatkan menurunnya kadar kolesterol darah (Wells dan Ershoff, 1961).
2.3 Kolesterol
Kolesterol terdapat di dalam jaringan dan lipoprotein plasma, yang bisa
dalam bentuk kolesterol bebas atau gabungan dengan asam lemak rantai panjang
sebagai ester kolesteril.Unsur ini disintesis di banyak jaringan dari asetil-KoA dan
akhirnya dikeluarkan dari tubuh di dalam empedu sebagai garam kolesterol atau
empedu.Kolesterol merupakan prekursor semua senyawa steroid lainnya di dalam
tubuh, misal kortikosteroid, hormon seks, asam empedu dan vitamin D (Murray,
et al., 2003).
Kolesterol dalam darah berasal dari dua sumber, yaitu dari diet (kolesterol
eksogen) dan dari hasil sintesis dalam tubuh (kolesterol endogen).Hanya 25 –
50% kolesterol dari diet yang diabsorpsi, selebihnya dibuang melalui feses.
10
Universitas Sumatera Utara
Kolesterol dan lemak tidak larut dalam darah, kolesterol perlu “dikemas” bersama
protein tertentu akan diubah menjadi lipoprotein berdensitas rendah (LDL) yang
dikenal sebagai kolesterol “buruk” dan lipoprotein berdensitas tinggi (HDL) yang
dikenal sebagai kolesterol “baik”. Kolesterol diperlukan oleh tubuh untuk sintesis
asam empedu yang diperlukan untuk pencernaan lemak, sintesis hormon steroid,
sintesis vitamin D sebagai komponen membran sel (Lehninger,1990).
2.3.1Biosintesis kolesterol
Biosintesis kolesterol dapat dibagi menjadi lima tahap sebagai berikut:
1. Tahap pembentukan mevalonat, yang merupakan senyawa enam-karbon,
disintesis dari asetil-KoA.
2. Unit isoprenoid dibentuk dari mevalonat dengan menghilangkan CO2.
3. Enam unit isoprenoid mengadakan kondensasi untuk membentuk skualen.
4. Skualen mengalami siklisasi untuk menghasilkan senyawa steroid induk,
yaitu lanosterol.
5. Kolesterol dibentuk dari lanosterol setelah melalui beberapa tahap lebih
lanjut, termasuk menghilangkan tiga gugus metil (Murray, et al., 2003).
Gambar 2.2Struktur kolesterol
11
Universitas Sumatera Utara
Kolesterol merupakan zat yang berguna untuk menjalankan fungsi tubuh.
Selain berguna untuk proses metabolisme, kolesterol berguna untuk membungkus
jaringan saraf (mielin), melapisi selaput sel, dan melarutkan vitamin. Kolesterol
pada anak-anak dibutuhkan untuk mengembangkan jaringan otak (Wiryowidagdo,
2002).Kolesterol secara khas adalah produk metabolisme hewan, oleh karena itu
terdapat pada makanan yang berasal dari hewan seperti kuning telur, daging, hati
dan otak (Murray, et al., 2003).
2.3.2 Jenis kolesterol
Lipid plasma yang utama yaitu kolesterol, trigliserida, fosfolipid dan
asamlemak bebas tidak larut dalam cairan plasma.Agar lipid plasma dapat
diangkutdalam sirkulasi, maka susunan molekul lipid tersebut perlu dimodifikasi,
yaitudalam bentuk lipoprotein yang bersifat larut dalam air.Lipoprotein ini
bertugasmengangkut
lipid
dari
tempat
sintetisnya
menuju
tempat
penggunaannya(Suyatna dan Tony, 1995). Lipoprotein dibagi menjadi 5 bagian
yakni kilomikron, very lowdensity lipoprotein (VLDL), intermediate density
lipoprotein (IDL), low densitylipoprotein ( LDL), dan high density lipoprotein
(HDL). Dari kelimanya, yangpenting untuk diketahui adalah LDL dan HDL, yaitu
:
1. Low density lipoprotein (LDL) merupakan lipoprotein yang mengangkut
kolesterol terbesar untuk disebarkan ke seluruh jaringan tubuh dan
pembuluh darah. LDL sering disebut kolesterol jahat karena efeknya yang
arterogenik (mudah melekat pada dinding pembuluh darah), sehingga
dapat menyebabkan penumpukan lemak dan penyempitan pembuluh darah
(arterosclerosis). Kadar LDL di dalam darah sangat tergantung dari lemak
12
Universitas Sumatera Utara
jenuh yang masuk. Semakin banyak lemak jenuh yang masuk, semakin
menumpuk pula LDL. Hal ini disebabkan LDL merupakan lemak jenuh
yang tidak mudah larut.
2. High density lipoprotein (HDL) mengandung protein yang tinggi dan
rendah kolesterol dan fosfolipid. HDL merupakan lipoprotein yang
mengandung Apo A, yang memiliki efek anti-arterogenik, sehingga
disebut kolesterol baik. Fungsi utamanya adalah membawa kolesterol
bebas dari dalam endotel dan mengirimkannya ke pembuluh darah perifer,
lalu keluar tubuh lewat empedu. Dengan demikian, penimbunan kolesterol
di perifer menjadi berkurang (Guyton, 2006).
2.3.3 Kolesterol dan hubungannya pada beberapa penyakit
Berbagai penelitian menunjukkan adanya hubungan antara lemak jenuh
dan kolesterol dan timbulnya penyakit jantung koroner, obesitas, hipertensi,
diabetes serta sejumlah penyakit kanker, termasuk kanker payudara dan kanker
usus besar (kolon) (Throp, 2001).Kadar kolesterol normal pada manusia kurang
dari 200 mg/dl. Kenaikan kadar kolesterol di dalam darah merupakan faktor
resiko dalam pembentukan penyakit jantung koroner. Gambar 2.2 menjelaskan
bagaimana terjadinya aterosklerosis.
13
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3Proses terjadinya aterosklerosis
Hal ini dibuktikan oleh para ahli dengan penurunan kadar kolesterol dalam
darah, menurunkan pula resiko pembentukan aterosklerosis penyebab penyakit
jantung koroner (Silalahi, 2006).
Ateriosklerosis adalah suatu penyakit yang ditandai dengan penebalan dan
hilangnya elastisitas dinding arteri.Aterosklerosis adalah bentuk arteriosklerosis
yang paling umum ditemukan (Suyatna dan Tony, 1995).Aterosklerosis
disebabkan oleh penebalan zat-zat lemak di dalam dan di bawah lapisan intima
dinding pembuluh darah, yang juga terjadi pada arteri koroner.Athere (bahasa
Yunani) berarti bubur encer sedangkan skleros berarti pengerasan.Jadi,
arterosklerosis adalah penumpukan endapan jaringan lemak (atheroma) dalam
pembuluh darah.Pengendapan lemak seperti ini disebut plaque (plak), terutama
terdiri atas kolesterol dan ester kolesterol (Silalahi, 2006).
Usaha untuk mencegah dan memperbaiki aterosklerosis adalah antara lain
dengan menurunkan kadar kolesterol dalam plasma. Prinsip utama pengobatan
14
Universitas Sumatera Utara
hiperlipoproteinemia ialah mengatur diet yang mempertahankan berat badan
normal dan mengurangi kadar lipid plasma (Suyatna dan Tony, 1995).
Bagaimanapun juga persoalan kolesterol tidak bisa dipisahkan dengan soal
makanan baik itu jenis, jumlah, maupun rasa. Perlu diingat kembali bahwa semua
makanan yang mengandung atom karbon seperti yang terdapat dalam karbohidrat,
lemak dan protein merupakan makanan yang menyediakan bahan bagi tubuh
untuk membentuk kolesterol (Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Kolesterol dibuat dari atom karbon yang didaur ulang dari makanan yang
disantap. Oleh karena itu, meskipun kita sama sekali tidak mengonsumsi makanan
yang mengandung kolesterol tapi tetap mengonsumsi karbohidrat, lemak dan
protein secara proporsional, maka kebutuhan kolesterol kita akan tetap terpenuhi
(Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Bahan makanan yang sehat bisa menjadi tidak sehat apabila diolah dengan
cara digoreng, sebab minyak yang digunakan untuk menggoreng adalah bahan
yang paling mudah teroksidasi. Berikut beberapa jenis makanan beserta kadar
kolesterolnya (Kurniadi dan Nurrahmani, 2014).
Tabel 2.1 Jumlah kolesterol dalam makanan
Jenis makanan
Kolesterol (mg/10 g)
Kategori
Jenis makanan yang aman dikonsumsi karena kadar kolesterol yang rendah
Putih telur
0
Sehat
Teripang
0
Sehat
Susu sapi non-fat
0
Sehat
Daging ayam/daging bebek tanpa kulit
50
Sehat
Ikan air tawar
55
Sehat
15
Universitas Sumatera Utara
Daging sapi/daging babi tanpa lemak
Daging kelinci
Daging kambing tanpa lemak
60
65
70
Sehat
Sehat
Sehat
Tabel 2.1 lanjutan
Jenis makanan yang boleh dikonsumsi sekali-kali
Daging asap (ham/smoke beef)
98
Iga sapi
100
Iga babi
105
Daging sapi
120
Ikan bawal
120
Jenis makanan yang perlu diperhatikan untuk dikonsumsi
Daging sapi berlemak
125
Daging babi berlemak
130
Keju
140
Sosis daging
150
Kepiting
150
Udang
160
Kerang
160
Siput
160
Belut
185
Jenis makanan yang berbahaya untuk dikonsumsi
Santan
185
Susu sapi
250
Coklat
290
Margarine/mentega
300
Jeroan sapi
380
Jeroan babi
420
Kerang putih/tiram
450
Jeroan kambing
610
Jenis makanan yang pantang untuk dikonsumsi
Cumi-cumi
1170
Kuning telur ayam
2000
Otak sapi
2300
Otak babi
3100
Telur burung puyuh
3640
Sekali-sekali
Sekali-sekali
Sekali-kali
Sekali-sekali
Sekali-sekali
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Hati-hati
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Berbahaya
Pantang
Pantang
Pantang
Pantang
Pantang
2.4 Telur Puyuh
Telur puyuh terdiri atas putih telur (albumen) 47,4%; kuning telur (yolk)
31,9%; cangkang dan selaput tipis 20,7%. Kandungan protein telur puyuh sekitar
13,1%, sedangkankandungan lemaknya 11,1%. Kadar kolesterol kuning telur
16
Universitas Sumatera Utara
puyuh sebesar 2139,17 mg/100 g, sedangkan kandungan kolesterol kuning telur
ayam ras hanya 1274,5 mg/100 g. Perbedaan susunan protein dan lemak telur
puyuh dibandingkan dengan telur ternak unggas lain disajikan pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Kandungan protein dan lemak pada beberapa telur ternak unggas
Jenis unggas
Ayam ras
Itik
Angsa
Merpati
Kalkun
Burung
puyuh
Protein (%)
12,7
13,3
13,9
13,8
13,1
13,1
Lemak (%)
11,3
14,5
13,3
12,0
11,8
11,1
Karbohidrat (%)
0,9
0,7
1,5
0,8
1,7
1,6
Abu (%)
1,0
1,1
1,1
0,9
0,8
1,1
Sumber: Pamungkas, et al., (2013)
2.5 Minyak Jelantah
Minyak goreng merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang
berfungsi sebagai media pengolahan bahan pangan.Selain memperbaiki struktur
fisik dari bahan pangan yang digoreng, minyak goreng dapat menambah gizi dan
nilai kalori serta memberikan citarasa yang khas bagi bahan pangan.Namun yang
menjadi masalah adalah penggunaan minyak goreng yang berulang-ulang dapat
menyebabkan kerusakan pada minyak tersebut. Jika minyak dipanaskan berulangulang pada suhu tinggi dan waktu yang cukup lama, maka akan menghasilkan
senyawa polimer yang berbentuk padat dalam minyak. Berbagai macam gejala
keracunan yaitu, iritasi saluran pencernaan, pembengkakan organ tubuh, dan
kematian telah diobservasi pada hewan yang telah diberi lemak yang dipanaskan
dan teroksidasi (Ketaren, 2008).
Minyak jelantah memiliki kandungan peroksida yang tinggi, hal ini bisa
terjadi salah satunya disebabkan oleh pemanasan yang melebihi standar. Standar
proses penggorengan normalnya berada dalam kisaran suhu 177 - 221 derajat
17
Universitas Sumatera Utara
celcius. Sedangkan kebanyakan orang justru menggunakan minyak goreng pada
suhu antara 200-300 derajat celcius. Pada suhu seperti ini, ikatan rangkap pada
asam lemak tak jenuh rusak kemudian akan teroksidasi, membentuk gugus
peroksida dan monomer siklik, sehingga yang tersisa adalah asam lemak jenuh
saja. Dalam hal ini, resiko terhadap meningkatnya kolesterol darah tentu akan
semakin tinggi (Ketaren, 2008).
2.6 Lemak Kambing
Lemak merupakan sumber energi yang paling besar yaitu sekitar 9
kkal/gram dibandingkan karbohidrat dan protein yang hanya berkisar 4 kkal/gram.
Namun dalam proses pembakaran yang terjadi dalam tubuh justru karbohidrat dan
protein digunakan terlebih dahulu baru kemudian lemak, sehingga jarang sekali
tubuh membakarlemak untuk menghasilkan energi. Komponen penyusun lemak
terdiri dari atom karbon, hidrogen dan oksigen yang berasal dari satu molekul
gliserol yang bergabung dengan tiga molekul gliserol.Komposisi daging kambing
kandungan protein, lemak dan air masing-masing 16, 23-25 dan 55% (Hargono, et
al., 2008).
18
Universitas Sumatera Utara