Aktivitas Antioksidan Sari Buah Tomat Kaya Antioksidan Lycopene Sebagai Agen Kemopreventif Penyakit Kanker Menggunakan Sari Buah Jeruk Nipis (Citrus Aurantifolia) Sebagai Pengawet

  TINJAUAN PUSTAKA Buah Tomat

  Tomat (Solanum lycopersicum syn. Lycopersicum esculentum) adalah tumbuhan keluarga Solanaceae, berasal dari Amerika Tengah dan Selatan, dari Meksiko sampai Peru. Kata tomat berasal dari bahasa Aztek, salah satu suku Indian yaitu xitomate atau xitotomate. Tanaman tomat menyebar ke seluruh Amerika, terutama ke wilayah yang beriklim tropik, sebagai gulma. Penyebaran tanaman tomat ini dilakukan oleh burung yang makan buah tomat dan kotorannya tersebar kemana-mana. Penyebaran tomat ke Eropa dan Asia dilakukan oleh orang Spanyol. Tomat ditanam di Indonesia sesudah kedatangan orang Belanda. Dengan demikian, tanaman tomat sudah tersebar ke seluruh dunia, baik di daerah tropik maupun subtropik. (Pracaya, 2012)

  Buah tomat terdiri dari beberapa bagian yaitu perikarp, plasenta, funikulus, dan biji. Anatomi buah tomat dapat dilihat pada Gambar 1. Perikarp meliputi eksokarp, mesokarp, dan endocarp. Eksokarp adalah lapisan terluar dari buah dan sering mengandung zat warna buah terdiri dari dinding pericarp dan kulit buah.

  Perikarp meliputi dinding luar dan dinding radial (septa) yang memisahkan rongga lokula. Mesokarp adalah lapisan yang paling dalam berupa selaput terdiri dari parenkim dengan ikatan pembuluh (jaringan tertutup) dan lapisan bersel tunggal yaitu lokula. EndoKarp adalah lapisan paling dalam terdiri dari biji, plasenta, dan columella ( Rančić et al, 2010). b. Penampang melintang buah

  a. Bagian-bagian buah tomat tomat

  

Gambar 1. a. Bagian-bagian buah tomat. b. Penampang melintang buah tomat

  (Anonim, 2015) Epidermis pada buah atau sayuran yang berbentuk buah biasanya dibentuk oleh sel - sel yang sangat kecil sehingga menyerupai dinding tebal yang kompak tanpa ruang antar sel kecuali pada bagian stomata dan lentisel. Bentuk sel epidermis bervariasi tergantung pada spesies dan varietas. Pada buah tomat, varietas yang tahan terhadap retakan memiliki sel epidermis berbentuk datar, sementara pada varietas yang mudah mengalami keretakan kulit, sel epidermisnya berbentuk bundar ( Rančić et al, 2010).

  Buah tomat plum (Solanum lycopersicum L. varroma) memiliki 2 karpel. Bagian buah tomat terdiri dari daging (perikarp dan kulit) dan pulp (plasenta dan jaringan lokula). Perikarp biasanya tebal dan berair. Pulp menyumbang kurang dari sepertiga dari massa buah segar. Kolumela (bagian dalam) adalah badan steril yang merupakan sumbu pusat tubuh buah dewasa barupa sekat dalam yang menonjol dan berwarna putih. Plasenta merupakan tempat melekatnya bakal biji pada dinding ovarium buah. Rongga lokula merupakan rongga yang dikelilingi oleh perikarp, septa dan kolumela daerah ini berisi membran agar – agar yang bersifat kenyal dan berair (

Rančić et al, 2010)

  Sebagian besar pembelahan sel dalam pericarp berlangsung selama 10 – 14 hari pertama setelah berbunga. Kulit buah (exocarp) terdiri dari lapisan epidermis luar ditambah 2 - 4 lapisan sel hypodermal berdinding tebal dengan kolenkim seperti bahan pengental. Dalam proses perkembangan awal buah, plasenta mulai memperluas ke lokula untuk menyerap biji dalam 10 hari pertama dan mengisi seluruh rongga lokula dalam beberapa hari berikutnya. Pada buah yang belum matang terbentuk plasenta dan setelah matang terbentuk lokula. Cairan intraseluler dapat terakumulasi dalam lokula dan protoplas tetap utuh ( Rančić et al, 2010).

  Sistematika Buah Tomat

  Sistematika buah tomat adalah sebagai berikut: Kerajaan : Plantae (tidak termasuk) Eudicots Divisi : Spermatophyta Anak divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Solanales Famili : Solanaceae Genus : Solanum Spesies : S. lycopersicum

  Nama binomial : Solanum lycopersicum Sinonim : Lycopersicon lycopersicum / Lycopersicon esculentum (Wikipedia, 2014)

  Jenis-Jenis Buah Tomat

  Umumnya jenis-jenis tomat didasarkan pada ketinggian tanaman, penampilan, dan kegunaannya. Berdasarkan ketinggian tanamannya, jenis tomat dibagi menjadi 3 golongan utama, yaitu (Faujiah, 2014) : a.

   Determinate

  Golongan ini merupakan yang terpendek diantara tanaman tomat, yakni hanya berkisar antara 50-80 cm saja. Golongan ini tidak bisa tumbuh tinggi karena ujung tanamannya diakhiri dengan rangkaian bunga. Jenis ini relatif memiliki umur sangat pendek sehingga dapat cepat dipanen.

  b.

   Intermediate

  Pohon Tomat dengan golongan ini termasuk relatif tinggi dan dapat tumbuh hingga mencapai 2 m. Namun demikian, meskipun batang tanamannya relatif tinggi umurnya hanya berkisar 4 bulan saja.

  Golongan ini merupakan hasil persilangan antara golongan determinate dengan intermediate. Karena merupakan persilanngan antara keduanya, varietas ini memiliki sifat dari keduanya.

  Selain dikelompokkan berdasarkan bentuk fisik tanamannya, jenisjuga banyak ditentukan berdasarkan bentuk buah dan juga kegunaannya.

  Beberapa jenis tomat yang lazim dikenal di masyarakat dapat dilihat pada Tabel 1.

  Tabel 1. Jenis-jenis tomat berdasarkan bentuk buah dan kegunaannya

  NO Jenis tomat Keterangan 1 Tomat Plum Tomat ini mirip buah plum.

  Bentuknya bulat lonjong, dagingnya banyak sekali mengandung air dan memiliki permukaan kulit yang tipis. Umumnya dipakai untuk tumisan dan masakan yang membutuhkan waktu memasak yang relatif lama seperti membuat saos tomat dan diolah sebagai

  2 Tomat Beef Tomat beef ini memiliki bentuk yang paling besar jika dibandingkan dengan jenis lainnya. Karena ukurannya yang besar tomat jenis ini sering kali digunakan untuk membuat sandwich atau hamburger. Tapi tidak jarang juga para chef menggunakannya untuk bahan tumisan atau masakan lain yang memerlukan tomat dalam ukuran besar.

  3 Tomat ceri Tomat ini bentuknya kecil agak lonjong. Ketika masih muda warnanya hijau pucat dan ketika sudah masak warnanya berubah menjadi orange ke merahan. Rasanya dagingnya cukup manis, dan mengandung juice yang cukup banyak. Umumnya digunakan sebagai pelengkap salad atau dimakan dalam keadaan segar.

  4 Tomat hijau Sesuai dengan namanya, tomat ini berwarna hijau, teksturnya agak keras karena memiliki kandungan air yang sedikit. Sebenarnya tomat hijau adalah tomat yang dipanen sebelum masak. Biasanya digunakan sebagai bahan tumisan karena rasanya yang cenderung segar.

  5 Tomat pear Jens tomat ini memang mirip dengan buah pear (seperti air mata yang jatuh) hanya saja bentuknya jauh lebih kecil dari buah Pear. Memiliki warna beraneka ragam, mulai dari merah, orange, dan kuning dan rasanya cukup manis. Umumnya dikonsumsi langsung atau ditambahkan sebagai bahan pelengkap salad. Tomat jenis ini kurang populer di Indonesia.

  6 Tomat anggur Tomat Anggur merupakan varian tomat yang paling kecil diantara lainnya. Berbeda dengan tomat ceri yang cenderung lebih lonjong, bentuk tomat anggur cenderung lebih bulat dan lebih kecil. Karena rasanya yang cukup manis, tomat anggur sering kali dikonsumsi secara langsung ataupun digunakan sebagai salad. Sering kali ketika di jual warnanya kuning dan merah. Tomat jenis ini juga jarang dijumpai di Indonesia.

  (Sumber: Faujiah, 2014)

  Komposisi Kimia Buah Tomat

  Varietas-varietas tomat memiliki jumlah zat terlarut dalam air bervariasi dari 4,5 sampai 7 % dengan fruktosa dan glukosa merupakan zat paling dominan.

  Kandungan nutrisi buah tomat dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Kandungan nutrisi tomat segar.

  Nutrien Kandungan per 100 g Nutrien Kandungan per 100 g Analisis Proksimat Asam Amino Air (g) 93,76 Triptofan (g) 0,006 Energi (kkal)

  21 Treonin (g) 0,021 Protein (g) 0,85 Isoleusin (g) 0,020 Total lemak (g) 0,33 Leusin (g) 0,031 Karbohidrat (g) 4,64 Lisin (g) 0,031 Serat (g) 1,1 Metionin (g) 0,007 Abu (g) 0,42 Kistin (g) 0,011 Mineral Fenilalanin (g) 0,022 Kalsium (mg)

  5 Tirosin (g) 0,015 Zat besi (mg) 0,45 Valin (g) 0,022 Magnesium (mg)

  11 Arginin (g) 0,021 Fosfor (mg)

  24 Histidin (g) 0,013 Kalium (mg) 222 Alanin (g) 0,024 Natrium (mg)

  9 Asam aspartat (g) 0,118 Seng (mg) 0,09 Asam glutamat (g) 0,313 Tembaga (mg) 0,074 Glisin (g) 0,021 Mangan (mg) 0,105 Prolin (g) 0,016 Selenium (mg) 0,4 Serin (g) 0,023 Vitamin Asam Lemak Tiamin (mg) 0,059 Tak jenuh tunggal (g) 0,050 Riboflavin (mg) 0,048 Tak jenuh ganda (g) 0,135 Niasin (mg) 0,628 Asam pantotenat (mg) 0,247 Vit. A (IU) 623 Tokoferol (mg) 0,34 (Sumber: Kailaku et al., 2014)

  Asam organik yang paling dominan pada tomat adalah asam sitrat. Selain asam sitrat, asam malat adalah asam organik yang paling berkontribusi terhadap cita rasa buah tomat. Struktur kimia asam-asam organik dari buah tomat terdapat pada Gambar 2. Asam-asam lain yang telah terdeteksi adalah asam asetat, format, trans- asonitat, laktak, galakturonat, dan α-okso. Pada keseluruhan kematangan buah mulai dari berwarna hijau tua hingga merah, keasaman meningkatkan mencapai nilai maksimum dan kemudian menurun. Keasaman maksimum ditemukan pada breaker dan tahap berwarna pink. Keasaman buah tomat sangat penting untuk rasa dan penting juga dalam proses pengolahan karena butirat, mikroorganisme termofilik, dan pembusuk anaerobik tidak dapat berkembang ketika pH di bawah 4,3. Namun ketika pH lebih dari 5, spora mikroorganisme sulit untuk dibunuh. (Salunkhe et al, 1974)

  

Perubahan Komposisi Kimia Buah Tomat Selama Pertumbuhan dan

Pematangan

  Komposisi kimia tomat segar tergantung pada beberapa faktor yaitu kultivar, kedewasaan, cahaya, suhu, musim, iklim, kesuburan tanah, irigasi, dan perlakuan petani. Konsentrasi relatif komponen-komponen kimia dari buah tomat yang penting dalam menilai kualitas buah tomat adalah warna, tekstur, penampilan, nilai gizi, dan aroma. Buah tomat Moscow memiliki kadar air 94%

  

(A) (B) (C)

(E) (D)

  (F)

Gambar 2. Struktur molekul asam-asam organik pada buah tomat. (A) Asam

  sitrat; (B) Asam malat; (C) Asam asetat; (D) Asam format; (E) Asam laktat; (F) Asam galaktonat. (Wikipedia, 2015) pada tahap merah matang. Perubahan komposisi berhubungan dengan pematangan buah tomat disajikan dalam Tabel 3.

  Tabel 3. Beberapa perubahan komposisi buah tomat terkait dengan proses pematangan _b Tahap kedewasaan Komposisi Hijau Breaker Pink Merah Merah

  matang Bahan kering (%)

  6.40

  6.20

  5.81

  5.80

  6.20 Keasaman tertitrasi (%) 0.285 0.310 0.295 0.270 0.285 Asam organik (%) 0.058 0.127 0.144 0.166 0.194 Asam askorbat (mg %) 14.5

  17.0

  21.0

  23.0

  22.0 Klorofil (µg %)

  45.0

  25.0

  9.0

  0.0

  0.0 50.0 242.0 443.0

  10.0

  0.0 β-Karoten (µg %) Lycopene (µg %) 8.0 124.0 230.0 374.0 412.0 Penurunan gula (%)

  2.40

  2.90

  3.10

  3.45

  3.65 Pektin (%)

  2.34

  2.20

  1.90

  1.74

  1.62 Pati (%)

  0.61 0.14 0.136

  0.18

  0.07 Votatiles (ppb)

  17.0

  17.9

  22.3

  24.6

  31.2 Volatile reducing 248 290 251 278 400 substances (µeq. %) Asam amino (µmole %) _c 2358 3259 2941 2723 Nitrogen protein

  9.44

  10.00 10.27 10.27 6.94 (rag N/g) a kultivar Fireball, selain kultivar V. R. Moscow untuk kandungan asam amino. b Dinyatakan dalam basis berat segar. c Nilai tidak dilaporkan . (Sumber: Salunkhe et al, 1974) Asam askorbat (Vitamin C)

  Vitamin C adalah salah satu vitamin paling penting untuk nutrisi manusia yang tersedia pada buah-buahan dan sayuran. Faktor "antiscorbutic" buah-buahan segar, yang mencegah perkembangan khas Simptom skurvi pada manusia, adalah turunan karbohidrat dikenal sebagai vitamin C atau asam askorbat. (Zhang, 2013).

  L-Asam askorbat (AA) merupakan bentuk aktif biologis yang utama dari vitamin

  C. Asam askorbat teroksidasi secara reversibel menjadi bentuk L-asam dehidroaskorbat (DHA), juga menunjukkan aktivitas biologis.

  Vitamin C (asam askorbat) adalah suatu mikronutrien esensial yang diperlukan dalam fungsi metabolisme tubuh yang normal. Vitamin C mudah teroksidasi, dan sebagian besar fungsinya dalam organisme hidup bergantung pada kebutuhan sel. Tubuh manusia tidak dapat menghasilkan asam askorbat, sehingga harus diperoleh sepenuhnya melalui diet seseorang. Kekurangan vitamin C dalam tubuh manusia akan mengakibatkan timbulnya penyakit yang disebut dengan scurvey, gejalanya meliputi terjadinya pendarahan, rasa sakit pada sendi dan kelelahan. Asupan harian vitamin C sangat kecil yaitu 10 - 15 mg/hari untuk orang dewasa yang diperlukan untuk mencegah defisiensi dan scurvey. (Rahman

  et al , 2007) Sifat fisika dan kimia Vitamin C

  Sifat-sifat fisika Vitamin C adalah sebagai berikut: Rumus kimia : C

  

6 H

  8 O

  6 Massa molar : 176.12 g mol

  −1 Penampilan : Padatan putih kekuningan Densitas : 1,65 g/cm3 Kelarutan dalam air : 33 g/100 ml Kelarutan dalam etanol : 2 g/100 ml Kelarutan dalam gliserol : 1 g/100 ml Kelarutan dalam propilena glikol : 5 g/100 ml Kelarutan lain : tidak larut dalam solven dietil eter, kloroform, benzena, minyak, dan lemak Keasaman (pKa) : 4,20 (pertama), 11,6 (gugus hidroksil atom

  C nomor 3) Sifat-sifat kimia vitamin C adalah sebagai berikut (Sudarmadji, 2003): a. Membentuk garam dengan logam.

  b. Sifat asam ditentukan oleh ionisasi grup enol pada atom karbon.

  c. Pada pH rendah vitamin C lebih stabil daripada pH tinggi (bersifat stabil terhadap asam, tidak stabil terhadap basa) d. Vitamin C mudah teroksidasi, lebih-lebih bila terdapat katalisator Fe, Cu, enzim askorbat oksidase, sinar, temperatur yang tinggi. Larutan encer vitamin C pada pH kurang dari 7,5 masih stabil apabila tidak ada katalisator seperti diatas. Oksidasi vitamin C akan terbentuk asam dehidroaskorbat.

  e. Vitamin C dapat berbentuk asam L-askorbat dan asam L-dehidroaskorbat.

  Keduanya mempunyai keaktifan sebagai vitamin C. Asam askorbat sangat mudah teroksidasi secara reversibel menjadi asam L-dehidroaskorbat.

  Asam L-dehidroaskorbat secara kimia sangat labil dan dapat mengalami perubahan lebih lanjut menjadi asam L-diketogulonat yang tidak memiliki keaktifan vitamin C lagi (Winarno, 2002).

  Pada makanan, pH mempengaruhi stabilitas asam askorbat dengan stabilitas maksimal pada pH antara 4 dan 6. Pemanasan menyebabkan kehilangan asam askorbat tergantung pada derajat pemanasan, luas permukaan yang kontak dengan air, oksigen, pH, dan adanya logam transisi. Hal tersebut menunjukkan bahwa pemanasan dapat menurunkan kandungan vitamin C pada suatu bahan. Struktur molekul vitamin C dapat dilihat pada Gambar 3.

  Gambar 3. Struktur molekul Vitamin C atau asam askorbat (2-oxo-L-threo-

  hexono- 1,4-lactone-2,3-enediol) (Wikipedia, 2015)

  Vitamin C merupakan antioksidan utama yang larut dalam air di dalam tubuh. Itu menurunkan tekanan darah dan level kolesterol. Analisis telah menunjukkan bahwa asupan vitamin C yang memadai efektif dalam menurunkan risiko berkembangnya kanker payudara, leher rahim, kolon, rektum, paru-paru, mulut, prostat dan perut. Vitamin C bersifat non-toksik untuk menjaga kesehatan tubuh seperti pita suara terjaga baik, untuk mencegah flu, tubuh manusia harus mampu memenuhi ketersediaan vitamin C. (Rahman et al, 2007)

  Terdapat beberapa metode analisis untuk menentukan kandungan Vitamin C pada buah-buhan atau sayuran, yaitu : metode titrimetri, metode biologi, metode elektrokimia, dan metode kromatografi. Semua metode memiliki keterbatasan yang besar dalam penggunaannya untuk berbagai tujuan yang berbeda. Sangat sulit untuk memilih metode yang unik untuk menentukan kandungan total vitamin dalam produk makanan, sampel biologi dan farmasi. Karena masing-masing sampel memiliki karakteristik dan sifat spesifik dalam proses ekstraksi, pemurnian, gangguan senyawa-senyawa lain (seperti warna, kehadiran komponen pengoksidasi dan reduksi). Meskipun beberapa metode untuk penentuan asam askorbat sudah tersedia namun sangat sedikit metode bekerja untuk penentuan kedua bentuk asam askorbat (asam askorbat dan asam dehydroascorbic). Hal ini dikarenakan kedua bentuk vitamin c, askorbat asam dan dalam bentuk yang teroksidasi yaitu asam dehidroaskorbat memiliki sifat kimia, sifat optik, dan sifat elektrokimia yang berbeda. Misalnya, metode resmi AOAC (2000) berdasarkan titrasi AA dengan 2,6 – dikloroindofenol dalam larutan asam tidak aplikatif pada semua matrik. Zat-zat yang terdapat pada buah-buahan secara alami seperti tanin, beta tanin, Cu(II), Fe(II), dan Co(II) teroksidasi oleh dye. Selain itu, metode hanya berlaku jika bahan memiliki konsentrasi DHA yang rendah. (Rahman et al, 2007)

  Pada pada pH yang tinggi, asam askorbat mengalami reaksi hidrolisis oksidasi yang bersifat destruktif sehingga cincin lakton dari asam askorbat terbuka dan aktivitas vitamin akan hilang. Proses ini terjadi secara alami pada buah- buahan dan sejumlah asam diketogulonat yang ada pada buah-buahan. Struktur asam askorbat sangat mirip dengan struktur glukosa, beberapa glukosa dapat diekstrak dari asam askorbat sampel. Karena strukturnya mirip, jika menggunakan metode DNPH, glukosa dapat juga berwarna membentuk kompleks dengan DNPH (dinitrofenil hidrazin) sebagai asam askorbat. (Rahman et al, 2007)

  Kandungan Vitamin C Buah Tomat

  Tanaman tomat adalah tanaman yang memiliki siklus hidup singkat, tanaman ini tumbuh setinggi satu sampai tiga meter. Dari antara tanaman sayuran, tanaman tomat paling banyak dibudidayakan, hampir semua lokasi pertanian di dunia menanam tanaman ini. Tanaman tomat dapat tumbuh dengan baik pada suhu 20 – 27°C, jika ditanaman pada suhu >30°C atau < 10°C maka pembentukan buah pada tanaman ini akan terhambat. Tanaman tomat tumbuh subur pada tanah berdrainase baik, dimana pH optimum tanah adalaha 6,0 -7,0. Tanaman tomat dapat ditanam untuk rotasi tanam di lahan persawahan. Tanaman tomat yang banyak dibudidayakan adalah buah tomat segar berwarna merah dengan variasi dalam bentuk dan ukuran, chery-buah kecil, dan prosesing buah dengan warna merah yang kuat dan tinggi dalam kandungan bahan padat, sangat sesuai sebagai bahan dalam pembuatan pasta, sup atau saos. (Warianto, 2011)

  Syarat tumbuh tanaman tomat terutama faktor cahaya dan suhu mempengaruhi komposisi dan kualitas buah tomat. Terdapat penelitian yang memperkirakan perbedaan kualitas tanaman tomat yang tumbuh pada lingkungan dengan intensitas cahaya dan suhu lokasi pertanaman berbeda yaitu di tempat terbuka dan di dalam polyhouse dengan naungan jaring saat cuaca mendung di musim hujan. Hasil penelitian mengungkapkan bahwa buah-buahan yang dipanen dari lahan memiliki rasio total soluble solid TSS : titratable acidity TA (11.73), keasaman (0.49%), jumlah gula (2,5%), asam askorbat (147 mg/Kg), TSS

  o

  (5.76

  B) dan kandungan Likopen (87 mg/Kg) lebih tinggi dari buah-buahan yang ditanam pada kondisi dilindungi. Namun, lingkungan di polyhouse mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman tomat sepanjang pertambahan tinggi tanaman (1,4 m) dan jumlah cabang. Produksi buah yang diperoleh dari polyhouse lebih tinggi (2.6 kg/tanaman) daripada lahan terbuka (1,5 kg/ tanaman). Oleh karena itu, kedua kondisi lingkungan menguntungkan dalam beberapa aspek.

  Parameter ekonomi penting seperti berat buah dan hasil lebih baik pada kondisi terlindungi tetapi parameter nutrisi seperti kandungan vitamin C dan antioksidan

  

lycopene lebih tinggi dari pertanaman buah tomat pada kondisi terbuka selama

  musim hujan. (Rana et.al., 2014)

  Buah tomat adalah sumber yang kaya asam askorbat (vitamin C). Berdasarkan berat segar, kandungan vitamin C rata-rata sekitar 25 mg/100 g. Namun, nilai-nilai bervariasi sesuai dengan kultivar. Cahaya berpengaruh pada kandungan asam askorbat selama pertumbuhan. Kandungan asam askorbat mengalami sedikit perubahan selama pematangan buah. Dari beberapa hasil penelitian menyimpulkan bahwa terdapat peningkatan konsentrasi asam askorbat selama pematangan. Kultivar tomat mengalami proses pematangan pada laju yang lebih cepat yang ditunjukkan mengandung sejumlah vitamin c yang lebih tinggi dibandingkan dengan buah tomat yang matang pada laju yang relatif lambat. (Salunkhe et al, 1974)

  Secara signifikan jumlah asam askorbat yang lebih tinggi ditemukan di

• 1

  lapangan terbuka yaitu sebesar 14,50 mg 100 g daripada buah-buahan yang

• 1

  tumbuh di polybag di dalam rumah yaitu sebesar 12,82 mg 100 g . Biosintesis asam askorbat sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan budidaya, intensitas cahaya mempengaruhi kandungan asam askorbat dalam buah tomat. Selain kondisi iklim, genotip memiliki efek yang besar pada kandungan asam askorbat pada buah tomat. Penelitian yang pernah dilakukan memperoleh kandungan asam askorbat buah-buahan bervariasi antara 10 dan 30 mg/100 g asam askorbat pada buah segar di lingkungan terlindungi dan di lahan terbuka. Kandungan asam askorbat pada buah ‘Carmem’ adalah 4,80 dan 5,65 mg/100g berat buah segar yang dihasilkan pada rumah kaca dan di lahan. Meskipun tidak penting untuk sintesis asam askorbat, Luminositas dapat mempengaruhi akumulasi selama pertumbuhan tanaman dan buah. Asam askorbat disintesis dari gula hasil fotosintesis. Produksi gula adalah fungsi dari tingkat fotosintetik tanaman, yang pada gilirannya, adalah fungsi intensitas Luminositas. Pada produksi gula, suatu substrat digunakan dalam sintesis asam askorbat. (Rana et.al., 2014) Kandungan gula buah tomat yang diproduksi di lahan terbuka memiliki kandungan lebih tinggi (25 g/Kg) daripada buah-buahan yang diproduksi di lahan terlindungi (19,2 g/Kg). Hal ini terjadi dikarenakan intensitas cahaya dan aktivitas tumbuhan berfotosintesis lebih besar pada lingkungan terbuka. Disamping intensitas cahaya dan faktor-faktor iklim lingkungan yang berbeda, kelembaban udara relatif tinggi dapat mengurangi transpirasi tanaman dan mendorong penyerapan air oleh buah melalui pembuluh xylem meningkat, sehingga terjadi pengenceran konsentrasi molekul organik pada buah-buahan. Hal ini menyebabkan buah-buahan yang tumbuh di lingkungan dilindungi kurang beraneka rasa dan memiliki kandungan padatan terlarut lebih rendah, kandungan gula dan asam askorbat dari dari buah-buahan yang tumbuh di lahan menjadi berkurang. (Rana et.al., 2014)

  Antioksidan Likopen Sifat-sifat fisika dan kimia likopen secara umum

Likopen atau yang sering disebut sebagai α-karoten adalah suatu karotenoid

  pigmen merah terang, suatu fitokimia yang banyak ditemukan dalam buah tomat dan buah-buahan lain yang berwarna merah. Pada penelitian makanan dan phytonutrien yang terbaru, likopen merupakan senyawa yang paling banyak diteliti. Karotenoid ini telah dipelajari secara ekstensif dan ternyata merupakan antioksidan yang sangat kuat dan memiliki kemampuan anti-kanker. Nama likopen diambil dari penggolongan buah tomat, yaitu Lycopersicon esculantum.

  5

  6

  7

  8 isoprena

  4

  2

  3

  1 Gambar 4. Bentuk molekul lycopene

  (Maulida dan Zulkarnaen., 2010) Secara struktural, likopen terbentuk dari delapan unit isoprena. Bentuk molekul likopen dapat dilihat pada Gambar 4. Bagian warna hitam menunjukkan unsur Karbon sedangkan bagian putih menunjukkan unsur Hidrogen. Banyaknya ikatan ganda pada likopen menyebabkan elektron untuk menuju ke transisi yang lebih tinggi membutuhkan banyak energi sehingga likopen dapat menyerap sinar yang memiliki panjang gelombang tinggi (sinar tampak) dan mengakibatkan 8 unit isopren warnanya menjadi merah terang. Jika likopen dioksidasi, ikatan ganda antarkarbon akan patah membentuk molekul yang lebih kecil yang ujungnya berupa (–C=O). Meskipun ikatan (–C=O) merupakan ikatan yang bersifat kromophorik (menyerap cahaya), tetapi molekul ini tidak mampu menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang tinggi sehingga lycopene yang teroksidasi akan menghasilkan zat yang berwarna pucat atau tidak berwarna.

  Elektron dalam ikatan rangkap akan menyerap energi dalam jumlah besar untuk menjadi ikatan jenuh, sehingga energi dari radikal bebas yang merupakan sumber penyakit dan penuaan dini dapat dinetralisir oleh lycopene.

  Likopen α – tokoferol Trans β karoten β

• – kriptosantin Zeasantin Lutein

  Gambar 5. Struktur molekul antioksidan paling potensial

  (Nguyen dan Schwartz, 1999) Diantara berbagai antioksidan yang telah ditemukan, likopen adalah antioksidan yang paling potensial dengan urutan : likopen > tokoferol > karoten > kriptozantin > zeasantin > karoten > lutein (Schierle, 1997; Yeum, 1996; Nguyen, 1999). Struktur molekul dari masing- masing antiokidan dapat dilihat pada Gambar 5. Likopen bersifat antioksidan dengan cara melindungi sel dari kerusakan reaksi oksidasi singlet oksigen (singlet oxygen quenching) dan oksidator lain. Singlet oksigen adalah molekul oksigen yang sangat reaktif karena berada pada tingkat energi yang tinggi. Spesi tersebut terbentuk dalam sistem biologi (sel) dan memiliki waktu hidup pendek, spesi ini berasal dari oksigen di udara (yaitu oksigen triplet dengan spin elektron sejajar dan bersifat para magnetik, lebih stabil daripada oksigen singlet dengan spin berpasangan) yang masuk ke dalam tubuh manusia melalui jalur pernapasan. Oleh enzim dalam sel, oksigen diubah menjadi radikal hidroksi, peroksida dan senyawa reaktif yang lain. Diperkirakan dalam sistem biologi, reaksi dengan spesi oksigen reaktif ini memegang peran penting dalam etiologi beberapa penyakit kronis, termasuk diantaranya penyakit jantung koroner. Likopen sangat baik untuk perokok ringan ataupun perokok pasif. Asap rokok diketahui mengandung nitrogen oksida cukup tinggi. Nitrogen oksida dapat bereaksi dengan oksigen udara membentuk radikal nitrogen dioksida yang sangat berbahaya. Kehadiran likopen secara in vitro sangat efektif untuk melindungi limfosit dari radikal bebas nitrogen dioksida. Efektivitas likopen pada tomat maupun buah-buahan lain yang berwarna merah, jauh lebih baik daripada suplemen likopen. Hal itu disebabkan oleh mekanisme sinergi dengan komponen-komponen lain pada buah-buahan, seperti vitamin A dan Vitamin C. (Arab dan Steck, 2000)

  Sayuran dan buah yang berwarna merah seperti tomat, semangka, jeruk besar merah muda, jambu biji, pepaya, strawberry, gac (buah asli dari Vietnam), dan rosehip (buah biji bunga mawar) merupakan sumber utama likopen. Sumber lain adalah bakteri seperti Blakeslea trispora. Tidak seperti vitamin C yang akan hilang atau berkurang apabila buah atau sayur dimasak, lycopene justru akan semakin kaya pada bahan makanan tersebut setelah dimasak atau disimpan dalam waktu tertentu. Misalnya, likopen dalam pasta tomat empat kali lebih banyak dibanding dalam buah tomat segar. Hal ini disebabkan likopen sangat tidak larut dalam air dan terikat kuat dalam serat. Likopen merupakan suatu antioksidan yang sangat kuat, kemampuannya mengendalikan singlet oksigen (oksigen dalam bentuk radikal bebas) 100 kali lebih efisien daripada vitamin E atau 12500 kali dari pada gluthation. Singlet oksigen merupakan prooksidan yang terbentuk akibat radiasi sinar ultra violet dan dapat menyebabkan penuaan dan kerusakan kulit. Selain sebagai anti penuaan kulit, lycopene juga memiliki manfaat untuk mencegah penyakit kardiovascular, kencing manis, osteoporosis, infertiliti, dan kanker (kanker kolon, payudara, endometrial, paru-paru, pankreas, dan terutama kanker prostat). Ini semua diakibatkan banyaknya ikatan rangkap dalam molekulnya. Sebagai antioksidan, likopen dapat melindungi DNA, di samping sel darah merah, sel tubuh, dan hati. (Hu Weilian et al., 2013)

  Sifat Fisis Likopen

Gambar 6. Stuktur molekul antioksidan likopen Nama kimia senyawa likopen adalah 2,6,10,14,19,23,27,31 – oktametil - 2,6,8,10,12,14,16,18,20, 22,24,26,30-dotriakontatridekene. Nama umum adalah Ψ,Ψ-karoten, all-trans-karoten, dan (semua-E)-likopen. Berat molekul likopen: 536,873 gram/mol, warna likopen: merah terang, bentuk; kristal, titik leleh: 172- 173 ºC, titik didih : terdekomposisi; Likopen tidak larut dalam air, tetapi larut dalam n-Hexane dan hidrokarbon suku rendah lain, metilen klorida, dan ester suku rendah yang terbentuk dari alkohol dan asam karboksilat. Struktur molekul antioksidan likopen dapat dilihat pada Gambar 6.

  Sifat Kimia Likopen

  Likopen bereaksi dengan oksigen bebas sesuai dengan reaksi berikut:

  C

  40 H 56 + n On → (n+1) R-C-O

Lycopene teroksidasi oleh zat-zat oksidator membentuk molekul yang lebih kecil

  dengan bentuk (R-C=O) sesuai reaksi:

  C H

  40 56 →R-C=O

  (sumber : id.wikipedia.org, diakses Februari 2014; Rath, 2009) Kondisi pemrosesan makanan dapat menghasilkan isomerisasi parsial dari semua trans-lycopene menjadi isomer-isomer cis serta pada saat oksidasi dengan pembentukan epoksida. Likopen terdapat pada buah tomat secara alami menjalani isomerisasi selama proses pengolahan buah tomat menjadi produk-produk yang bervariasi. Hal ini juga telah ditunjukkan bahwa plasma darah manusia mengandung isomer-isomer likopen yang umum. Informasi komposisi isomer likopen dapat dilihat pada Tabel 4.

  Tabel 4. Komposisi Isomer lycopene pada produk buah tomat dan plasma darah manusia

  Sample All-trans- 5-cis- 9-cis- 13-cis- & Isomer cis- Lycopene Lycopene Lycopene 15-cis-Lycopene Lycopene lain

(% lycopene total)

Tomat merah

  Segar* 94 – 96 3 – 5 0 – 1 1 <1 Tomat masak Olahan bahan pangan 35 – 96 4 – 27 <1 – 14 <1 – 7 <1 – 22 Plasma darah manusia** 32 – 46 20 – 31 1 – 4 8 – 19 11 – 28

• Hasil tidak dipublikasi pada rujukan Schierle et al., 1996
• Empat sampel digunakan bersama dan empat sampel sebagai donor tunggal Sumber: Olempska-Beer Z. et al, 2006

  Kandungan Antioksidan Likopen pada Buah Tomat

  Tomat mengandung likopen yang tinggi. Likopen ini merupakan pigmen tomat berwarna merah, termasuk ke dalam golongan karotenoid. Telah banyak penelitian yang mengungkapkan manfaat likopen terhadap kesehatan. Likopen diketahui mempunyai kemampuan sebagai antioksidan dan dapat melindungi tubuh terhadap berbagai macam penyakit seperti kanker dan penyakit jantung. Tomat yang dihancurkan atau dimasak merupakan sumber likopen yang lebih baik dibandingkan dengan tomat mentahnya. Sebagai contoh, jumlah likopen dalam jus tomat bisa mencapai lima kali lebih banyak daripada pada tomat segar, para peneliti menduga, tomat yang dimasak atau dihancurkan dapat mengeluarkan likopen lebih banyak, sehingga mudah diserap tubuh.

  Likopen terdapat pada bagian dinding sel tomat. Oleh karena itu, pemasakan dengan sedikit minyak dapat melepaskan komponen ini. Sebagai tambahan, pemasakan tomat dengan minyak zaitun (olive oil) memudahkan tubuh menyerap likopen dengan lebih baik (Ahuja et al., 2003). Komponen fenolik merupakan metabolit sekunder tanaman yang cukup potensial pada tomat, meskipun dalam jumlah yang lebih sedikit. Kelompok fenolik yang paling banyak adalah flavonoid. Flavonoid sangat bermanfaat bagi kesehatan tubuh yaitu sebagai antioksidan yang dapat mencegah kanker. Baru-baru ini diketahui bahwa puree tomat (hancuran tomat), mengandung sejumlah kecil senyawa yang disebut rutin.

  Senyawa rutin tersebut dapat diserap dan dimanfaatkan dengan baik oleh tubuh. (Wresdiyati et al., 2008)

  Senyawa fenolik adalah salah satu kelompok utama fitokimia pangan yang ditemukan dalam buah-buahan, sayuran dan biji-bijian, merupakan metabolit sekunder yang dapat dibagi dalam kelompok yang berbeda, yaitu, flavonoid (misalnya antosianin, flavanol, flavon, atau isoflavon), asam fenolik, tanin, stilben dan lignan. Beberapa senyawa ini ditemukan di alam sebagai glikosida dan/atau sebagai ester dan/atau metil eter. Fenolik telah ditemukan bertindak sinergis dengan lycopene dalam mencegah kerusakan sel. Senyawa fenolik telah dikenal secara luas pada varietas-varietas tomat dari negara-negara yang berbeda, termasuk tomat yang dimodifikasi secara genetik. (Barros et al., 2013)

  Kandungan likopen pada buah tomat yang setelah dipanen adalah 11,6 – 55,7 mg/Kg tomat segar. Penelitian sebelumnya menemukan bahwa tomat adalah sumber karoten rata-rata 6,1 mg/Kg, jumlah lutein 0,77 mg/Kg dan likopen terdapat sebanyak 27,18 mg/Kg. Penelitian yang lain memperoleh kandungan likopen lebih rendah pada varietas tomat yang berbeda diperoleh total karoten sebesar 33,75 – 87,74 %. porsi likopen paling rendah ditunjukkan varietas Oranye F1. Kandungan likopen tertinggi terdapat pada varietas F1 Bambino. Kandungan likopen setelah konversi per bahan kering mulai 25,85 – 90,87 mg/100 g.

  Kandungan likopen tertinggi pada bahan kering ditetapkan pada F1 Milika, dihitung sekitar 85,02% dari kandungan total karoten. Kandungan likopen terendah pada bahan kering ditemukan pada varietas F1 Orange. Likopen varietas ini menunjukkan 33,75% dari total karoten. (Mendelova et al., 2013)

  Kandungan likopen pada sari buah tomat yang dipanasi adalah 22,5 – 56,2 mg/Kg. kandungan tertinggi likopen ditemukan pada sari buah yang disiapkan dari satu varietas Sejk F1 dan kandungan likopen paling rendah ditetapkan pada varietas Orange F1. Pada pengujian lain diperoleh kandungan likopen 46,9 – 67,5 mg/Kg. (Mendelova et al., 2013)

  Dalam monitoring kandungan likopen pada varietas tomat yang berbeda dan setelah varian pemupukan yang berbeda. Mereka menemukan bahwa suplemen nutrisi dengan kandungan sulfur yang ditingkatkan dimanifestasi dengan kandungan likopen yang lebih tinggi pada buah dengan 44,5% untuk varietas Proton dan 32,15% untuk varietas Sejk. (Mendelova et al., 2013)

  Kapasitas antioksidan total dari suatu tanaman dipengaruhi oleh jenis tanah, kimia tanah, nutrisi tanaman, kondisi iklim, serangan hama. Makanan organik dihasilkan tanpa penggunaan bahan kimia selama produksi, pengolahan atau penyimpanan. Makanan organik memiliki jumlah fitonutrisi lebih baik dibandingkan makanan yang ditanam secara konvensional. 1) jika tanaman diserang hama, hal itu akan memicu suatu mekanisme pertahanan tanaman dan membawa sintesis fitonutrien. Fitonutrien biasanya adalah antioksidan, bermanfaat untuk kesehatan tanaman serta kesehatan manusia. 2) pupuk kimia yang digunakan dalam pertanian konvensional meningkatkan pertumbuhan tanaman, mengakibatkan penurunan produksi metabolit sekunder tanaman seperti fitokimia. (Soltoft M, 2010) Tabel 5. Kandungan Likopen Buah Segar dan Olahan Tomat

  Bahan Kandungan Likopen (mg/100g)

  Pasta tomat

  42.2 Saus spaghetti

  21.9 Sambal

  19.5 Saus tomat

  15.9 Jus tomat

  12.8 Sup tomat

  7.2 Saus seafood

  17.0 Semangka

  4.0 Pink grapefruit

  4.0 Tomat mentah

  8.8 Sumber : Tsang (2005) ; Arab dan Steck (2000) Pada suhu menguntungkan (22-25ºC), biosintesis lycopene dirangsang oleh Luminositas, yaitu sekitar 25% lebih intens di lapangan terbuka. Namun dalam penelitian yang sudah dilakukan tidak ada variasi kandungan Likopen yang signifikan di bawah kondisi budidaya lahan terlindungi dengan lahan terbuka.

  Genotip mempengaruhi kandungan "lycopene" buah, sedangkan lingkungan tidak mempengaruhi karakteristik ini. (Rana et.al., 2014). Kandungan antioksidan likopen pada beberapa buah segar dan olahan tomat dapat dilihat pada Tabel 5.

  Dalam penelitian pengambilan likopen dari buah tomat dilakukan dengan proses ekstraksi dengan menggunakan solven campuran aseton, n-heksan, dan etanol. Dalam pengujian likopen dalam produk tomat dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metode seperti HPLC, spektrofotometer atau melalui pengukuran warna. Semakin tinggi suhu dan semakin lama waktu ekstraksi, maka

  Lycopene yang terekstrak juga akan semakin banyak. Kurva kadar total Lycopene vs suhu pada Gambar 7 menunjukkan pengaruh suhu terhadap kadar Lycopene yang diperoleh pada proses ekstraksi. (Maulida et al., 2010)

  Gambar 7. Perbandingan suhu ekstraksi terhadap kadar total Lycopene

  (Sumber: Maulida et al., 2010)

Kandungan antioksidan lycopene pada beberapa kultivar buah tomat Warna buah tomat menunjukkan indeks kematangan selama proses pematangan

  Pada kultivar-kultivar merah terdapat 10 sampai 14 kali peningkatan konsentrasi karotenoid terutama likopen. Pada proses pematangan, likopen merupakan 80- 90% dari komponen total pigmen yang tersedia. (Garcia et al., 2006). Tabel 6 menyajikan data kandungan antioksidan likopen pada beberapa kultivar tomat dimana kandungan likopen tertinggi mencapai 146,8 mg/Kg berat tomat segar. Masing-masing kultivar memiliki gen pembawa sifat yang berbeda-beda sehingga kandungan karotenoid menjadi bervariasi.

  Tabel 6. Konsentrasi antioksidan lycopene dari beberapa varietas tomat

  80.8 Kern 100.3 113.0 Merced 106.6 119.0 Stanislaus 102.9

  84.9 Kern 114.8 109.7 Merced 108.6 129.4 Stanislaus 116.1

  79.2 San Joaquin 106.6 127.3

  94.3 Sutter

  99.4

  99.9 Yolo 97.4 108.7

  98.7 H 9665 Colusa 105.1

  85.3

  88.0 Fresno 101.3 106.4

  82.9 San Joaquin 98.4 120.4

  82.2

  89.5 Sutter

  91.5

  92.7 Yolo 95.6 110.6

  90.5 Halley 3155 Colusa 101.4

  92.0

  84.7 Fresno 99.8 109.1

  81.2 Kern 87.3 117.6 Merced 102.8 131.0 Stanislaus 103.4

  95.6 San Joaquin 98.8 119.8

  82.7 Sutter 90.4 101.3 Yolo 88.1 120.4

  89.7 Fresno 110.4 100.3

  99.2 Sutter 111.0 101.9 Yolo 130.7 101.0 H 8892 Colusa 111.5

  Cultivar Lokasi Lycopene (mg/kg berat segar) 1999 2000 2001 H 9280 Colusa

  78.6

  76.1

  94.9

  89.4 Fresno

  96.8

  90.5 C. Costa

  61.2 S.Joaquin 109.3 Stanislaus 101.1 Yolo

  99.9

  92.2

  89.6 HyPeel 45 Colusa

  84.9

  88.4 San Joaquin 110.0 126.2

  78.7 Fresno

  96.8

  87.5 C. Costa

  68.1 S.Joaquin 109.3 Stanislaus

  95.2

  92.8

  80.2 CXD 199 Colusa 113.6 103.8

  92.7 Fresno 112.5 126.8

  91.1 Kern 134.6 146.8 Merced 102.5 145.1 Stanislaus 109.9

  91.0 Keterangan: H 9280 dan HyPeel 45 : kultivar awal musim. CXD 199, H 8892, H 9665 dan Halley 3155 : kultivar pertengahan musim. (Sumber: Garcia, 2006)

  Karotenoid Buah Tomat

  Dalam tomat dan produk tomat, lycopene adalah karotenoid dengan konsentrasi tertinggi, tetapi tomat juga mengandung karetotenoid lain, termasuk fitoen, fitofluen, dan karotenoid provitamin A. Kandungan karotenoid buah tomat dan produk olahannya tertera pada Tabel 7.

  Tabel 7. Kandungan Karotenoid Buah Tomat dan Produk olahannya

  Karotenoid Produk Tomat Tomat mentah Catsup Jus tomat Saus tomat Sup tomat (µg/100 g) β-Carotene

• ^*

  449 560 270 290

  75 ^* _* 101 α-Carotene Lycopene 2573 17007 9037 15152 5084 _* Lutein Zeaxanthin 123 0 60

  1 Phytoene 1860 3390 1900 2950 1720 Phytofluene 820 1540 830 1270 720

• USDA Nutrient Data Bank Numbers (NDB No.): Tomat Mentah,11529; Saus, 11935; Jus Tomat, 11540; Saus Tomat, 11549; Sup Tomat, 06359. (Sumber: Campbell et al., 2004)

  Sintesis Vitamin C dan Antioksidan Lycopene pada tanaman tomat

  Sebagian besar hewan dan tanaman mampu mensintesis vitamin C, melalui urutan langkah berbasis enzim yang mengkonversi monosakarida menjadi vitamin C. Pada tanaman, hal ini dicapai melalui konversi mannose atau galaktosa menjadi asam askorbat. (Wikipedia, 2015). Kontrol transkripsional jumlah asam askorbat dalam buah diselidiki dengan menggabungkan sumber-sumber genetik dan genomik yang sedang tersedia pada tomat.

  Vitamin C merupakan suatu antioksidan, bersama komponen lainnya pada sistem antioksidan, melindungi tanaman dari kerusakan oksidatif yang dihasilkan dari metabolisme aerob, fotosintesis dan polutan seperti ozon, logam berat dan tekanan saline stress. Selain itu, asam askorbat terdapat sebagai suatu kofaktor untuk enzim-enzim metabolik umum mencakup suatu proses perkembangan fundamental tanaman dan suatu reduktan dengan peran beberapa enzim metabolisme yang terlibat dalam proses perkembangan dasar tanaman dan reduktan seluler dikenal dengan peran intim dan komprehensif dalam respon terhadap tekanan lingkungan. Beberapa studi juga menunjukkan bahwa asam askorbat endogen berperan dalam mendorong pertumbuhan dan perkembangan tanaman dengan melibatkan suatu array kompleks jaringan signaling yang dimediasi secara fitohormon yang berikatan bersama tekanan lingkungan berbeda. Selain bertindak sebagai antioksidan dan reduktan selular, asam askorbat mempengaruhi transisi dari fase vegetatif ke fase reproduktif dan tahap akhir perkembangan. Molekul ini dapat terlibat dalam berbagai fenomena perkembangan dan juga bekerja melawan tekanan yang nyata dalam mengatur pertumbuhan dan perkembangan tanaman menjadi lebih baik. (Mazid et al., 2011)

  Askorbat memiliki fungsi dalam fotosintesis yaitu sebagai kofaktor enzim (termasuk sintesis etilen, Giberelin dan anthocyanin). Peran utama askorbat dalam fotosintesis adalah bertindak dalam reaksi peroksidase Mehler dengan APX untuk mengatur keadaan redoks pembawa elektron fotosintetik dan sebagai suatu kofaktor untuk violaxanthin deepoxidase, enzim yang terlibat dalam siklus

  

xanthophyll fotoproteksi dimediasi. Akumulasi askorbat pada daun meningkat,

  intensitas cahaya selama berlangsungnya ekspresi dan aktivitas PDB-L-galaktosa fosforilase (GGP, juga VTC2), enzim berperan dalam fotosintesis. Peran askorbat selama fotosintesis mungkin termasuk modulasi hidrogen dan oksigen singlet, enzim kofaktor dalam siklus xanthophyll dan, secara spekulatif, donor elektron fotosistem II selama fotoinhibisi. (Mazid et al., 2011) Asam askorbat terjadi di semua jaringan tanaman, biasanya menjadi lebih tinggi dalam sel-sel fotosintetik dan meristems dan beberapa buah-buahan.

  Konsentrasi dilaporkan tertinggi di daun dewasa dengan kloroplas berkembang sepenuhnya. Asam askorbat sebagian besar tetap tersedia dalam bentuk yang lebih sedikit pada daun dan kloroplas kondisi fisiologis normal. Sekitar 30-40% total asam askorbat (sebagai askorbat) adalah dalam kloroplas dan stromal dengan konsentrasi setinggi 50 mM. (Mazid et al., 2011)

  Asam askorbat dalam tanaman ditemukan dengan konsentrasi yang tinggi dalam jaringan tanaman (misalnya 1-5 mM pada daun dan 25 mM pada kloroplas) dan tanaman adalah sumber utama vitamin c dalam makanan manusia. Jalur biosintesis untuk asam gula ini belum diselesaikan pada tanaman hingga tahun 1998 dan semua gen yang mengkodekan enzim sampai tahun 2007. Telah diketahui untuk beberapa lama bahwa tanaman dapat mudah mensintesis asam askorbat dari L-galaktono-1,4-lakton melalui mitokondria L-galactono-1,4-laktone dehidrogenase. Namun, sebelumnya diperkirakan bahwa prekursor untuk L- galaktono-1,4-lakton dalam tanaman adalah asam D-galakturonik. Sintesis L- galactono-1,4-laktone dari asam D-galakturonat akan memerlukan inversi kerangka karbon Heksosa yang telah ditunjukkan untuk tidak terjadi dalam

  14

  tanaman dari C-glukosa. 14C-glukosa diubah menjadi asam askorbat melalui D- mannose dan L-galaktosa intermediat daripada D-galaktosa. D-mannose dan L- galaktosa dikonversi internal oleh PDB-D-mannose-3,5-epimerase dan kedua monosakarida ini prekursor efisien asam askorbat dalam tanaman. Jalur Smirnoff- Wheeler untuk biosintesis L-askorbat tumbuhan dapat dilihat pada Gambar 8.

  D-Manosa-6-F D-Glukosa-6-P D-Fruktosa-6-P D-Manosa-1-P

  GDP-L-Galaktosa GDP-D-Manosa L-Galaktosa-1-P L-Galaktosa

  L-Galakton-1,4-Lakton L-Asam askorbat

Gambar 8. Jalur Smirnoff-Wheeler untuk biosintesis L-askorbat tumbuhan

  akses Februari 2015) Komposisi dan kandungan karotenoid sebagian ditentukan oleh fluktuasi genetik. Pada daun tanaman, lycopene adalah intermediat metabolik dalam biosintesis xanthophylls, dan biasanya tidak terdeteksi. Sebaliknya, terakumulasi di kromoplas beberapa buah, termasuk tomat dan semangka. Pada Gambar 9 dijelaskan regulasi proses metabolisme karoten. Klorofil sebagai warna hijau mulai hilang atau terdegradasi dan karotenoid tumbuh semakin banyak hingga mendominasi sehingga warna berubah menjadi kuning, orange dan merah.

  Gambar 9. Peran hormon tanaman, CO 2 , Cahaya, dan saling mempengaruhinya

  pada akumulasi karotenoid selama pematangan buah tomat. (Garcia, 2005) Segi enam mewakili faktor-faktor transkripsional dan komponen signaling.