Pengaruh jenis minyak yang dikonsumsi terhadap komposisi asam lemak otak dan kemampuan belajar tikus percobaan
PENGARUH JENIS MINYAK YANG DIKONSUMSI
TERHADAP KOMPOSISI ASAM LEMAK OTAK DAN
KEMAMPUAN BELAJAR TIKUS PERCOBAAN
Oleh :
HARDOKO
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1998
Hardoko. I'engaruh Jenis Minyak Yang Dikonsumsi Terhadap Komposisi Asam lkmak
Otak dan Kcrnan~puan Belajar 'l'ikus Percobaan. (Dibawah bimbingan F.G Winamo,
sebagai ketua komisi pernbimbing Deddy Muchtadi,
Budiyanto, dan Hermana, sebagai anggota komisi).
Anton Apriyantono.
Slamet
Potensi besar minyak ikan, rninyak kelapa, dan minyak sawit yang dimiliki
lndonesia belum dioptimdkan bila dipandang dari aspek gizinya.
Salah satu aspek gizi yang berupa peranan jenis minyak yang dikonsumsi dalam
pertumbuhan otak dan kemampuan belajar telah dipelajari dengan menggunakan tikus
percobaan (Hatus rtorvegicus) di Laboratorium Hewan Percobaan Pusat Penelitian dan
Pengembangan Gizi, Departemen Kesehatan RI, di Bogor, Laboratorium Kimia dan
Biokimia PAU Pangan dan Gizi LPB, dan Laboratorium Kimia Pangan Iurusan TPG
Pada tahap I dilakukan pengujian terhadap minyak ikan tuna (MIT),
Fateta IPB.
minyak kelapa (MK), minyak sawit (MS), dan konsentrat minyak ikan tuna (KMI). Pada
tahap II dilakukan pengujian terhadap minyak campuran dari MIT dan KMI dengan
perbandingan 3: I (CMK,), 1 : 1 (CMKz), dan 1: 3 (CMK3). Adapun tujuan utama dari
pengujian tersebut adalah untuk mengetahui pengaruh jenis minyak yang dikonsumsi
selama masa gestasi, laktasi hingga masa pertumbuhan anak Likus t e r b h p komposisi
asam lemak otak dan kemampuan beiajar anak tikus percobaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rninyak-minyak yang diujikan secara u m u m
dapat diserap dengan baik ke dalam tubuh tikus, dengan tingkat penyerapan rata-rata
rnencapai 94.69
1.61%. Penyerapan tertinggi dicapai oleh KMI (96.88%), kemudian
diikuti MK (96.10 t_ 1.04%), MS (95.44 4 1.24%), dan MIT (92.04 1.24%)). Adapun
penyerapan C M K I , CMKI, dan CMK3 masing rnasing rnencapai 94.49 0.55%, 94.24 +_
1.5496, dan 93.68 f 1.10%.
Jumlah minyak yang dikonsumsi dan terserap dalarn tubuh tikus temyata
berpengamh nyata pada komposisi asam lemak air susu tikus (AST), terutama pada kadar
asam lemak n-3 -nya. Kelompok tikus yang mendapat ransum rninyak ikan (MIT dan
I(MI) dalarn AST-nya rnengandung asam lemak n-3 jauh lebih tinggi dibanding kelompok
tikus yang mendapat ransum minyak nabati (MK atau MS). Kadar total asam lernak n-3
(rng/g minyak) dalam masing-masing AST adalah 3.7 untuk MK, 4.5 untuk MS, 61.8
untuk MIT, dan 87.3 untuk KMI, sedangkan dalam AST CMKr, C m , dan CMK3
masing-masing adalah 102.4, 1 19.3, dan 71.6.
Asam-asarn lemak n-3 tersebut
didominasi oleh DHA, dengan rasio AAlDHA sebesar 2.3 untuk MK, 1.4 untuk MS,
0.1 untuk rnasing-masing MIT, KMI, CMKI, C m , dan CMK3.
Serat badan anak tikus jantan cenderung lebiih besar daripada tikus betina. Pada
anak tikus yang rnendapat ransum berkadar asam dokosaheksaenoat @HA) tinggi (KMI
untuk percobaan I dan ChCIG untuk percobaan II) juga mempunyai berat badan lebih
rendah daripada anak tikus yang lain, dernikian juga pada berat otaknya (dekor).
-
*
+
+
Adapun waktu semburan pertumbuhan otak tikus diduga terjadi pada awal kelahiran
yaitu sekitar umur 3 hari, kemudian pertumbhannya menurun.
Kemampuan belajar anak tikus ternyata dipengaruhi oleh j e ~ srninyak yang
dikonsumsi, tetapi tidak dipengaruhi oleh jenis kelamin (jantan / betina), berat otak clan
berat badan. Anak tikus yang mendapat ransum rninyak ikan (MCT at= Kh4I) ternyata
mempunyai kemampuan belajar lebih tin& dibanding anak tikus yang mendapat ransum
minyak nabati (MK atau MS), tetapi antara kelompok anak tikus mT dan KMI atau
antara MK dan MS tidak menunjukkan perberbedaan nyata. Kemampuan belajar anak
tikus yang mendapat ransum CMKt, CMKz, dan CMK3 juga tidak berbeda dengan yang
mendapat ransum MIT atau KMI. Ini menunjukkan bahwa kadar DHA yang lebih tinggi
dari yang terkandung dalam ransum MIT (146.6 mglg rninyak atau 7.3 mglg ransum)
kurang bermanfaat untuk lebih meningkatkan kemampuan belajar anak tilcus.
Kelompok anak tikus yang berkemampuan belajar lebih ti@
temyata dalam
otaknya mengandung kadar DHA lebih tinggi daripada kadar asam arakidonatnya (AA).
Tetapi kadar fosfolipid kolin (PC), etanolamin (PE), inositoI (PI), serin (PS) dan asam
fosfatidat (PA) dalam otak anak tikus tidak berbeda nyata dengan anak tikus yang
berkemampuan belajar lebih rendah. Kadar DHA dalarn otak anak tilclls yang rnendapat
ransum MIT atau IUMI pada akhir percobaan (umur 72 hari) masing-masing adalah 79.6
8.9 dan 79.2 i 7.8mg/g minyak, sedangkan otak anak tikus yang menciapat ransum MK
atau M S masing-masing adalah 42 9 + 4.4 dan 43.4 + 5.1 mg/g minyak. Adapun kadar
DHA dalam otak tikus yang mendapat ransum CMKl, CMK2, dan CMIG masing-masing
adalah 80.2 -t 5.7, 79.2 1.2. dan 79.6 +. 2.9 mg/g minyak. Ddam kaitannya dengan
A.4, tikus yang berkemampuan belajar lebih tinggi mernpunyai rasio ANDHA 0.48-0.53,
sedangkan yang berkemampuan belajar lebih rendah rasionya sekitar 1.23- 1.3 1.
Ienis rninyak yang dikonsumsi ternyata juga berpengaruh pada profil lipid plasma
darah anak tikus. Tikus yang mendapat ransum minyak ikan (MIT atau KMI) mempunyai
kadar trigliserida plasma dan kolesterol LDL lebih rendah daripada yang mendapat
ransum minyak nabati (MK atau MS), namun kadar kolesterol HDL dan t o t d
kolesterolnya tidak berbeda nyata. Kadar trigliserida dan kolesterol LDL dalam plasma
dm& tius yang rnendapat ransum h4lT atau KMI masing-masing adalah 52.2 k 13.8
mg/dl dan 58.4 i 14.4 mgrdl (untuk trigliserida), 8 8 2.0 mg/dl dan 9.7 ri. 2.4 mgldl
(untuk LDL), sedangkan pada MK dan MS masing-masing adalah 106.4 k 19.8 mg/dl
d m 1 1 0 . 1 -t 3 1.9 mg/dl (untuk trigliserida), serta 20.3
4.8 rngidl dan 20.8 f 3.4 mg/dl
(untuk LDL).
Dengan demikian minyak ikan tuna dapat dimanfaatkan untuk memenuhi
kebutuhan gizi anak tikus dalarn pembentukan dan pertumbuhan otak, dan pada alihirnya
dapat meningkatkan kemmpuan belajar an& tikus yang lebih baik dibandingkan dengan
rninyak sawit dan minyak kelapa.
+
+
+
+
ABSTRACT
Hardoko. The effect of consuniption of different types of oil on the cornposjtion of
fatty acids in the brain and learning ability of experimental rats (In Indonesian).
Doctor Dissertation. Bogor Agricultural University. 1998.
(Under The Supervision of Prof. Dr. F.G. Winarno, As Chairman, Prof. Dr. Ir. Dddy
Muchtadi, MS., Dr. Lr. Anton Apriyantono, MS., Dr. 1r. Slamet Budiyanto, MAgr., and
Dr. H. Hermana, Msc., As Co-Supenrisors)
The effect of consumption of different types of oil on the
composition of brain fatty acids and learning ability was investigated on
experimental rats. The oils used were fish oil (FO), fish oil concentrate
(FC), palm oil (PO), coconut oil (CO), and a mixture of FO and FC in the
proportion of 3: 1 (OM1), 1:1 (OM2) and 1:3 {OMS). Each ration contained
5% (w/w) of the oil and was given everyday ad tibiturn during gestation
period and lactation period until the weanling rats were 72 days old.
The average absorption level of the oils was 94.69 -t 1.61% , the
lowest level was given by the rats fed with FO at a level of 92.04 f
1.24%. The learning ability of rats was not affected by sex, brain weight
as well a s body weight, but it was affected by types of oil consumed. The
learning ability of rats which consumed the ration containing FO was
higher than that of PO or CO,but it was not different than that of FC or
OM. The type of oil consumed did not affect the composition of
phospholipid of the brain, but it affected the composition of fatty acids,
particularly docosahexaenoic acid (DHA). The rats showing higher
learning ability were those fed with the ration containing fish oil and
had a higher concentration of DHA than arachidonic acid (AA) in their
brain, with a ratio of A A to DHA, 0.48 - 0.53. The rats having a lower
learning ability had a ratio of AA to DHA, 1.23 - 1.31. Feeding the rats
with a ration containing DHA at a level of 7.3 mg/g as that present in
the ration containing fish oil only, did not affect either the AA to DHA
ratio in the brain, nor increased the learning ability.
DHA is likely to play an important role in brain development as
shown by the presence of DHA in the brain and milk of rats consuming
ration with or without n-3 fatty acids. The high concentration of DHA
present in three-day old rats indicated that DHA was collected in the
brain during gestation period.
The concentration of triglyse&de and LDL cholesterol in plasma of
rats consuming a ration containning fish oil was lower than those
consuming no
fish oil. Nevertheless, total cholesterol and HDL
choIestero1 in plasma of rats was not significantly difference.
PENGARUH JENIS MINYAK YANG DlKONSUMSI
TERHADAP KOMPOSISI ASAM LEMAK OTAK DAN
KEMAMPUAN BELAJAR TIKUS PERCOBAAN
Oleh
HARDOKO
Diserrasi
zintztk mcnwnuhi persyaratan nlemperoleh ge far Dokror
dalam hidang //mu Pangan
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1998
Pengaruh Jenis Minyak Yang Dikonsumsi Terhadap
Komposisi Asam Lemak Otak dan Kemampuan Belajar
Tikus Percobaan
Judul
Nama Mahasiswa : H a r d o k o
Nomor pokok
: 93531/ LPN
Menyetujui :
1. Komisi Pembimbing
Prof. Dr. F.G. Winarno
(Ketua)
/
Prof.Dr.Ir. Deddy Muchtadi, MS.
(Awgota)
Dr.Ir. ~ n t g Apriyantono,
n
MS.
(A%gota)
/7
&%
Dr. Ir. Slamet Budiyanto, MAgr.
(Awgota)
2. Ketua Program Studi
n m u Pangan
px>
Dr. Ir. Joko Hermanianto, Msc.
Tanggal lulus : 3 Oktober 1998
--
Dr. H . H e r m a n a , M S c .
(Jw3gota)
Penulis dilahirkan di KIaten Jawa Tengah pada tanggal 8 Januari 1963,
sebagai anak kelima dari enarn bersaudara, dari pasangan Moekin Hardjosajono
dengan Susanti.
Tahun 1974 lulus SDN di Klaten, kemudian melanjutkan di S M P Kristen
Klaten dan lulus tahun 1977. Pada tahun 1981 berhasil lulus dari SMAN di Klaten
dan melanjutkan kuliah di
IPp
sampai lulus dari Jurusan TeknoIogi Hasil
Perikanan, Fakultas Perilcanan trlfiun 1986.
Tahun 1986-1988 bekerja pada perusahaan swasta di Jakarta, darl tahuli
1989 ~liasukme~ijadistaf pengajar pada Fakultas Perikanan Universitas Brawijaya
h;lalarlg I ~ i n g asekarang.
Pada tahun 1989 dikirirn untuk mengambil prograni
5-2
pada Program Studi ilmu Pangan IPB dan berhasil diselesaikan pada awal tahuri
1992. Pada tahun 1993 melanjutkan studi pada Program Doktor (S-3) di Program
studi Ilrnu Pangan IPB.
KATAPENGANTAR
Segenap pikiran, tenaga, waktu dan dana telah dicurahkan untuk
menyelesaikan disertasi ini. Karya ini merupakan akhir dari
pejalanan
panjang yang berliku-liku d a sarat dengan tantangan. sejak penulisan
proposal, pencarian dana, hingga pelaksanaan penelitian dan penulisan
laporan.
Semua ini adalah k x e n a berkat dan rahmat Tuhan Yang M a h a
Kuasa yang dianugerahkan pada penulis.
Tulisan ini menelaah
pemanfaatan minyak ikan tuna ( h a d samping
proses pengalengan), minyak sawit, dan minyak kelapa dalarn pembentukan
dan pertumbuhan otak anak tikus dalam kaitannya dengan kemampuan
belajar tikus percobaan, sebelum diaplikasikan pada rnanusia.
menunjukkan bahwa kemampuan belajar anak *us
Kasilnya
yang rnengkonsumsi
minyak ikan tuna mempunyai kemampuan belajar lebih tin& dibandingkan
dengan yang mengkonsumsi minyak sawit atau minyak kelapa
Pemberian
ransum dilakukan sejak masa gestasi, laktasi, hingga masa pertumbuhan
anak tikus umur 72 hari.
Dengan segala hormat dan kerendahan hati,
penghargaan
dan
rasa
terima
Prof. Dr. Ir. Deddy Muctadi, MS.,
Slarnet Budiyanto, MAgr.,
kasih
Dr. Ir.
kepada
penulis
sampaikan
Prof. Dr. F.G. Winarno,
Anton Apriyantono. MS.,
dan Dr. H. Hermana, MSc.,
Dr. Ir.
selaku komid
pembimbing, yang telah banyak memberikan petunjuk, arahan, saran, dan
bimbingan sejak penulisan proposal hingga tersusunnya tulisan ini.
Ucapan terima kasih yang tulus juga
penulis sampaikan kepada
pimpinan Universitas Brawijaya Mdang yang telah memberikan kesempatan
penulis untuk mengkuti pendidikan program doktor di Institut. Pertanian
Bogor,
Departemen Pendidikan dan Kebudayaan yang telah memberikan
beasiswa T M P D , Yayasan Dharma
Bakti Kalbe, Yayasan Toyota Astxa,
Yayasan Aji Dharma Bakti, d a n Yayasan Supersemar yang telah memberikan
bantuan dana untuk penyelesaian penulisan laporan ini.
Kepada seluruh staf dan karyawan Laboratorium Kimia dan Biokimia
PAU Pangan d a n Gizi IPB,
Laboratorium Kimia J u r u s a n Tehnologi Pangan
dan Gizl Fateta-IPB, Laboratorium Hewan Percobaan Pusat Penelitian dan
Pengembangan Gizi - Departernen Kesehatan RI di Bogor, dan semua pihak
yang
telah
membantu
dalam
pelaksanaan
penelitian,
penulis
juga
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.
Atas dukungan doa dan dorongan semangat, serta kasih yang besar
dari Isteri tercinta. Ibu, K a k a k ,
Adik, dan Bapak dan Ibu Mertua, serta
sahabat, yang telah diberikan juga saya sampaikan kebanggaan, hormat, dan
terima kasih yag setinggi-tingginya
Kiranya kemuliaan dan berkat dari Tuhan Yang Maha Kuasa menyertai
Bapak, Ibu, dan saudara-saudara sekalian yang telah bejasa dalam tulisan
ini.
Akhimya penulis menyadari
karenanya mohon
a k a kekurang sempumaan tulisan ini,
dimaafkan dan harap dimaklumi.
bermanfaat bagi kita semua.
Semoga karya i
ni
DAFTAR SINGKATABI
AA
ADP
ALE
ALJ
ALRS
ALRP
ALTT
ALTJ
AMP
AST
ATP
CMK,
CMKz
CMKa
CTP
DHA
DPA
EPA
HDL
KMI
LA
LDL
LNA
MIT
MK
MS
NADH
NADPH
PA
PC
PE
PI
PS
SAM
VLDL
: Asam arakidonar
: Adenosin difosfat
: Asam lemak esensial
: Asam lemak jenuh
: Asam lemak rantai sedang
: Asam l e d rantai panjang
: Asam lemak tidak jmuh tunggal
: Asam l e d tidak jenuh jamak
: Adenosin monofosfat
: Air sasutikus
: Adenosin trifosfat
: Campuran 0.75 MlT + 0.25 KhU
: Campuran 0.50 MIT + 0.50 KMI
: Campuran 0.25 MIT + 0.75 KMI
: Sitidin trifobfst
: Asam dokosaheksaenoat
: Asam dokosapentamoat
: Asam pentamoat
: High density lipoprotein
: Konsentrat &yak
ikan
: Asam linoleat
: Low density Lipoprotein
: Asam linolenat
: Minyak ikan tuna
: Minyak kelapa
: Minyak sawit
: Dihidronicdinamid adenin dinukleotida
: Dihidronicctinamid adenin d i n u k l d d a fosfat
: Asarn fosfatidat
: Fosfatidil kolin
Fosfatidil etanolamin
: Fosf%ti&l Inosital
: Fosfatidil serin
: Adenosil metionin
: Very low density lipoprotein
DAFTAR IS1
Halaman
.............................................................................
DAFTAR SINGKATAN .......................................................................
DAFTAR IS1 .....................................................*..................................
DAFTAR TABEL ........................... .
.
.
.
...............................................
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
KATA PENGANTAR
I
I1
N
VI I
IX
1. PENDAHULUAN
............................. ....
.................................
A. Latar belakang ................... .
.................. .
.
.................
B. Tujuan penelitian ....................................................................
C. Hipotesis ................................................................................
D. Kegunaan penelitian ..............................................................
I1 . TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................
1
1
5
6
7
8
A. Minyak Ikan ..........................................................................
1 Sumber d m Potensinya di Indonesia
2 . M i n y a k Ikan Tuna Sebagai Sumber ALTJ n-3 ......................
8
8
12
B. Minyak Sawit ..........................................................................
1. Karakteristik Minyak Sawit .................................................
2 . Komposisi zat gizi minyak sawit ...........................................
17
17
C. Minyak Kelapa ...............................
......... ...............................
1. Karakteristik Minyak Kelapa ...............................................
2 . Komposisi Zat Gizi Minyak Kelapa ............................ .
.
......
22
.
............................ ..
18
22
24
D . Pengangkutan Asam Lemak ke Otak dan Biosintesisnya .........
1. Pencemaan dan Penyerapan Minyak Pangan
..
2 . Pengangkutan Asam L e m a k ke Otak ....................................
3. Biosintesis ALTJdan Biosintesis Lipid Otak .........................
27
27
E . Pengaruh Minyak Pangan Terhadap Lipid Tubuh ....................
1. Lipid Tersimpan d m Lipid Air Susu .....................................
2 . Lipid Plasma Darah .............................................................
..................................
3. Lipid Membran ........................... .....
4 . Lipid Otak .....................
..... ................*..............................
40
F . Pengaruh Ransum Minyak Terhadap K e m a m p u a n Belajar
61
....................
.......
31
35
40
43
50
52
I11
.
.................................. .. ..........................
A . l3ahan ..................... .
.
.
.
..........................................................
1 . Bahan Y a n g Diuji ..................................................................
2 . Tikus Percobaan ................... .
..............................................
3. Bahan Ransum Pakan Tikus Percobaan .................... .
..........
4 . Bahan Kimia Untuk Analisis .................................................
BAHAN DAN METODE
B. Peralatan
64
..................... .
.........................................................
Pemeliharaan Tikus ....................
......
.................
Pengambilan Sampel Uji ........................................
Untuk Pembuatan Konsentrat M i n y a k Ikan ...........
Untuk Uji Kemampuan Belajar Tikus ....................
Untuk Andisis ......................................................
1. Peralatan
2 . Peralatan
3. Peralatan
4. Peralatan
5. Peralatan
C . Tempat dan W a k t u Penelitian
..................................................
D . Metodologi Penelitian ..........................................................
I . Pemucatan Minyak Ikan
2 . Proses Pembuatan Konsentrat M i n y a k Ikan ...........................
3. Pembuatan Ransum Tikus
4. Rancangan Percobaan
5. Pengamatan Pertumbuhan Tikus
6- Pengujian Penyerapan M i n y a k
7. Pengumpulan Sampel Untuk Analisis
8. Analisis Sampel
9- Uji Kemarnpuan Belajar Tikus
....
10. Analisis Data ........................................................................
........................................................
......................... .
.
......................
...........................................................
..........................................
..............................................
....................................
.....................................................................
.............................
............
IV . HASIL DAN PEMBAHASAN
.............................................................
A . Karakteristik Asam-asam Lemak Dalam Ransum
B. Penyerapan Minyak Uji
......................
.............................................................
C. Komposisi Asam Lemak M i n y a k Air Susu Tikus
.........................
D . Pertumbuhan Tikus Berdasar Jenis Minyak Y a n g Dikonsumsi ...
1. Pertumbuhan Berat Badan Tikus Percobaan
2 . Pertumbuhan Berat Otak Tikus Percobaan ............................
........................
E . Kemampuan Belajar Tikus Percobaan Berdasar Jenis Minyak
Yang Dikonsumsi .................... .
.
.
.............................................
F . Pengaruh Jenis Minyak Yang Dikonsumsi Terhadap Fosfolipid
dan Komposisi Asam Lemak Otak Tikus .....................................
1. Kadar Fosfolipid Dalarn Lipid Otak Tikus ..............................
2 . Komposisi A s a m Lemak Dalam Otak Tikus ...........................
A. Asam Lemak n-3 dan n-6 Daiam Otak Tikus ...................
B . AW dan ALTT Dalam Otak Tikus .....................................
G . Pengaruh Jenis Minyak Y a n g Dikonsumsi Terhadap Plasma .
DarahTikus ............................................................................
1 . Pengaruh Jenis
2. Pengaruh Jenis
3. ~ e n g a r u h
Jenis
4 . Pengaruh Jenis
V . KESIMPULAN
SARAN
Minyak Terhadap Kadar Trigliserida Plasma .
Minyak Terhadap Total Kolesterol Plasma .....
Minyak ~ e r h a d a pHDL Plasma Tikus ...........
M h y a k Terhadap LDL Plasma Tikus ...........
..............................................................................
......................................
.
.
.
DAFTAR PUSTAKA
...........................
....................... .
.
.
.
...................................
124
124
127
127
140
145
145
149
152
154
157
158
159
DAFTAR TABEL
.
Teks
lo
Halaman
2.1 Contoh distribusi minyak dalam tubuh ikan
.................................
10
2.2. Kandungan minyak pada daging ikan tuna
..................................
10
2.3 Kandungan asam lemak jenuh dan asam Iemak tidak jenuh dari
berbagai minyak dan daging ikan.................................................
13
2.4
Profil asam lemak dari minyak ikan
2.5. Sifat fisikokimia minyak sawit
..................... .
....................
...................................................
18
.....................
19
.................
Sifat-sifat fisiko kimia minyak kelapa ...........................................
20
2.6
Perkembangan produksi minyak sawit di Indonesia
2.7
Profil asam lemak minyak sawit dan minyak inti sawit
2.8
14
2.9 Perkembangan produksi dan ekspor minyak kelapa Indonesia ......
2.10 Komposisi asam lemak yang terdapat dalam minyak kelapa
2.1 1 Komposisi dan karakteristik lipoprotein plasma manusia
........
23
24
26
............
34
........
43
2.12 Kandungan ALTJn-3 dan n-6 dalam AS1 di berbagai negara
.....
2.13 P e n g m h konsumsi minyak terhadap kolesterol plasma tikus
2.14 Beberapa studi tentang peng-h
diet terhadap kemampuan
belajar tikus ..............................................................................
47
62
.............................................
3.1
Komposisi ransum tikus percobaan
3.2
Komposisi campuran vitamin untuk ransum tikus percobaan
......
73
3.3
Komposisi campuran mineral untuk ransum tikus percobaan
......
74
4.1
Jenis dan kadar asam lemak n-3 dan n-6 yang terdapat dalam
ransum minyak yang diujikan .....................................................
88
Pengelompokan asam-asam lemak dari minyak uji berdasarkan
dasarkan panjang rantai karbonnya ..............................................
91
4.2
VI1
72
Pengelompokan asam lemak yang terdapat dalaxu minyak uji ber- .
dasarkan jumlah ikatan rangkapnya ............................................
Pengelompokan asam lemak dalam air susu tikus berdasarkan
........................
panjang rantai karbonnya .................................
..
Pegelompokan asam-asam lemak dalam air susu tikus berdasarkan tingkat kejenuhan ikatan pada rantai karbonnya ..................
Jenis dan kadar asam l e m a k 11-3 dan n-6 yang terdapat AST ber.
....................
dasarkan jenis ransum yang diuji .........................
Kadar ALTJ n - 3 dalam otak tikus percobaan I pada berbagai
tingkat umur ..............................................................................
Kadar ALTJ n-3 dalam otak tikus percobaan II pada berbagai
tingkat umur ............................ .
................................................
Kadar ALTJ n-6 dalam otak tikus percobaan I pada berbagai
tingkat umur ..............................................................................
Kadar ALTJ n-6 dalarn otak tikus percobaan I1 pada berbagai
tingkat umur ...............................................................................
DAFTAR GAMBAR
Teka
Rurnus molekul beberapa fraksi lipid yang terdapat dalam
minyak ikan ..........................................................................
Rumus molekul beberapa asam lemak 13-3dan n-6
................
Pencemaan h-igliserida. ester kolesterol dan fosfolipid dalam
usus kecil ..............................................................................
Metabolisme asam lemak rantai panjang dan rantai sedang ....
Jalur sintesis berbagai jenis asam lemak ................................
..................................
Skematik biosintesis Lipid struktural .......................................
Kurva pertumbuhan berat otak hewan dan manusia .................
Model diagram alur percobaan dalam penelitian .......................
Metabolisme transformasi dalam ALTJ
Alat untuk uji kemampuan belajar tikus percobaan
..................
Histogram penyerapan minyak uji yang dikonsumsi tikus..........
Grafik pertumbuhan berat badan tikus percobaan I
..................
Grafik pertumbuhan berat badan tikus percobaan, I1
.................
Histogram pertumbuhan pertumbuhan berat otak tikus
percobaan I
..............................................................................
Histogram pertumbuhan pertumbuhan berat otak tikus
percobaan I1 .............................................................................
Histogram hasil uji kemarnpuan belajar tikus percobaan I
Histogram hasil uji kemampuan behjar tikus percobaan II
........
........
Histogram kadar fosfolipid dalam lipid otak tikus yang mengkonsumsi minyak yang jenisnya berbeda-beda ...........................
Diagram jalur utarna biosintesis fosfolipid dalam otak
IX
................
.
142
pada berbagai tingkat umur.
143
4.10. Histogram total ALJ dari otak tikus pada berbagai tingkat umur
4.1 1 Histogram total
dari otak *us
4.12. Histogram kadar triaserida plasma an&
jenis minyak yang dikonsumsi
tikus berdasarkan
.................................... -.-.......
146
4.13. Mekanisme laju produksi VLDL dan keton bodies dari ALJ dan
ALTJ dalam tubuh ...... ................. .-.-...-... ..... . .,
148
4.14. Histogram total kolesterol plasma anak tikus berdasarkan
jenisminyakyangdikonsumsi ..............................................
150
. .
..........
4-15. Histogram kadar HDL plasma anak tikus berdasarkan jenis
minyak yang dikonsumsi ..................-,-.-...-.-.-..----- --.
. .. .
.
..
4.16. Histogram kadar LDL plasma anak tikus berdasarkanjenis minyak yang dikonsumsi .......................
- .............................
153
155
DAFTAR LAMPJRAN
Teks
Halaman
1.
Komposisi asam lemak dari ransum minyak yang diujikan pada
tikus percobaan (mg/g minyak) ....................... .
.
.
.
..................
2.
Hasil analisis sidik ragam tingkat absorpsi jenis rninyak dari
ransum yang dikonsumsi tikus ...................... .
........
................
3.
4.
5.
6.
Komposisi asam temak air susu tikus (rng/g minyak) ................
Hasil analisis sidik ragam berat badan tikus percobaan u m u r
3 hari .......................................................................................
Hasil analisis sidik ragam berat badan tikus percobaan umur
2 l h a r i .....................................................................................
8.
9.
10.
1 .
12.
13.
14.
15.
16.
174
175
176
176
Hasil analisis sidik ragam berat badan tikus percobaan umur
42hari
7.
173
.....................................................................................
177
Hasil analisis sidik ragam berat badan tikus percobaan umur
72hari .....................................................................................
177
Hasil analisis sidik ragam jumlah ransum yang dikonsumsi
tikus pada percobaan I (g/hari/ lOOg berat badan) ....................
178
Hasil analisis sidik ragam berat otak antara tikus jantan dan
tikus betina pada percobI ...................
179
Hasil analisis sidik ragam berat otak antara tikus jantan dan
tikus betina pada percobaan I1 .................................................
179
Hasil analisis sidik ragam berat otak tikus (g/ekor) yang
mengkonsumsi jenis minyak percobaan I .................................
180
Hasil analisis sidik ragam berat otak tikus (g/ekor) yang
mengkonsumsi jenis minyak percobaan I1 ................................
181
.........................
Hasil analisis sidik ragam kemampuan belajar anak tikus umur
3 7 hari ....................................................................................
182
Hasil analisis sidik ragam kemampuan belajar an& tikus umur
52 hari .....................................................................................
183
Hasil analisis sidik ragam kemampuan belajar anak tikus u m u r
66 hari ......................... ....
...................................................
184
Hasil analisis sidik ragam kadar fosfolipid jenis PE,PC, PI,
PS, dan PA otak anak tikus ................................................
185
17.
Komposisi asam lernak dalam otak anak tikus yang medapat
ransum minyak kelapa (mgfg lipid) ..........................................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum minyak sawit (mg/g lipid) ...................
..................
.
.
.
.
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum minyak ikan tuna (rng/g lipid)
.....................................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum konsentrat minyak ikan (mg/g lipid) ............................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum minyak CMKl (mg/g lipid) ..........................................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
sumsi minyak CMKz (mg/g lipid) .............................................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum minyak C M G (mg/g lipid) ...........................................
Hasil analisis sidik ragam kadar DHA dari otak tihs
percobaan 1 ........................ ... .................................................
Hasil analisis sidik ragam kadar DHA dari otak tikus
percobaan I1 .................... .
.
............... ........................................
Hasil analisis sidik ragam kadar AA dari otak tikus
percobaan I ..........................
............................................
Hasil analisis sidik ragam kadar AA dari otak tikus
percobaan I1 ...................... .
.
.
.................................................
Hasil analisis sidik ragam kadar trigliserida plasma darah
tikus yang mengkonsumsi minyak berbeda jenis ....................
Hasil analisis sidik ragam kadar total kolesterol plasma darah
&us yang mengkonsumsi minyak berbeda jenis ......................
Hasil analisis sidik ragam kadar kolesterol HDL plasma darah
tikus yang rnengkonsumsi minyak berbeda jenis .....................
Hasil analisis sidik ragam kadar kolesterol LDL plasma darah
tikus yang rnengkonsumsi minyak berbeda jenis .....................
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia sebagai negara kepulauan yang 2 / 3 wilayahnya terdiri dari
lautan, berpotensi besar dibidang hasil perikanan. Potensi yang besar ini
tercermin oleh besarnya potensi lestari sumberdaya perikanan Indonesia
yang mencapai sekitar 6.7juta ton/tahun yang belum dapat dieksploitasi
atau dimanfaatkan secara optimal, yaitu
baru termanfaatkan sekitar
58.0%-nya saja (Dahun et aL, 1996).
Dari tingkat
produksi perikanan yang telah
dicapai atau telah
termanfaatkan, ternyata juga belum dapat dimanfaatkan secara optimal.
Hal ini ditunjukkan oleh pemanfaatan minyak ikan hasil samping proses
pengalengan ikan tuna yang masih sangat terbatas, yaitu hanya untuk
campuran pakan temak atau untuk campuran minyak cat atau bahkan
kadangkala
hanya
terbuang
dengan
percuma.
Padahal
tersebut berpeluang untuk dijadikan sebagai sumber
bermanfaat bagi tubuh manusia dan
mainyak ikan
asam lemak yang
potensinya pun juga relatif besar.
Potensi ini tercermin oleh terdapatnya 27 perusahaan pengalengan ikan di
Indonesia yang telah mampu menyerap bahan baku sekitar 90683 ton ikan
segar (Biro Pusat Statist*
/ BPS. 1997). Adapun tingkat produksi minyak
ikan hasil samping mencapai sekitar 0.1-0.5% dari bahan bakunya.
Dilain
pihak
Indonesia juga
mempunyai
potensi
besar
dalam
menghasilkan rninyak nabati, yaitu minyak sawit dan minyak kelapa, yang
produksinya mencapai 2704 ribu ton dan 4302 n b u ton (BPS, 1997).
Namun tingkat konsumsi minyak rata-rata penduduk Indonesia baru
mencapai 8.26 kg/kapita/tahun atau 22.63 g/kapita/hari atau sekitar 10
Oh
dari kebutuhan kalori rnasyarakat Indonesia (Susenas.
tingkat ketersediaan
(BPS,
1996).
minyak
Keadaan
1996), dengan
nabati mencapai 13.00 kg/kapita/
ini
juga
menunjukkan
belum
tahun
optimalnya
pemanfaatan minyak nabati di Indonesia.
EeJum optimalnya pemanfaatan rninyak ikan dan minyak nabati
tersebut
bagi
pemenuhan
kebutuhan
gizi
rnasyarakat
Indonesia,
memerlukan pengkajian dan pengembangan lebih lanjut pada berbagai
aspek gizinya, sehingga nilai tambah minyak dapat ditingkatkan.
Salah satu aspek gizi minyak pangan yang cukup menarik
adalah
berh u bungan dengan adanya dugaan bahwa minyak mempunyai peranan
penting
dalam pertumbuhan otak dan kemampuan belajar.
Hal ini
didasukan pada peranan minyak dalam susunan strukturd sel-sel otak
(Crawford, 1992; McGarry,
berserta jaringan
Kandungan
1992) dan adanya kenyataam bahwa otak
syarafnya mengandung sekitar 60% lipid struktural.
tersebut
secara
kuantitatif
merupakan
konsentrasi
terbesar kedua setelah jaringan adiposa (Bourre et aI., 1992;
lipid
Crawfprd,
1992; Jumpsen dan Clandinin, 1995). Sebagai komponen struktural, lipid
merupakan bagian rntegral dari struktur sel dan fungsi membran, temtama
dalam otak dan jaringan syarafnya.
Selanjutnya dilaporkan pula bahwa lipid otak terutarpa tersusun dari
kolesterol dan fosfolipid yang kaya akan asam lemak tidak jenuh jamak
(ALTJ), terutama asam dokosaheksaenoat
(DHA, C22:6n-3) dan asam
arakidonat (AA,
C20:4n-6). Diantara kedua asam lemak tersebut yang
lebih dominan adalah DHA (Connor ef aZ., 1992).
Karena DHA dan AA merupakan asam lemak yang terlibat langsung
dalarn struktur
tersebut
otak.
jaringan sel-set otak,
maka dapat diduga asam lemak
mempunyai peranan yang penting dalam fungsi drtn integritas
Dengan demikian ketersediaan asam-asam lemak tersebut dalam
makanan merupzikan faktor penting dalam pembentukan dan pertumbuhan
otak, dan akibatnya baa tej a d i defisiensi selama m a s a pembentukan dan
pertumbuhan akan dapat mengganggu fungsi-fungsi otak dikemudian hari.
termasuk fungsi yang berhubungan dengan kemampuan belajar.
Ditinjau dari komposisi asam lemaknya,
minyak ikan tuna hasil
samping proses pengalengan ikan tuna adalah yang paling berpeluang
untuk dijadikan sebagai sumber asam lemak penting
pertumbuhan otak.
Hal ini karena
bagi pemenuhan
minyak ikan tuna kaya akan asam
l e m a k ri-3 khususnya DHA (Elizabeth, 1992), scdangkan minyak nabati
(sawit dan kelapa) hanya mengandung sejumlah asarn lemak
esensial
linoleat (LA; C18:2n-6) dan sedikit asam lemak esensial linolenat (LNA;
C18:3n-3)
(Dagach dan
Valenseula,
1992; Poisson,
1990).
Menurut
Lehnhger (1982), Poisson (1990), dan Sinclair (1993). DHA dan AA d d a m
tubuh hewan masing-masing dapat disintesis dari LNA dan LA. namun
menurut
Crawford
(1993) dan
Nettleton
(1993) proses
biosintesisnya
d i d a l m tubuh begalan lambat, kurang efisien dan berubah menurut usia.
Jadi dapat diduga bahwa minyak ikam tuna akan dapat dijadikan sebagai
sumber asam lemak n-3 yang lebih baik bagi pertumbuhan otak dibanding
n .
minyak nabati (minyak sawit d a p mmyak keiapa), karena &yak
ikan
tuna mengadung asam lemak n-3 DHA yang dapat langswng digunakan
untuk pembentukan dan pertumbuhan otak.
Penelitian-penelitian untuk mendukung dugaan-dugaan tersebut di
atas belum banyak melibatkan jenis-jenis minyak hasil bumi Indonesia,
meskipun beberapa penelitian di Iuar negeri memberikan indikasi ke arah
dugaan itu. Misalnya, Lamptey dan Walker (1976) mendapatkan bahwa
konsumsi
minyak
kemampuan
sammer
belajar
anak
(rendah LNA, tinggi
tikus
dibandingkan
LA) dapat
dengan
menekan
tikus
yang
mengkonsumsi minyak kedelai (tinggi LNA). Hal yang mirip juga dilaporkan
oleh Yamato et a L (1987).dengan menggunakan minyak sa&%wer dan
minyak perilla (kaya LNA, rendah LA).
DiIain pihak Suprijana (1992)
melaporkan bahwa konsumsi minyak kedelai dibandingkan dengan minyak
&an
menhaden (kaya asam eikosapentaenoat / EPA) tidak memberikan
pengaruh yang nyata terhadap kemampuan belajar anak tikus, tetapi
secara nyata lebih tin@ daripada yang mengkonsumsi minyak kelapa.
Jadi
terdapet indikasi
bahwa
asam
lemak
n-3 dapat meningkatkan
kemampuan belajar tikus.
Keadaan tersebut barangkali bisa berbeda bila yang diberikan atau
yang dikonsumsi adalah minyak ikan tuna yang kaya dengan D m .
Pertimbangannya adalah bahwa DHA dapat secat-a langsung digunakan
untuk
memenuhi
kebutuhan
pembentukan
dan
pertumbuhan
otak,
sedangkan LNA dan E P A untuk dapat dimanfaatkan dalam pembentukan
dan
pertumbuhan
otak
masih
membutuhkan
proses
metabolisrne
pernanjangan rantai karbon (elongasi) dan penidakjenuhan ikatan rantai
karbon (desaturasi) yang larnbat dan kurang efisien.
Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian yang melibatkan minyakminyak-minyak hasil bumi Indonesia seperti minyak ikan tuna, minyak
sawit, dan minyak kelapa untuk melihat
terhadap
pengaruhnya bila clikonsumsi.
komposisi asam lemak otak dan kemampuan belajar tikus
percobaan.
Sehingga, aspek-aspek gizi dari minyak-minyak pangan hasil
bumi Indonesia diketahui lehih banyak
dan pemanfaatan serta nilai
tambahnya dapat ditingkatkan bagi kesejahteraan masyarakat Indonesia.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh
jenis minyak yang dikonsumsi terhadap komposisi asam lemak otak dan
kemampuan belajar anak tikus percobaan.
Tujuan utama ini diurai dan
ditunjang oleh beberapa sub-tujuan sebagai berikut :
1. Mengetahui
tingkat
oleh tikus percobaan.
penyerapan jenis-jenis minyak yang dikonsumsi
Hal i
ni perlu dilakukan karena hanya minyak
yang diserap yang dapat dimanfaatkan dan memberikan kontribusi
kedalam tubuh untuk berbagai kegunaan.
2 . Mengetahui komposisi asam Iemak dalam air susu tikus berdasarkan
jenis-jenis minyak yang dikonsumsi. Hal
ini juga dilakukan karena air
susu tikus merupakan sumber gizi utama tikus selama periode laktasi
dan diduga &an
memberikan kontribusi hesar pada asam lemak otak
an-& tikus dalam pertumbuhannya.
3.
Mengetahui
pengaruh
jenis
minyak yang
diberikan
selama
masa
gestasi, laktasi, dan pertumbuhan anak tikus terhadap berat badan dan
berat otak anak tikus.
Hal i
ni dilakukan untuk m e m a t dampak
langsung dari jenis minyak yang dikonsumsi terhadap keadaan fisik
anak tikus.
4. Mengetahui komposisi asarn lemak otak a n a k tikus berdasarkan jenis
minyak y a n g dikonsumsi selama masa gestasi d a n laktasi
sampai
masa pertumbuhan anak tikus setelah disapih.
5.
Mengetahui
pengaruh
jenis minyak yang dikonsumsi selama
gestasi dan laktasi sampai
masa pertumbuhan anak
masa
setelah disapih
terhadap kemampuan belajar anak tikus.
6 . Mengetahui pengaruh jenis
gestasi dan laktasi sampai
minyak
yang dikonsumsi
selama masa
masa pertumbuhan anak setelah disapih
terhadap kadar trigliserida dan kolesterol darah a n a k tikus.
Ini
perlu
diamati karena plasma darah terlibat langsung dalam metabolisme
minyak terutama dalam transportasi asarn lemak ke berbagai b e a n
tubuh, termasuk otak.
Jenis
minyak yang
mengandung
asam
lemak
n-3
DHA yang
diberjkan pada tikus sejak masa gestasi, laktasi, d a n masa pertumbuhan
akan menghasilkan anak tikus yang berkemampuan belajar lebih baik.
D. Kegunaan atau M a n f a a t Penelitian
Dalarn jangka panjang penelitian ini diharapkan dapat dijadikan
sebagai acuan dalarn pembuatan suatu formula makanan tambahan bagi
ibu hamil, ibu menyusui dan bagi bayi atau anak, agar diperoleh anak yang
cerdas atau yang mempunyai kemampuan belajar tinggi. Selain itu, hasil
dari penelitian ini diharapkan dapat :
1. Membuka peluang untuk memperluas pemanfaatan minyak ikan t u n a
khususnya
minyak
pemenuhan
hasil
kebutuhan
samping
gizi
proses
manusia,
pengalengan
dan
pada
ikan bagj
akhimya
dapat
meningkatkan nilai tambah minyak ikan tersebut
2.
Memberikan
informasi
ilmiah
tentang
jenis-jenis
minyak
yang
memberikan kontribusi hesar pada pertumbuhan otak dan kemampuan
belajar anak, sehingga dapat dijadikan sebagai acuan dalam upaya
peningkatan gizi masyarakat Indonesia.
3.
Memberikan in50rmasi
dasar yang penting untuk pengembangan dan
penelitian lebih lanjut pada manusia.
11. TINJAUAN PUSTAKA
A. Minyak Ikan
1. Sumber dun Potensinga di Indonesia
Secara umum minyak ikan dapat diperoleh dari bahan mentah yang
berupa ikan-ikan jenis khusus (seperti ikan sardin, mackerel, salmon,
menhaden, dan lain-lain), ikan rucah atau ikan hasil sarnping kegiatan
penangkapan ikan (bycatch), dan dari limbah atau hasil -ping
industri
pengolahan ikan (Bimbo, 1990; KinseIla, 1987).
Indonesia sebagai negara kepulauan yang d u a per tiga
wilayahnya
berupa Iaut mempunyai potensi besar untuk menghasilkan minyak ikan. Hal
i
n
i tercermin dalam potensi lestari sumberdaya perikanan lautnya yang
mencapai 6.7 juta tonjtahun, yang terdiri dari ikan pelagis besar (451830
ton/tahun), ikan pelagis kecil (2423000 ton/tahun), ikan demersal (3163630
ton/tahun), udang (100720 ton/tahun),
ikan karang (80082 ton/tahun),
dan cumi-cumi (328960 ton/tahun) (Dahuri et al., 1995).
Akan tetapi
pemanfaatan sumber daya hasil perikanan tersebut beIum optimal seperti
tercermin dari tingkat produksinya yang baru rnencapai sekitar 4.5 juta ton
(BPS, 1997).
Sumberdaya perikanan
yang berpotensi sebagai sumber atau bahan
baku minyak ikan adalah ikan pelagis besar, pelagis kecil, dan ikan
demersal.
Minyak ikan dari kelompok j e ~ sikan tersebut juga dapat
diperoleh dari hasil samping proses pengolahan seperti proses pernbuatan
tepung ikan atau pengalengan ikan. Dalam proses pengalengan ikan, minyak
ikan diperoleh pada tahap proses pemasakan awal @recook) yang bertujuan
untuk
memudahkan
pemisahan
kulit
dan
tulang
dari
daging
ikan,
pemisahan daging merah dan daging putih,-dan untuk memudahkan dalam
pewadahan
tersebut
dalarn
kaleng
(Anonim, 1987).
sebagian minyak
Dalam
proses pemasakan
yang ada dalam tubuh ikan akan keluar
bercampur dengan air perebus dan protein terlarut, serta bahan-bahan
terlarut lainnya. Selanjutnya
minyak
dipisahkan dari campuran dengan
menggunakan d a t atau mesin pemisah minyak (oil separator).
Minyak ikan hasii samping proses pengolahan ikan di Indonesia yang
cukup berpotensi dan belum banyak dimanfaatkan adalah minyak ikam tuna
yang berasd dari hasil samping dari proses pengalengan ikan tuna.
Potensi
ini terlihat dari jumlah industri pengalengan ikan di Indonesia yang teIah
mencapai 27 buah dengan tingkat pemanfaatan bahan baku mencapai 70683
ribu ton (BPS, 1997). Namun belum diperoleh informasi yang lebih rhci
tentang jurnlah industri pengalengan ikan tuna dan jumlah bahan baku yang
digunakan.
Dalam tubuh ikan, minyak terdistribusi kedalam berbagai jaringan
tubuh dengan konsentrasi yang berbeda-beda menurut jenis
musimnya.
Sebagai contoh dapat
berdasarkan
pada
dikatagorikan menjadi
konsentrasi
ikan dan
dilihat pada Tabel 2.1. SeIanjutnya
simpanan
minyaknya,
ikan
dapat
dua tipe, yakxi yang menyimpan minyak dalam
jaringan otot dan yang menyimpan minyak dalam jeroan atau organ dalam.
Berdasarkan hal-hat tersebut, maka ikan tuna termasuk dalam ikan yang
menyimpan simpanan minyak yang dimiliki di dalam jaringan otot atau
daging dengan kandungan seperti terlihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.1.
Contoh distribusi minyak dalam tubuh ikan [% minyak)
I
Jenis ikan
Mackerel
Skipjack tuna
JeroM
58.5
Cod
63.0
45.8
33.2
9.0
Bluefish
35.3
Sig eye tuna
Flounder
14.4
6.4
6.9
19.7
83.8
5.9
I
I
Kepda
27.1
30.6
47.3
1
1
47.1
7.8
58.8
Sumber : Okada (1990)
Tabel 2.2. Kandungan minyak pada daging ikan tuna ('% berat basah)
Jenis ikan tuna
Daging putih
Daging merah .
Albacore
7.5
Bluefin
YelIowfir~
5.0
SInInp;ack
6.9
4.3
5.0
0.7
1.0
6.6
Sumber : Roubal(1963)
Komponen-komponen
yang
terdapat
ddam
minyak
ikan
dapat
dibedakan menjadi komponen yang tersabunkan d a n komponen yang tidak
tersabunkan. Komponen yang tersabunkan mencakup trigliserida, malam,
dan
fosfolipid,
sedang
komponen
yang
tidak tersabunkan
mencakup
hidrokarbon, sterol, dan pigmen ( ~ o r ~ s t o r m
,
1962).
Rumus molekul dari
beberapa fraksi lipid dalam minyak ikan dapat dilihat pada Gambar 2.1.
A I D R O K A R B O N
Skualen
CH3
CHJ
Trigliserida
H2C-0-C-
1 6
HC-0-CI
S
CH3
Eter d i a s i l g l i s e r i l
H
H~C-0-$( C H 2 ) ,-CHI
H
H C-0-C( C H z I .;CHs
(CH2 j ,-CHI
Plasmogen n e t r a l
Hz C - 0 - C = < -
I
( C H z ) ,;CHj
1
k~
I
H
8
(CKZ)~-CHI
C-0-C---
1
( C H n ) =;CHs
8
Zster l i l i n
H
H3C
-
(CH2)
-
(
- 0 - C -
b
H
( C H I ) .;CH,
F O S F O L I P I D
Plasmogen t e r f o s f o r i l a s i
P a s f a t i d i l Etanolamin
( s e f a l i n )/ F o s f a t i d i l
Kolin ( l e s i t i n )
H2 C - 0 - C - ( C H 2 ) -CH3
I
8
(CH2) ,
H2C-
(PC)'
;;
PE
1
-0-5-
H C
1
H C-0-C-
I
H2 C - 0 - C = C - ( C H . ) =
-CH.
-CHJ
HZ C - 0 - C -
( C H z ) ,+
-CH3
H
0
PE ( P C ) *
HIC-
Lisolesitin
I 2
C-OH
1
?-
(CHZ!
-CH,
vv
H2C-0-P-0-C-C-N
I
I
H H
b-
J
CHI
- CH,
\ CH:
Fosfatidil Inosifal
Spingomielin
HN-C-
Kardiolipin
HA C - (CHz!, - C - 0 - C H I
~-&t-~
- +k k
"3,'
I
d
1
H H
( C H 2 ) , -CH,
'
H p C - ( C H 2 ) r, - C - 0 - C H
X Hn CI - 0 - P -?0 - 5-- $H- $ - 0?- PH- 0 - C Hq-z
b-
b~ 'OH
/CH,
ii H H
Hz=-0-C-
I
3
H C-0-5,I
o
6-
(CHz).
-CHJ
(CHz) , -CHj
Serebrosida
v
HN-$- I C H Z I ,-CHi
y n n l
H
H3C- ( C H 2 ) 12-C=C-C-C-CH1
I;[
OH
0-Glukora
Gambar 2 . 1 . Rumus molekul beberapa fraksi lipid yang terdapat
dalam minyak ikan (Stansby, 1990).
Menurut Stansby (1990).trigliserida dapat dijumpai pada haznpir
semua j e ~ minyak
s
ikan, dan ini merupakan bagian utama dari minyak
ikan. Jenis Lipid yang juga dijumpai pada hampir sernua jenis minyak ikan
adalah fosfolipid, tetapi jumlahnya lebih sedikit daripada trigliserida.
berbagai jenis fosfolipid
Dari
yang ada, lesitin merupakan bagian yang terbesar
dan kemudiam diikuti oleh s e f a k .
Adapun hidrokarbon dalam bentuk
skuden terutarna ditemukan pada jenis-jenis ikan tertentu kelompok ikan
bertulang rawan (Elasmobrach)seperti ikan cucut.
2.
M i n y a k Jkan Tuna Sgbagai Surnber ALTJ n-3
Berdasarkan jumlah
ikatan
rangkapnya, asam-asam lemak yang
terdapat dalam minyak &an mencakup tiga bentuk utama yaitu asam lemak
asam lemak tidak jenuh tunggal [&'IT), dan asam lemak tidak
jenuh [U),
jenuh jamak (ALTJ),
yang dapat diformulasikan dalam bentuk rumus :
CHS (CH2 )r (CH=CH-CHz )m (CHz ), -COOH
dimana, nilai n
ada
=
0 - 6 merupakan ilustrasi struktur asam lemak yang biasa
dalam minyak ikan (Stansby, 1990).
Komposisi
asam-asam lemak
tersebut dapat bervariasi secara musiman dan dari spesies ke spesies, serta
rantai makanannya (Sanders, 1986).
Secara umum minyak ikan (termasuk ikan tuna) mengandung asam
lemak tidak jenuh (ALTT dan ALTJ) lebih besar dari pada jer+is miyak hewan
darat dan minyak nabati. Secara khusus minyak ikan mengandung ALTJ-n-3
jenis EPA dan DHA yang tidak dim*
oleh jenis minyak hewani yang lain
dan minyak nabati. Hal i
n
i dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Kandungan asam lemak jenuh dan tidak jenuh dari berbagai
jenis rninyak dan daging ikan (g/ 100g sampel)
Jenis minyak
Sumber :
a] Pigott dan Tucker (1990) c) ELisabeth (1992)
b) Sinclair (1993)
d) Ackman (1989)
Keterangan :
td
ALTT
ALTJ
DHA
: tidak
terdeteksi;
AW
: Asam Lemak Jenuh
: Asam Lemak Tidak Jenuh TunggaI
: Asam
Lemak Tidak Jenuh Jamak
EPA : Asam eikosapentaenoat
: Asam dokosaheksaenoat.
Selain. EPA dan DHA, minyak ikan juga mengandung asam Iemak n-3
yang lain (LNA dan DPA/Asam dokosapentaenoat) dan asam lemak n-6 (LA
dan AA) dalam jumlah yang lebih kecil (lihat Tabel 2.4). Dengan demikian
minyak ikan tuna dapat dijadikan sumber asam lemak n-3khususnya DHA
yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan pertumbuhan otak. Rumus
moiekul DHA dan juga beberapa asam lemak n - 3 d a n n-6 dibedakan dalam
jumlah d a n letak ikatan rangkapnya dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Tabel 2.4. Profil asam lemak dari beberapa jenis minyak ikan (U/u berat).
Sumber : 4 P i g g o t dan Tucker (1990);b) ELisabeth (1992);c) Supnjana (1992)
Banyaknya ikatan rangkap atau tingginya ketidakjenuhan asam-asam
lemak yang terdapat
dalam
minyak ikan mengakibatkan
mempunyai bilangan iod tinggi, titik beku
rendah,
m h y a k ikan
bau tajam spesifrk
(Suzuki, 19811, dan peka terhadap oksidasi (Winarno, 1988).
CH~-(CH~)~-CH=CH-CH~-CH=CH-(CH~)~-CWH
cis 9,12- Oktadekadienoat
(C18:2n-6), LA
C&-(CH~)~-CH=CH-CH~-CH=CH-CH~-CH=CH-C&-CH=CH-(CHZ~-CWH
cis 5, 8 , 11, 14- Eikosatetraenoat
(C20:4n-61, AA
CHS-CHZ-CH=CH-cHa-CH=CH-CHa-CHxCH-(CHabXWH
cis, 9, 12, 15. Oktadekatrienoat
(C18:3n-3), a-LNA
CHs-CH~-CH=CH-CHa-CH=CH-CHa-CH=CH-CHa-CH=CH-C~-CH=CH-(C&~-CWH
cis 5,8, 1 1, 14, 17-Eikosapentaenoat
(C20:5n-3), EPA
CltC&-CH=CHC&CK=CH-CHo-CH=CHCHAH=M~lt4H=~~~=~~~)a-H
cis 4,7,10,13,16,19-Dokosaheksaenoat
(C22:Bn-3), DHA
Gambar 2.2. Rumus molekul beberapa asam Iemak n-3 d a n n-6
(Singh dan Chandra, 1988).
Frankel (1993) menyatakan bahwa asam
lemak n-3 ljenis EPA dan
DHA) pang banyak ditemukan dalam minyak ikan lebih peka terhadap
oksidasi daripada asam lemak n-3 yang b e r a s d dari tumbuhan seperti
minyak kedelai dan minyak biji bunga matahari.
Hal ini juga ditunjukkan
oleh hasil penelitian Cho et al. (1987), bahwa ester etil E P A d a n DHA
teroksidasi
induksi 3
dengan cepat pada suhu 5% (keadaan gelap) dengan periode
-
4 hari, sedangkan
untuk ester etil linolenat d a n h o l e a t
memerlukan periode induksi rnasing- masing 20 d m 6 0 hari.
Proses oksidasi asam lemak atau minyak dapat diperlambat selain
TERHADAP KOMPOSISI ASAM LEMAK OTAK DAN
KEMAMPUAN BELAJAR TIKUS PERCOBAAN
Oleh :
HARDOKO
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1998
Hardoko. I'engaruh Jenis Minyak Yang Dikonsumsi Terhadap Komposisi Asam lkmak
Otak dan Kcrnan~puan Belajar 'l'ikus Percobaan. (Dibawah bimbingan F.G Winamo,
sebagai ketua komisi pernbimbing Deddy Muchtadi,
Budiyanto, dan Hermana, sebagai anggota komisi).
Anton Apriyantono.
Slamet
Potensi besar minyak ikan, rninyak kelapa, dan minyak sawit yang dimiliki
lndonesia belum dioptimdkan bila dipandang dari aspek gizinya.
Salah satu aspek gizi yang berupa peranan jenis minyak yang dikonsumsi dalam
pertumbuhan otak dan kemampuan belajar telah dipelajari dengan menggunakan tikus
percobaan (Hatus rtorvegicus) di Laboratorium Hewan Percobaan Pusat Penelitian dan
Pengembangan Gizi, Departemen Kesehatan RI, di Bogor, Laboratorium Kimia dan
Biokimia PAU Pangan dan Gizi LPB, dan Laboratorium Kimia Pangan Iurusan TPG
Pada tahap I dilakukan pengujian terhadap minyak ikan tuna (MIT),
Fateta IPB.
minyak kelapa (MK), minyak sawit (MS), dan konsentrat minyak ikan tuna (KMI). Pada
tahap II dilakukan pengujian terhadap minyak campuran dari MIT dan KMI dengan
perbandingan 3: I (CMK,), 1 : 1 (CMKz), dan 1: 3 (CMK3). Adapun tujuan utama dari
pengujian tersebut adalah untuk mengetahui pengaruh jenis minyak yang dikonsumsi
selama masa gestasi, laktasi hingga masa pertumbuhan anak Likus t e r b h p komposisi
asam lemak otak dan kemampuan beiajar anak tikus percobaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rninyak-minyak yang diujikan secara u m u m
dapat diserap dengan baik ke dalam tubuh tikus, dengan tingkat penyerapan rata-rata
rnencapai 94.69
1.61%. Penyerapan tertinggi dicapai oleh KMI (96.88%), kemudian
diikuti MK (96.10 t_ 1.04%), MS (95.44 4 1.24%), dan MIT (92.04 1.24%)). Adapun
penyerapan C M K I , CMKI, dan CMK3 masing rnasing rnencapai 94.49 0.55%, 94.24 +_
1.5496, dan 93.68 f 1.10%.
Jumlah minyak yang dikonsumsi dan terserap dalarn tubuh tikus temyata
berpengamh nyata pada komposisi asam lemak air susu tikus (AST), terutama pada kadar
asam lemak n-3 -nya. Kelompok tikus yang mendapat ransum rninyak ikan (MIT dan
I(MI) dalarn AST-nya rnengandung asam lemak n-3 jauh lebih tinggi dibanding kelompok
tikus yang mendapat ransum minyak nabati (MK atau MS). Kadar total asam lernak n-3
(rng/g minyak) dalam masing-masing AST adalah 3.7 untuk MK, 4.5 untuk MS, 61.8
untuk MIT, dan 87.3 untuk KMI, sedangkan dalam AST CMKr, C m , dan CMK3
masing-masing adalah 102.4, 1 19.3, dan 71.6.
Asam-asarn lemak n-3 tersebut
didominasi oleh DHA, dengan rasio AAlDHA sebesar 2.3 untuk MK, 1.4 untuk MS,
0.1 untuk rnasing-masing MIT, KMI, CMKI, C m , dan CMK3.
Serat badan anak tikus jantan cenderung lebiih besar daripada tikus betina. Pada
anak tikus yang rnendapat ransum berkadar asam dokosaheksaenoat @HA) tinggi (KMI
untuk percobaan I dan ChCIG untuk percobaan II) juga mempunyai berat badan lebih
rendah daripada anak tikus yang lain, dernikian juga pada berat otaknya (dekor).
-
*
+
+
Adapun waktu semburan pertumbuhan otak tikus diduga terjadi pada awal kelahiran
yaitu sekitar umur 3 hari, kemudian pertumbhannya menurun.
Kemampuan belajar anak tikus ternyata dipengaruhi oleh j e ~ srninyak yang
dikonsumsi, tetapi tidak dipengaruhi oleh jenis kelamin (jantan / betina), berat otak clan
berat badan. Anak tikus yang mendapat ransum rninyak ikan (MCT at= Kh4I) ternyata
mempunyai kemampuan belajar lebih tin& dibanding anak tikus yang mendapat ransum
minyak nabati (MK atau MS), tetapi antara kelompok anak tikus mT dan KMI atau
antara MK dan MS tidak menunjukkan perberbedaan nyata. Kemampuan belajar anak
tikus yang mendapat ransum CMKt, CMKz, dan CMK3 juga tidak berbeda dengan yang
mendapat ransum MIT atau KMI. Ini menunjukkan bahwa kadar DHA yang lebih tinggi
dari yang terkandung dalam ransum MIT (146.6 mglg rninyak atau 7.3 mglg ransum)
kurang bermanfaat untuk lebih meningkatkan kemampuan belajar anak tilcus.
Kelompok anak tikus yang berkemampuan belajar lebih ti@
temyata dalam
otaknya mengandung kadar DHA lebih tinggi daripada kadar asam arakidonatnya (AA).
Tetapi kadar fosfolipid kolin (PC), etanolamin (PE), inositoI (PI), serin (PS) dan asam
fosfatidat (PA) dalam otak anak tikus tidak berbeda nyata dengan anak tikus yang
berkemampuan belajar lebih rendah. Kadar DHA dalarn otak anak tilclls yang rnendapat
ransum MIT atau IUMI pada akhir percobaan (umur 72 hari) masing-masing adalah 79.6
8.9 dan 79.2 i 7.8mg/g minyak, sedangkan otak anak tikus yang menciapat ransum MK
atau M S masing-masing adalah 42 9 + 4.4 dan 43.4 + 5.1 mg/g minyak. Adapun kadar
DHA dalam otak tikus yang mendapat ransum CMKl, CMK2, dan CMIG masing-masing
adalah 80.2 -t 5.7, 79.2 1.2. dan 79.6 +. 2.9 mg/g minyak. Ddam kaitannya dengan
A.4, tikus yang berkemampuan belajar lebih tinggi mernpunyai rasio ANDHA 0.48-0.53,
sedangkan yang berkemampuan belajar lebih rendah rasionya sekitar 1.23- 1.3 1.
Ienis rninyak yang dikonsumsi ternyata juga berpengaruh pada profil lipid plasma
darah anak tikus. Tikus yang mendapat ransum minyak ikan (MIT atau KMI) mempunyai
kadar trigliserida plasma dan kolesterol LDL lebih rendah daripada yang mendapat
ransum minyak nabati (MK atau MS), namun kadar kolesterol HDL dan t o t d
kolesterolnya tidak berbeda nyata. Kadar trigliserida dan kolesterol LDL dalam plasma
dm& tius yang rnendapat ransum h4lT atau KMI masing-masing adalah 52.2 k 13.8
mg/dl dan 58.4 i 14.4 mgrdl (untuk trigliserida), 8 8 2.0 mg/dl dan 9.7 ri. 2.4 mgldl
(untuk LDL), sedangkan pada MK dan MS masing-masing adalah 106.4 k 19.8 mg/dl
d m 1 1 0 . 1 -t 3 1.9 mg/dl (untuk trigliserida), serta 20.3
4.8 rngidl dan 20.8 f 3.4 mg/dl
(untuk LDL).
Dengan demikian minyak ikan tuna dapat dimanfaatkan untuk memenuhi
kebutuhan gizi anak tikus dalarn pembentukan dan pertumbuhan otak, dan pada alihirnya
dapat meningkatkan kemmpuan belajar an& tikus yang lebih baik dibandingkan dengan
rninyak sawit dan minyak kelapa.
+
+
+
+
ABSTRACT
Hardoko. The effect of consuniption of different types of oil on the cornposjtion of
fatty acids in the brain and learning ability of experimental rats (In Indonesian).
Doctor Dissertation. Bogor Agricultural University. 1998.
(Under The Supervision of Prof. Dr. F.G. Winarno, As Chairman, Prof. Dr. Ir. Dddy
Muchtadi, MS., Dr. Lr. Anton Apriyantono, MS., Dr. 1r. Slamet Budiyanto, MAgr., and
Dr. H. Hermana, Msc., As Co-Supenrisors)
The effect of consumption of different types of oil on the
composition of brain fatty acids and learning ability was investigated on
experimental rats. The oils used were fish oil (FO), fish oil concentrate
(FC), palm oil (PO), coconut oil (CO), and a mixture of FO and FC in the
proportion of 3: 1 (OM1), 1:1 (OM2) and 1:3 {OMS). Each ration contained
5% (w/w) of the oil and was given everyday ad tibiturn during gestation
period and lactation period until the weanling rats were 72 days old.
The average absorption level of the oils was 94.69 -t 1.61% , the
lowest level was given by the rats fed with FO at a level of 92.04 f
1.24%. The learning ability of rats was not affected by sex, brain weight
as well a s body weight, but it was affected by types of oil consumed. The
learning ability of rats which consumed the ration containing FO was
higher than that of PO or CO,but it was not different than that of FC or
OM. The type of oil consumed did not affect the composition of
phospholipid of the brain, but it affected the composition of fatty acids,
particularly docosahexaenoic acid (DHA). The rats showing higher
learning ability were those fed with the ration containing fish oil and
had a higher concentration of DHA than arachidonic acid (AA) in their
brain, with a ratio of A A to DHA, 0.48 - 0.53. The rats having a lower
learning ability had a ratio of AA to DHA, 1.23 - 1.31. Feeding the rats
with a ration containing DHA at a level of 7.3 mg/g as that present in
the ration containing fish oil only, did not affect either the AA to DHA
ratio in the brain, nor increased the learning ability.
DHA is likely to play an important role in brain development as
shown by the presence of DHA in the brain and milk of rats consuming
ration with or without n-3 fatty acids. The high concentration of DHA
present in three-day old rats indicated that DHA was collected in the
brain during gestation period.
The concentration of triglyse&de and LDL cholesterol in plasma of
rats consuming a ration containning fish oil was lower than those
consuming no
fish oil. Nevertheless, total cholesterol and HDL
choIestero1 in plasma of rats was not significantly difference.
PENGARUH JENIS MINYAK YANG DlKONSUMSI
TERHADAP KOMPOSISI ASAM LEMAK OTAK DAN
KEMAMPUAN BELAJAR TIKUS PERCOBAAN
Oleh
HARDOKO
Diserrasi
zintztk mcnwnuhi persyaratan nlemperoleh ge far Dokror
dalam hidang //mu Pangan
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1998
Pengaruh Jenis Minyak Yang Dikonsumsi Terhadap
Komposisi Asam Lemak Otak dan Kemampuan Belajar
Tikus Percobaan
Judul
Nama Mahasiswa : H a r d o k o
Nomor pokok
: 93531/ LPN
Menyetujui :
1. Komisi Pembimbing
Prof. Dr. F.G. Winarno
(Ketua)
/
Prof.Dr.Ir. Deddy Muchtadi, MS.
(Awgota)
Dr.Ir. ~ n t g Apriyantono,
n
MS.
(A%gota)
/7
&%
Dr. Ir. Slamet Budiyanto, MAgr.
(Awgota)
2. Ketua Program Studi
n m u Pangan
px>
Dr. Ir. Joko Hermanianto, Msc.
Tanggal lulus : 3 Oktober 1998
--
Dr. H . H e r m a n a , M S c .
(Jw3gota)
Penulis dilahirkan di KIaten Jawa Tengah pada tanggal 8 Januari 1963,
sebagai anak kelima dari enarn bersaudara, dari pasangan Moekin Hardjosajono
dengan Susanti.
Tahun 1974 lulus SDN di Klaten, kemudian melanjutkan di S M P Kristen
Klaten dan lulus tahun 1977. Pada tahun 1981 berhasil lulus dari SMAN di Klaten
dan melanjutkan kuliah di
IPp
sampai lulus dari Jurusan TeknoIogi Hasil
Perikanan, Fakultas Perilcanan trlfiun 1986.
Tahun 1986-1988 bekerja pada perusahaan swasta di Jakarta, darl tahuli
1989 ~liasukme~ijadistaf pengajar pada Fakultas Perikanan Universitas Brawijaya
h;lalarlg I ~ i n g asekarang.
Pada tahun 1989 dikirirn untuk mengambil prograni
5-2
pada Program Studi ilmu Pangan IPB dan berhasil diselesaikan pada awal tahuri
1992. Pada tahun 1993 melanjutkan studi pada Program Doktor (S-3) di Program
studi Ilrnu Pangan IPB.
KATAPENGANTAR
Segenap pikiran, tenaga, waktu dan dana telah dicurahkan untuk
menyelesaikan disertasi ini. Karya ini merupakan akhir dari
pejalanan
panjang yang berliku-liku d a sarat dengan tantangan. sejak penulisan
proposal, pencarian dana, hingga pelaksanaan penelitian dan penulisan
laporan.
Semua ini adalah k x e n a berkat dan rahmat Tuhan Yang M a h a
Kuasa yang dianugerahkan pada penulis.
Tulisan ini menelaah
pemanfaatan minyak ikan tuna ( h a d samping
proses pengalengan), minyak sawit, dan minyak kelapa dalarn pembentukan
dan pertumbuhan otak anak tikus dalam kaitannya dengan kemampuan
belajar tikus percobaan, sebelum diaplikasikan pada rnanusia.
menunjukkan bahwa kemampuan belajar anak *us
Kasilnya
yang rnengkonsumsi
minyak ikan tuna mempunyai kemampuan belajar lebih tin& dibandingkan
dengan yang mengkonsumsi minyak sawit atau minyak kelapa
Pemberian
ransum dilakukan sejak masa gestasi, laktasi, hingga masa pertumbuhan
anak tikus umur 72 hari.
Dengan segala hormat dan kerendahan hati,
penghargaan
dan
rasa
terima
Prof. Dr. Ir. Deddy Muctadi, MS.,
Slarnet Budiyanto, MAgr.,
kasih
Dr. Ir.
kepada
penulis
sampaikan
Prof. Dr. F.G. Winarno,
Anton Apriyantono. MS.,
dan Dr. H. Hermana, MSc.,
Dr. Ir.
selaku komid
pembimbing, yang telah banyak memberikan petunjuk, arahan, saran, dan
bimbingan sejak penulisan proposal hingga tersusunnya tulisan ini.
Ucapan terima kasih yang tulus juga
penulis sampaikan kepada
pimpinan Universitas Brawijaya Mdang yang telah memberikan kesempatan
penulis untuk mengkuti pendidikan program doktor di Institut. Pertanian
Bogor,
Departemen Pendidikan dan Kebudayaan yang telah memberikan
beasiswa T M P D , Yayasan Dharma
Bakti Kalbe, Yayasan Toyota Astxa,
Yayasan Aji Dharma Bakti, d a n Yayasan Supersemar yang telah memberikan
bantuan dana untuk penyelesaian penulisan laporan ini.
Kepada seluruh staf dan karyawan Laboratorium Kimia dan Biokimia
PAU Pangan d a n Gizi IPB,
Laboratorium Kimia J u r u s a n Tehnologi Pangan
dan Gizl Fateta-IPB, Laboratorium Hewan Percobaan Pusat Penelitian dan
Pengembangan Gizi - Departernen Kesehatan RI di Bogor, dan semua pihak
yang
telah
membantu
dalam
pelaksanaan
penelitian,
penulis
juga
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.
Atas dukungan doa dan dorongan semangat, serta kasih yang besar
dari Isteri tercinta. Ibu, K a k a k ,
Adik, dan Bapak dan Ibu Mertua, serta
sahabat, yang telah diberikan juga saya sampaikan kebanggaan, hormat, dan
terima kasih yag setinggi-tingginya
Kiranya kemuliaan dan berkat dari Tuhan Yang Maha Kuasa menyertai
Bapak, Ibu, dan saudara-saudara sekalian yang telah bejasa dalam tulisan
ini.
Akhimya penulis menyadari
karenanya mohon
a k a kekurang sempumaan tulisan ini,
dimaafkan dan harap dimaklumi.
bermanfaat bagi kita semua.
Semoga karya i
ni
DAFTAR SINGKATABI
AA
ADP
ALE
ALJ
ALRS
ALRP
ALTT
ALTJ
AMP
AST
ATP
CMK,
CMKz
CMKa
CTP
DHA
DPA
EPA
HDL
KMI
LA
LDL
LNA
MIT
MK
MS
NADH
NADPH
PA
PC
PE
PI
PS
SAM
VLDL
: Asam arakidonar
: Adenosin difosfat
: Asam lemak esensial
: Asam lemak jenuh
: Asam lemak rantai sedang
: Asam l e d rantai panjang
: Asam lemak tidak jmuh tunggal
: Asam l e d tidak jenuh jamak
: Adenosin monofosfat
: Air sasutikus
: Adenosin trifosfat
: Campuran 0.75 MlT + 0.25 KhU
: Campuran 0.50 MIT + 0.50 KMI
: Campuran 0.25 MIT + 0.75 KMI
: Sitidin trifobfst
: Asam dokosaheksaenoat
: Asam dokosapentamoat
: Asam pentamoat
: High density lipoprotein
: Konsentrat &yak
ikan
: Asam linoleat
: Low density Lipoprotein
: Asam linolenat
: Minyak ikan tuna
: Minyak kelapa
: Minyak sawit
: Dihidronicdinamid adenin dinukleotida
: Dihidronicctinamid adenin d i n u k l d d a fosfat
: Asarn fosfatidat
: Fosfatidil kolin
Fosfatidil etanolamin
: Fosf%ti&l Inosital
: Fosfatidil serin
: Adenosil metionin
: Very low density lipoprotein
DAFTAR IS1
Halaman
.............................................................................
DAFTAR SINGKATAN .......................................................................
DAFTAR IS1 .....................................................*..................................
DAFTAR TABEL ........................... .
.
.
.
...............................................
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
KATA PENGANTAR
I
I1
N
VI I
IX
1. PENDAHULUAN
............................. ....
.................................
A. Latar belakang ................... .
.................. .
.
.................
B. Tujuan penelitian ....................................................................
C. Hipotesis ................................................................................
D. Kegunaan penelitian ..............................................................
I1 . TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................
1
1
5
6
7
8
A. Minyak Ikan ..........................................................................
1 Sumber d m Potensinya di Indonesia
2 . M i n y a k Ikan Tuna Sebagai Sumber ALTJ n-3 ......................
8
8
12
B. Minyak Sawit ..........................................................................
1. Karakteristik Minyak Sawit .................................................
2 . Komposisi zat gizi minyak sawit ...........................................
17
17
C. Minyak Kelapa ...............................
......... ...............................
1. Karakteristik Minyak Kelapa ...............................................
2 . Komposisi Zat Gizi Minyak Kelapa ............................ .
.
......
22
.
............................ ..
18
22
24
D . Pengangkutan Asam Lemak ke Otak dan Biosintesisnya .........
1. Pencemaan dan Penyerapan Minyak Pangan
..
2 . Pengangkutan Asam L e m a k ke Otak ....................................
3. Biosintesis ALTJdan Biosintesis Lipid Otak .........................
27
27
E . Pengaruh Minyak Pangan Terhadap Lipid Tubuh ....................
1. Lipid Tersimpan d m Lipid Air Susu .....................................
2 . Lipid Plasma Darah .............................................................
..................................
3. Lipid Membran ........................... .....
4 . Lipid Otak .....................
..... ................*..............................
40
F . Pengaruh Ransum Minyak Terhadap K e m a m p u a n Belajar
61
....................
.......
31
35
40
43
50
52
I11
.
.................................. .. ..........................
A . l3ahan ..................... .
.
.
.
..........................................................
1 . Bahan Y a n g Diuji ..................................................................
2 . Tikus Percobaan ................... .
..............................................
3. Bahan Ransum Pakan Tikus Percobaan .................... .
..........
4 . Bahan Kimia Untuk Analisis .................................................
BAHAN DAN METODE
B. Peralatan
64
..................... .
.........................................................
Pemeliharaan Tikus ....................
......
.................
Pengambilan Sampel Uji ........................................
Untuk Pembuatan Konsentrat M i n y a k Ikan ...........
Untuk Uji Kemampuan Belajar Tikus ....................
Untuk Andisis ......................................................
1. Peralatan
2 . Peralatan
3. Peralatan
4. Peralatan
5. Peralatan
C . Tempat dan W a k t u Penelitian
..................................................
D . Metodologi Penelitian ..........................................................
I . Pemucatan Minyak Ikan
2 . Proses Pembuatan Konsentrat M i n y a k Ikan ...........................
3. Pembuatan Ransum Tikus
4. Rancangan Percobaan
5. Pengamatan Pertumbuhan Tikus
6- Pengujian Penyerapan M i n y a k
7. Pengumpulan Sampel Untuk Analisis
8. Analisis Sampel
9- Uji Kemarnpuan Belajar Tikus
....
10. Analisis Data ........................................................................
........................................................
......................... .
.
......................
...........................................................
..........................................
..............................................
....................................
.....................................................................
.............................
............
IV . HASIL DAN PEMBAHASAN
.............................................................
A . Karakteristik Asam-asam Lemak Dalam Ransum
B. Penyerapan Minyak Uji
......................
.............................................................
C. Komposisi Asam Lemak M i n y a k Air Susu Tikus
.........................
D . Pertumbuhan Tikus Berdasar Jenis Minyak Y a n g Dikonsumsi ...
1. Pertumbuhan Berat Badan Tikus Percobaan
2 . Pertumbuhan Berat Otak Tikus Percobaan ............................
........................
E . Kemampuan Belajar Tikus Percobaan Berdasar Jenis Minyak
Yang Dikonsumsi .................... .
.
.
.............................................
F . Pengaruh Jenis Minyak Yang Dikonsumsi Terhadap Fosfolipid
dan Komposisi Asam Lemak Otak Tikus .....................................
1. Kadar Fosfolipid Dalarn Lipid Otak Tikus ..............................
2 . Komposisi A s a m Lemak Dalam Otak Tikus ...........................
A. Asam Lemak n-3 dan n-6 Daiam Otak Tikus ...................
B . AW dan ALTT Dalam Otak Tikus .....................................
G . Pengaruh Jenis Minyak Y a n g Dikonsumsi Terhadap Plasma .
DarahTikus ............................................................................
1 . Pengaruh Jenis
2. Pengaruh Jenis
3. ~ e n g a r u h
Jenis
4 . Pengaruh Jenis
V . KESIMPULAN
SARAN
Minyak Terhadap Kadar Trigliserida Plasma .
Minyak Terhadap Total Kolesterol Plasma .....
Minyak ~ e r h a d a pHDL Plasma Tikus ...........
M h y a k Terhadap LDL Plasma Tikus ...........
..............................................................................
......................................
.
.
.
DAFTAR PUSTAKA
...........................
....................... .
.
.
.
...................................
124
124
127
127
140
145
145
149
152
154
157
158
159
DAFTAR TABEL
.
Teks
lo
Halaman
2.1 Contoh distribusi minyak dalam tubuh ikan
.................................
10
2.2. Kandungan minyak pada daging ikan tuna
..................................
10
2.3 Kandungan asam lemak jenuh dan asam Iemak tidak jenuh dari
berbagai minyak dan daging ikan.................................................
13
2.4
Profil asam lemak dari minyak ikan
2.5. Sifat fisikokimia minyak sawit
..................... .
....................
...................................................
18
.....................
19
.................
Sifat-sifat fisiko kimia minyak kelapa ...........................................
20
2.6
Perkembangan produksi minyak sawit di Indonesia
2.7
Profil asam lemak minyak sawit dan minyak inti sawit
2.8
14
2.9 Perkembangan produksi dan ekspor minyak kelapa Indonesia ......
2.10 Komposisi asam lemak yang terdapat dalam minyak kelapa
2.1 1 Komposisi dan karakteristik lipoprotein plasma manusia
........
23
24
26
............
34
........
43
2.12 Kandungan ALTJn-3 dan n-6 dalam AS1 di berbagai negara
.....
2.13 P e n g m h konsumsi minyak terhadap kolesterol plasma tikus
2.14 Beberapa studi tentang peng-h
diet terhadap kemampuan
belajar tikus ..............................................................................
47
62
.............................................
3.1
Komposisi ransum tikus percobaan
3.2
Komposisi campuran vitamin untuk ransum tikus percobaan
......
73
3.3
Komposisi campuran mineral untuk ransum tikus percobaan
......
74
4.1
Jenis dan kadar asam lemak n-3 dan n-6 yang terdapat dalam
ransum minyak yang diujikan .....................................................
88
Pengelompokan asam-asam lemak dari minyak uji berdasarkan
dasarkan panjang rantai karbonnya ..............................................
91
4.2
VI1
72
Pengelompokan asam lemak yang terdapat dalaxu minyak uji ber- .
dasarkan jumlah ikatan rangkapnya ............................................
Pengelompokan asam lemak dalam air susu tikus berdasarkan
........................
panjang rantai karbonnya .................................
..
Pegelompokan asam-asam lemak dalam air susu tikus berdasarkan tingkat kejenuhan ikatan pada rantai karbonnya ..................
Jenis dan kadar asam l e m a k 11-3 dan n-6 yang terdapat AST ber.
....................
dasarkan jenis ransum yang diuji .........................
Kadar ALTJ n - 3 dalam otak tikus percobaan I pada berbagai
tingkat umur ..............................................................................
Kadar ALTJ n-3 dalam otak tikus percobaan II pada berbagai
tingkat umur ............................ .
................................................
Kadar ALTJ n-6 dalam otak tikus percobaan I pada berbagai
tingkat umur ..............................................................................
Kadar ALTJ n-6 dalarn otak tikus percobaan I1 pada berbagai
tingkat umur ...............................................................................
DAFTAR GAMBAR
Teka
Rurnus molekul beberapa fraksi lipid yang terdapat dalam
minyak ikan ..........................................................................
Rumus molekul beberapa asam lemak 13-3dan n-6
................
Pencemaan h-igliserida. ester kolesterol dan fosfolipid dalam
usus kecil ..............................................................................
Metabolisme asam lemak rantai panjang dan rantai sedang ....
Jalur sintesis berbagai jenis asam lemak ................................
..................................
Skematik biosintesis Lipid struktural .......................................
Kurva pertumbuhan berat otak hewan dan manusia .................
Model diagram alur percobaan dalam penelitian .......................
Metabolisme transformasi dalam ALTJ
Alat untuk uji kemampuan belajar tikus percobaan
..................
Histogram penyerapan minyak uji yang dikonsumsi tikus..........
Grafik pertumbuhan berat badan tikus percobaan I
..................
Grafik pertumbuhan berat badan tikus percobaan, I1
.................
Histogram pertumbuhan pertumbuhan berat otak tikus
percobaan I
..............................................................................
Histogram pertumbuhan pertumbuhan berat otak tikus
percobaan I1 .............................................................................
Histogram hasil uji kemarnpuan belajar tikus percobaan I
Histogram hasil uji kemampuan behjar tikus percobaan II
........
........
Histogram kadar fosfolipid dalam lipid otak tikus yang mengkonsumsi minyak yang jenisnya berbeda-beda ...........................
Diagram jalur utarna biosintesis fosfolipid dalam otak
IX
................
.
142
pada berbagai tingkat umur.
143
4.10. Histogram total ALJ dari otak tikus pada berbagai tingkat umur
4.1 1 Histogram total
dari otak *us
4.12. Histogram kadar triaserida plasma an&
jenis minyak yang dikonsumsi
tikus berdasarkan
.................................... -.-.......
146
4.13. Mekanisme laju produksi VLDL dan keton bodies dari ALJ dan
ALTJ dalam tubuh ...... ................. .-.-...-... ..... . .,
148
4.14. Histogram total kolesterol plasma anak tikus berdasarkan
jenisminyakyangdikonsumsi ..............................................
150
. .
..........
4-15. Histogram kadar HDL plasma anak tikus berdasarkan jenis
minyak yang dikonsumsi ..................-,-.-...-.-.-..----- --.
. .. .
.
..
4.16. Histogram kadar LDL plasma anak tikus berdasarkanjenis minyak yang dikonsumsi .......................
- .............................
153
155
DAFTAR LAMPJRAN
Teks
Halaman
1.
Komposisi asam lemak dari ransum minyak yang diujikan pada
tikus percobaan (mg/g minyak) ....................... .
.
.
.
..................
2.
Hasil analisis sidik ragam tingkat absorpsi jenis rninyak dari
ransum yang dikonsumsi tikus ...................... .
........
................
3.
4.
5.
6.
Komposisi asam temak air susu tikus (rng/g minyak) ................
Hasil analisis sidik ragam berat badan tikus percobaan u m u r
3 hari .......................................................................................
Hasil analisis sidik ragam berat badan tikus percobaan umur
2 l h a r i .....................................................................................
8.
9.
10.
1 .
12.
13.
14.
15.
16.
174
175
176
176
Hasil analisis sidik ragam berat badan tikus percobaan umur
42hari
7.
173
.....................................................................................
177
Hasil analisis sidik ragam berat badan tikus percobaan umur
72hari .....................................................................................
177
Hasil analisis sidik ragam jumlah ransum yang dikonsumsi
tikus pada percobaan I (g/hari/ lOOg berat badan) ....................
178
Hasil analisis sidik ragam berat otak antara tikus jantan dan
tikus betina pada percobI ...................
179
Hasil analisis sidik ragam berat otak antara tikus jantan dan
tikus betina pada percobaan I1 .................................................
179
Hasil analisis sidik ragam berat otak tikus (g/ekor) yang
mengkonsumsi jenis minyak percobaan I .................................
180
Hasil analisis sidik ragam berat otak tikus (g/ekor) yang
mengkonsumsi jenis minyak percobaan I1 ................................
181
.........................
Hasil analisis sidik ragam kemampuan belajar anak tikus umur
3 7 hari ....................................................................................
182
Hasil analisis sidik ragam kemampuan belajar an& tikus umur
52 hari .....................................................................................
183
Hasil analisis sidik ragam kemampuan belajar anak tikus u m u r
66 hari ......................... ....
...................................................
184
Hasil analisis sidik ragam kadar fosfolipid jenis PE,PC, PI,
PS, dan PA otak anak tikus ................................................
185
17.
Komposisi asam lernak dalam otak anak tikus yang medapat
ransum minyak kelapa (mgfg lipid) ..........................................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum minyak sawit (mg/g lipid) ...................
..................
.
.
.
.
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum minyak ikan tuna (rng/g lipid)
.....................................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum konsentrat minyak ikan (mg/g lipid) ............................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum minyak CMKl (mg/g lipid) ..........................................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
sumsi minyak CMKz (mg/g lipid) .............................................
Komposisi asam lemak dalam otak anak tikus yang mendapat
ransum minyak C M G (mg/g lipid) ...........................................
Hasil analisis sidik ragam kadar DHA dari otak tihs
percobaan 1 ........................ ... .................................................
Hasil analisis sidik ragam kadar DHA dari otak tikus
percobaan I1 .................... .
.
............... ........................................
Hasil analisis sidik ragam kadar AA dari otak tikus
percobaan I ..........................
............................................
Hasil analisis sidik ragam kadar AA dari otak tikus
percobaan I1 ...................... .
.
.
.................................................
Hasil analisis sidik ragam kadar trigliserida plasma darah
tikus yang mengkonsumsi minyak berbeda jenis ....................
Hasil analisis sidik ragam kadar total kolesterol plasma darah
&us yang mengkonsumsi minyak berbeda jenis ......................
Hasil analisis sidik ragam kadar kolesterol HDL plasma darah
tikus yang rnengkonsumsi minyak berbeda jenis .....................
Hasil analisis sidik ragam kadar kolesterol LDL plasma darah
tikus yang rnengkonsumsi minyak berbeda jenis .....................
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia sebagai negara kepulauan yang 2 / 3 wilayahnya terdiri dari
lautan, berpotensi besar dibidang hasil perikanan. Potensi yang besar ini
tercermin oleh besarnya potensi lestari sumberdaya perikanan Indonesia
yang mencapai sekitar 6.7juta ton/tahun yang belum dapat dieksploitasi
atau dimanfaatkan secara optimal, yaitu
baru termanfaatkan sekitar
58.0%-nya saja (Dahun et aL, 1996).
Dari tingkat
produksi perikanan yang telah
dicapai atau telah
termanfaatkan, ternyata juga belum dapat dimanfaatkan secara optimal.
Hal ini ditunjukkan oleh pemanfaatan minyak ikan hasil samping proses
pengalengan ikan tuna yang masih sangat terbatas, yaitu hanya untuk
campuran pakan temak atau untuk campuran minyak cat atau bahkan
kadangkala
hanya
terbuang
dengan
percuma.
Padahal
tersebut berpeluang untuk dijadikan sebagai sumber
bermanfaat bagi tubuh manusia dan
mainyak ikan
asam lemak yang
potensinya pun juga relatif besar.
Potensi ini tercermin oleh terdapatnya 27 perusahaan pengalengan ikan di
Indonesia yang telah mampu menyerap bahan baku sekitar 90683 ton ikan
segar (Biro Pusat Statist*
/ BPS. 1997). Adapun tingkat produksi minyak
ikan hasil samping mencapai sekitar 0.1-0.5% dari bahan bakunya.
Dilain
pihak
Indonesia juga
mempunyai
potensi
besar
dalam
menghasilkan rninyak nabati, yaitu minyak sawit dan minyak kelapa, yang
produksinya mencapai 2704 ribu ton dan 4302 n b u ton (BPS, 1997).
Namun tingkat konsumsi minyak rata-rata penduduk Indonesia baru
mencapai 8.26 kg/kapita/tahun atau 22.63 g/kapita/hari atau sekitar 10
Oh
dari kebutuhan kalori rnasyarakat Indonesia (Susenas.
tingkat ketersediaan
(BPS,
1996).
minyak
Keadaan
1996), dengan
nabati mencapai 13.00 kg/kapita/
ini
juga
menunjukkan
belum
tahun
optimalnya
pemanfaatan minyak nabati di Indonesia.
EeJum optimalnya pemanfaatan rninyak ikan dan minyak nabati
tersebut
bagi
pemenuhan
kebutuhan
gizi
rnasyarakat
Indonesia,
memerlukan pengkajian dan pengembangan lebih lanjut pada berbagai
aspek gizinya, sehingga nilai tambah minyak dapat ditingkatkan.
Salah satu aspek gizi minyak pangan yang cukup menarik
adalah
berh u bungan dengan adanya dugaan bahwa minyak mempunyai peranan
penting
dalam pertumbuhan otak dan kemampuan belajar.
Hal ini
didasukan pada peranan minyak dalam susunan strukturd sel-sel otak
(Crawford, 1992; McGarry,
berserta jaringan
Kandungan
1992) dan adanya kenyataam bahwa otak
syarafnya mengandung sekitar 60% lipid struktural.
tersebut
secara
kuantitatif
merupakan
konsentrasi
terbesar kedua setelah jaringan adiposa (Bourre et aI., 1992;
lipid
Crawfprd,
1992; Jumpsen dan Clandinin, 1995). Sebagai komponen struktural, lipid
merupakan bagian rntegral dari struktur sel dan fungsi membran, temtama
dalam otak dan jaringan syarafnya.
Selanjutnya dilaporkan pula bahwa lipid otak terutarpa tersusun dari
kolesterol dan fosfolipid yang kaya akan asam lemak tidak jenuh jamak
(ALTJ), terutama asam dokosaheksaenoat
(DHA, C22:6n-3) dan asam
arakidonat (AA,
C20:4n-6). Diantara kedua asam lemak tersebut yang
lebih dominan adalah DHA (Connor ef aZ., 1992).
Karena DHA dan AA merupakan asam lemak yang terlibat langsung
dalarn struktur
tersebut
otak.
jaringan sel-set otak,
maka dapat diduga asam lemak
mempunyai peranan yang penting dalam fungsi drtn integritas
Dengan demikian ketersediaan asam-asam lemak tersebut dalam
makanan merupzikan faktor penting dalam pembentukan dan pertumbuhan
otak, dan akibatnya baa tej a d i defisiensi selama m a s a pembentukan dan
pertumbuhan akan dapat mengganggu fungsi-fungsi otak dikemudian hari.
termasuk fungsi yang berhubungan dengan kemampuan belajar.
Ditinjau dari komposisi asam lemaknya,
minyak ikan tuna hasil
samping proses pengalengan ikan tuna adalah yang paling berpeluang
untuk dijadikan sebagai sumber asam lemak penting
pertumbuhan otak.
Hal ini karena
bagi pemenuhan
minyak ikan tuna kaya akan asam
l e m a k ri-3 khususnya DHA (Elizabeth, 1992), scdangkan minyak nabati
(sawit dan kelapa) hanya mengandung sejumlah asarn lemak
esensial
linoleat (LA; C18:2n-6) dan sedikit asam lemak esensial linolenat (LNA;
C18:3n-3)
(Dagach dan
Valenseula,
1992; Poisson,
1990).
Menurut
Lehnhger (1982), Poisson (1990), dan Sinclair (1993). DHA dan AA d d a m
tubuh hewan masing-masing dapat disintesis dari LNA dan LA. namun
menurut
Crawford
(1993) dan
Nettleton
(1993) proses
biosintesisnya
d i d a l m tubuh begalan lambat, kurang efisien dan berubah menurut usia.
Jadi dapat diduga bahwa minyak ikam tuna akan dapat dijadikan sebagai
sumber asam lemak n-3 yang lebih baik bagi pertumbuhan otak dibanding
n .
minyak nabati (minyak sawit d a p mmyak keiapa), karena &yak
ikan
tuna mengadung asam lemak n-3 DHA yang dapat langswng digunakan
untuk pembentukan dan pertumbuhan otak.
Penelitian-penelitian untuk mendukung dugaan-dugaan tersebut di
atas belum banyak melibatkan jenis-jenis minyak hasil bumi Indonesia,
meskipun beberapa penelitian di Iuar negeri memberikan indikasi ke arah
dugaan itu. Misalnya, Lamptey dan Walker (1976) mendapatkan bahwa
konsumsi
minyak
kemampuan
sammer
belajar
anak
(rendah LNA, tinggi
tikus
dibandingkan
LA) dapat
dengan
menekan
tikus
yang
mengkonsumsi minyak kedelai (tinggi LNA). Hal yang mirip juga dilaporkan
oleh Yamato et a L (1987).dengan menggunakan minyak sa&%wer dan
minyak perilla (kaya LNA, rendah LA).
DiIain pihak Suprijana (1992)
melaporkan bahwa konsumsi minyak kedelai dibandingkan dengan minyak
&an
menhaden (kaya asam eikosapentaenoat / EPA) tidak memberikan
pengaruh yang nyata terhadap kemampuan belajar anak tikus, tetapi
secara nyata lebih tin@ daripada yang mengkonsumsi minyak kelapa.
Jadi
terdapet indikasi
bahwa
asam
lemak
n-3 dapat meningkatkan
kemampuan belajar tikus.
Keadaan tersebut barangkali bisa berbeda bila yang diberikan atau
yang dikonsumsi adalah minyak ikan tuna yang kaya dengan D m .
Pertimbangannya adalah bahwa DHA dapat secat-a langsung digunakan
untuk
memenuhi
kebutuhan
pembentukan
dan
pertumbuhan
otak,
sedangkan LNA dan E P A untuk dapat dimanfaatkan dalam pembentukan
dan
pertumbuhan
otak
masih
membutuhkan
proses
metabolisrne
pernanjangan rantai karbon (elongasi) dan penidakjenuhan ikatan rantai
karbon (desaturasi) yang larnbat dan kurang efisien.
Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian yang melibatkan minyakminyak-minyak hasil bumi Indonesia seperti minyak ikan tuna, minyak
sawit, dan minyak kelapa untuk melihat
terhadap
pengaruhnya bila clikonsumsi.
komposisi asam lemak otak dan kemampuan belajar tikus
percobaan.
Sehingga, aspek-aspek gizi dari minyak-minyak pangan hasil
bumi Indonesia diketahui lehih banyak
dan pemanfaatan serta nilai
tambahnya dapat ditingkatkan bagi kesejahteraan masyarakat Indonesia.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh
jenis minyak yang dikonsumsi terhadap komposisi asam lemak otak dan
kemampuan belajar anak tikus percobaan.
Tujuan utama ini diurai dan
ditunjang oleh beberapa sub-tujuan sebagai berikut :
1. Mengetahui
tingkat
oleh tikus percobaan.
penyerapan jenis-jenis minyak yang dikonsumsi
Hal i
ni perlu dilakukan karena hanya minyak
yang diserap yang dapat dimanfaatkan dan memberikan kontribusi
kedalam tubuh untuk berbagai kegunaan.
2 . Mengetahui komposisi asam Iemak dalam air susu tikus berdasarkan
jenis-jenis minyak yang dikonsumsi. Hal
ini juga dilakukan karena air
susu tikus merupakan sumber gizi utama tikus selama periode laktasi
dan diduga &an
memberikan kontribusi hesar pada asam lemak otak
an-& tikus dalam pertumbuhannya.
3.
Mengetahui
pengaruh
jenis
minyak yang
diberikan
selama
masa
gestasi, laktasi, dan pertumbuhan anak tikus terhadap berat badan dan
berat otak anak tikus.
Hal i
ni dilakukan untuk m e m a t dampak
langsung dari jenis minyak yang dikonsumsi terhadap keadaan fisik
anak tikus.
4. Mengetahui komposisi asarn lemak otak a n a k tikus berdasarkan jenis
minyak y a n g dikonsumsi selama masa gestasi d a n laktasi
sampai
masa pertumbuhan anak tikus setelah disapih.
5.
Mengetahui
pengaruh
jenis minyak yang dikonsumsi selama
gestasi dan laktasi sampai
masa pertumbuhan anak
masa
setelah disapih
terhadap kemampuan belajar anak tikus.
6 . Mengetahui pengaruh jenis
gestasi dan laktasi sampai
minyak
yang dikonsumsi
selama masa
masa pertumbuhan anak setelah disapih
terhadap kadar trigliserida dan kolesterol darah a n a k tikus.
Ini
perlu
diamati karena plasma darah terlibat langsung dalam metabolisme
minyak terutama dalam transportasi asarn lemak ke berbagai b e a n
tubuh, termasuk otak.
Jenis
minyak yang
mengandung
asam
lemak
n-3
DHA yang
diberjkan pada tikus sejak masa gestasi, laktasi, d a n masa pertumbuhan
akan menghasilkan anak tikus yang berkemampuan belajar lebih baik.
D. Kegunaan atau M a n f a a t Penelitian
Dalarn jangka panjang penelitian ini diharapkan dapat dijadikan
sebagai acuan dalarn pembuatan suatu formula makanan tambahan bagi
ibu hamil, ibu menyusui dan bagi bayi atau anak, agar diperoleh anak yang
cerdas atau yang mempunyai kemampuan belajar tinggi. Selain itu, hasil
dari penelitian ini diharapkan dapat :
1. Membuka peluang untuk memperluas pemanfaatan minyak ikan t u n a
khususnya
minyak
pemenuhan
hasil
kebutuhan
samping
gizi
proses
manusia,
pengalengan
dan
pada
ikan bagj
akhimya
dapat
meningkatkan nilai tambah minyak ikan tersebut
2.
Memberikan
informasi
ilmiah
tentang
jenis-jenis
minyak
yang
memberikan kontribusi hesar pada pertumbuhan otak dan kemampuan
belajar anak, sehingga dapat dijadikan sebagai acuan dalam upaya
peningkatan gizi masyarakat Indonesia.
3.
Memberikan in50rmasi
dasar yang penting untuk pengembangan dan
penelitian lebih lanjut pada manusia.
11. TINJAUAN PUSTAKA
A. Minyak Ikan
1. Sumber dun Potensinga di Indonesia
Secara umum minyak ikan dapat diperoleh dari bahan mentah yang
berupa ikan-ikan jenis khusus (seperti ikan sardin, mackerel, salmon,
menhaden, dan lain-lain), ikan rucah atau ikan hasil sarnping kegiatan
penangkapan ikan (bycatch), dan dari limbah atau hasil -ping
industri
pengolahan ikan (Bimbo, 1990; KinseIla, 1987).
Indonesia sebagai negara kepulauan yang d u a per tiga
wilayahnya
berupa Iaut mempunyai potensi besar untuk menghasilkan minyak ikan. Hal
i
n
i tercermin dalam potensi lestari sumberdaya perikanan lautnya yang
mencapai 6.7 juta tonjtahun, yang terdiri dari ikan pelagis besar (451830
ton/tahun), ikan pelagis kecil (2423000 ton/tahun), ikan demersal (3163630
ton/tahun), udang (100720 ton/tahun),
ikan karang (80082 ton/tahun),
dan cumi-cumi (328960 ton/tahun) (Dahuri et al., 1995).
Akan tetapi
pemanfaatan sumber daya hasil perikanan tersebut beIum optimal seperti
tercermin dari tingkat produksinya yang baru rnencapai sekitar 4.5 juta ton
(BPS, 1997).
Sumberdaya perikanan
yang berpotensi sebagai sumber atau bahan
baku minyak ikan adalah ikan pelagis besar, pelagis kecil, dan ikan
demersal.
Minyak ikan dari kelompok j e ~ sikan tersebut juga dapat
diperoleh dari hasil samping proses pengolahan seperti proses pernbuatan
tepung ikan atau pengalengan ikan. Dalam proses pengalengan ikan, minyak
ikan diperoleh pada tahap proses pemasakan awal @recook) yang bertujuan
untuk
memudahkan
pemisahan
kulit
dan
tulang
dari
daging
ikan,
pemisahan daging merah dan daging putih,-dan untuk memudahkan dalam
pewadahan
tersebut
dalarn
kaleng
(Anonim, 1987).
sebagian minyak
Dalam
proses pemasakan
yang ada dalam tubuh ikan akan keluar
bercampur dengan air perebus dan protein terlarut, serta bahan-bahan
terlarut lainnya. Selanjutnya
minyak
dipisahkan dari campuran dengan
menggunakan d a t atau mesin pemisah minyak (oil separator).
Minyak ikan hasii samping proses pengolahan ikan di Indonesia yang
cukup berpotensi dan belum banyak dimanfaatkan adalah minyak ikam tuna
yang berasd dari hasil samping dari proses pengalengan ikan tuna.
Potensi
ini terlihat dari jumlah industri pengalengan ikan di Indonesia yang teIah
mencapai 27 buah dengan tingkat pemanfaatan bahan baku mencapai 70683
ribu ton (BPS, 1997). Namun belum diperoleh informasi yang lebih rhci
tentang jurnlah industri pengalengan ikan tuna dan jumlah bahan baku yang
digunakan.
Dalam tubuh ikan, minyak terdistribusi kedalam berbagai jaringan
tubuh dengan konsentrasi yang berbeda-beda menurut jenis
musimnya.
Sebagai contoh dapat
berdasarkan
pada
dikatagorikan menjadi
konsentrasi
ikan dan
dilihat pada Tabel 2.1. SeIanjutnya
simpanan
minyaknya,
ikan
dapat
dua tipe, yakxi yang menyimpan minyak dalam
jaringan otot dan yang menyimpan minyak dalam jeroan atau organ dalam.
Berdasarkan hal-hat tersebut, maka ikan tuna termasuk dalam ikan yang
menyimpan simpanan minyak yang dimiliki di dalam jaringan otot atau
daging dengan kandungan seperti terlihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.1.
Contoh distribusi minyak dalam tubuh ikan [% minyak)
I
Jenis ikan
Mackerel
Skipjack tuna
JeroM
58.5
Cod
63.0
45.8
33.2
9.0
Bluefish
35.3
Sig eye tuna
Flounder
14.4
6.4
6.9
19.7
83.8
5.9
I
I
Kepda
27.1
30.6
47.3
1
1
47.1
7.8
58.8
Sumber : Okada (1990)
Tabel 2.2. Kandungan minyak pada daging ikan tuna ('% berat basah)
Jenis ikan tuna
Daging putih
Daging merah .
Albacore
7.5
Bluefin
YelIowfir~
5.0
SInInp;ack
6.9
4.3
5.0
0.7
1.0
6.6
Sumber : Roubal(1963)
Komponen-komponen
yang
terdapat
ddam
minyak
ikan
dapat
dibedakan menjadi komponen yang tersabunkan d a n komponen yang tidak
tersabunkan. Komponen yang tersabunkan mencakup trigliserida, malam,
dan
fosfolipid,
sedang
komponen
yang
tidak tersabunkan
mencakup
hidrokarbon, sterol, dan pigmen ( ~ o r ~ s t o r m
,
1962).
Rumus molekul dari
beberapa fraksi lipid dalam minyak ikan dapat dilihat pada Gambar 2.1.
A I D R O K A R B O N
Skualen
CH3
CHJ
Trigliserida
H2C-0-C-
1 6
HC-0-CI
S
CH3
Eter d i a s i l g l i s e r i l
H
H~C-0-$( C H 2 ) ,-CHI
H
H C-0-C( C H z I .;CHs
(CH2 j ,-CHI
Plasmogen n e t r a l
Hz C - 0 - C = < -
I
( C H z ) ,;CHj
1
k~
I
H
8
(CKZ)~-CHI
C-0-C---
1
( C H n ) =;CHs
8
Zster l i l i n
H
H3C
-
(CH2)
-
(
- 0 - C -
b
H
( C H I ) .;CH,
F O S F O L I P I D
Plasmogen t e r f o s f o r i l a s i
P a s f a t i d i l Etanolamin
( s e f a l i n )/ F o s f a t i d i l
Kolin ( l e s i t i n )
H2 C - 0 - C - ( C H 2 ) -CH3
I
8
(CH2) ,
H2C-
(PC)'
;;
PE
1
-0-5-
H C
1
H C-0-C-
I
H2 C - 0 - C = C - ( C H . ) =
-CH.
-CHJ
HZ C - 0 - C -
( C H z ) ,+
-CH3
H
0
PE ( P C ) *
HIC-
Lisolesitin
I 2
C-OH
1
?-
(CHZ!
-CH,
vv
H2C-0-P-0-C-C-N
I
I
H H
b-
J
CHI
- CH,
\ CH:
Fosfatidil Inosifal
Spingomielin
HN-C-
Kardiolipin
HA C - (CHz!, - C - 0 - C H I
~-&t-~
- +k k
"3,'
I
d
1
H H
( C H 2 ) , -CH,
'
H p C - ( C H 2 ) r, - C - 0 - C H
X Hn CI - 0 - P -?0 - 5-- $H- $ - 0?- PH- 0 - C Hq-z
b-
b~ 'OH
/CH,
ii H H
Hz=-0-C-
I
3
H C-0-5,I
o
6-
(CHz).
-CHJ
(CHz) , -CHj
Serebrosida
v
HN-$- I C H Z I ,-CHi
y n n l
H
H3C- ( C H 2 ) 12-C=C-C-C-CH1
I;[
OH
0-Glukora
Gambar 2 . 1 . Rumus molekul beberapa fraksi lipid yang terdapat
dalam minyak ikan (Stansby, 1990).
Menurut Stansby (1990).trigliserida dapat dijumpai pada haznpir
semua j e ~ minyak
s
ikan, dan ini merupakan bagian utama dari minyak
ikan. Jenis Lipid yang juga dijumpai pada hampir sernua jenis minyak ikan
adalah fosfolipid, tetapi jumlahnya lebih sedikit daripada trigliserida.
berbagai jenis fosfolipid
Dari
yang ada, lesitin merupakan bagian yang terbesar
dan kemudiam diikuti oleh s e f a k .
Adapun hidrokarbon dalam bentuk
skuden terutarna ditemukan pada jenis-jenis ikan tertentu kelompok ikan
bertulang rawan (Elasmobrach)seperti ikan cucut.
2.
M i n y a k Jkan Tuna Sgbagai Surnber ALTJ n-3
Berdasarkan jumlah
ikatan
rangkapnya, asam-asam lemak yang
terdapat dalam minyak &an mencakup tiga bentuk utama yaitu asam lemak
asam lemak tidak jenuh tunggal [&'IT), dan asam lemak tidak
jenuh [U),
jenuh jamak (ALTJ),
yang dapat diformulasikan dalam bentuk rumus :
CHS (CH2 )r (CH=CH-CHz )m (CHz ), -COOH
dimana, nilai n
ada
=
0 - 6 merupakan ilustrasi struktur asam lemak yang biasa
dalam minyak ikan (Stansby, 1990).
Komposisi
asam-asam lemak
tersebut dapat bervariasi secara musiman dan dari spesies ke spesies, serta
rantai makanannya (Sanders, 1986).
Secara umum minyak ikan (termasuk ikan tuna) mengandung asam
lemak tidak jenuh (ALTT dan ALTJ) lebih besar dari pada jer+is miyak hewan
darat dan minyak nabati. Secara khusus minyak ikan mengandung ALTJ-n-3
jenis EPA dan DHA yang tidak dim*
oleh jenis minyak hewani yang lain
dan minyak nabati. Hal i
n
i dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Kandungan asam lemak jenuh dan tidak jenuh dari berbagai
jenis rninyak dan daging ikan (g/ 100g sampel)
Jenis minyak
Sumber :
a] Pigott dan Tucker (1990) c) ELisabeth (1992)
b) Sinclair (1993)
d) Ackman (1989)
Keterangan :
td
ALTT
ALTJ
DHA
: tidak
terdeteksi;
AW
: Asam Lemak Jenuh
: Asam Lemak Tidak Jenuh TunggaI
: Asam
Lemak Tidak Jenuh Jamak
EPA : Asam eikosapentaenoat
: Asam dokosaheksaenoat.
Selain. EPA dan DHA, minyak ikan juga mengandung asam Iemak n-3
yang lain (LNA dan DPA/Asam dokosapentaenoat) dan asam lemak n-6 (LA
dan AA) dalam jumlah yang lebih kecil (lihat Tabel 2.4). Dengan demikian
minyak ikan tuna dapat dijadikan sumber asam lemak n-3khususnya DHA
yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan pertumbuhan otak. Rumus
moiekul DHA dan juga beberapa asam lemak n - 3 d a n n-6 dibedakan dalam
jumlah d a n letak ikatan rangkapnya dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Tabel 2.4. Profil asam lemak dari beberapa jenis minyak ikan (U/u berat).
Sumber : 4 P i g g o t dan Tucker (1990);b) ELisabeth (1992);c) Supnjana (1992)
Banyaknya ikatan rangkap atau tingginya ketidakjenuhan asam-asam
lemak yang terdapat
dalam
minyak ikan mengakibatkan
mempunyai bilangan iod tinggi, titik beku
rendah,
m h y a k ikan
bau tajam spesifrk
(Suzuki, 19811, dan peka terhadap oksidasi (Winarno, 1988).
CH~-(CH~)~-CH=CH-CH~-CH=CH-(CH~)~-CWH
cis 9,12- Oktadekadienoat
(C18:2n-6), LA
C&-(CH~)~-CH=CH-CH~-CH=CH-CH~-CH=CH-C&-CH=CH-(CHZ~-CWH
cis 5, 8 , 11, 14- Eikosatetraenoat
(C20:4n-61, AA
CHS-CHZ-CH=CH-cHa-CH=CH-CHa-CHxCH-(CHabXWH
cis, 9, 12, 15. Oktadekatrienoat
(C18:3n-3), a-LNA
CHs-CH~-CH=CH-CHa-CH=CH-CHa-CH=CH-CHa-CH=CH-C~-CH=CH-(C&~-CWH
cis 5,8, 1 1, 14, 17-Eikosapentaenoat
(C20:5n-3), EPA
CltC&-CH=CHC&CK=CH-CHo-CH=CHCHAH=M~lt4H=~~~=~~~)a-H
cis 4,7,10,13,16,19-Dokosaheksaenoat
(C22:Bn-3), DHA
Gambar 2.2. Rumus molekul beberapa asam Iemak n-3 d a n n-6
(Singh dan Chandra, 1988).
Frankel (1993) menyatakan bahwa asam
lemak n-3 ljenis EPA dan
DHA) pang banyak ditemukan dalam minyak ikan lebih peka terhadap
oksidasi daripada asam lemak n-3 yang b e r a s d dari tumbuhan seperti
minyak kedelai dan minyak biji bunga matahari.
Hal ini juga ditunjukkan
oleh hasil penelitian Cho et al. (1987), bahwa ester etil E P A d a n DHA
teroksidasi
induksi 3
dengan cepat pada suhu 5% (keadaan gelap) dengan periode
-
4 hari, sedangkan
untuk ester etil linolenat d a n h o l e a t
memerlukan periode induksi rnasing- masing 20 d m 6 0 hari.
Proses oksidasi asam lemak atau minyak dapat diperlambat selain