Dr. Ir. Tri Dewanti W. M.Kes. ITP – THP, FTP - UB
Komponen
pangan
Komponen
non gizi
Zat anti gizi Zat Bioaktif
(fitokimia)
Zat warna &
flavor
Zat racun
(toksin)
Komponen
gizi
Zat gizi
(ada 6)
Zat Anti Gizi Alamiah : Senyawa dr dlm bahan itu sendiri bersifat racun atau dapat
menghambat penyerapan zat gizi dlm tubuh Juga dpt menurunkan nilai gizi bahan pangan Bagi tanaman sendiri sebagai pelindung diri thd hama atau serangan dari lingkungannya
Suatu senyawa yg apabila diberikan baik langsung
maupun tidak langsung pada organisme hidup dalam jumlah tertentu dapat mengakibatkan gangguan metabolisme dan/atau tidak tersedianya suatu unsur gizi bagi tubuh
Contoh : Antivitamin Antiprotein Antimineral
Kandungan zat anti gizi bervariasi menurut jenis, varietas
dan umur bahan tersebut
Senyawa toksin alamiah secara alami sdh ada pd bhn
Senyawa toksin non alamiah dari lingkungan atau krn
proses pengolahan (Insektisida, fungisida, pestisida,
mikotoksin, logam berat dll)
KOMPONEN
GIZI
KOMPONEN NON GIZI
ZAT GIZI ZAT ANTIGIZI ZAT AKTIF PANGAN
ZAT WARNA & FLAVOR
ZAT RACUN
*KH *protein *lemak *vitamin *mineral
*antivitamin -avidin (antibiotin) -antipiridoksin -Niasinogen -Askorbase -tiaminase
*antiprotein -antitripsin -tanin -antiproteinase
*antimineral -Asam fitat -tanin -goitrogen
*Flavonoid *Kurkumin *pektin
*fenolik *terpenoid *asam organik -sitrat -malat -asam asetat
*senyawa nitrogen *metabolit *polifenolat
Senyawa Anti Gizi Alamiah dlm Bhn. Pangan
Zat Anti Gizi Senyawa
Aktif
Terdapat
Pada
Akibat yg terjadi
Tripsin
Inhibitor
Protein Kacang,Ubi
Jalar
Menghambat kerja
tripsin pencernaan
protein terganggu
Hemaglutinin
= lektin
protein kacang2an Penggumpalan sel
darah merah
Asam fitat Phosphat Padi2an,
kacang2an
Menghambat
penyerapan zat besi
Tanin Polifenol Daun, buah,
kulit, biji
semua
tanaman
Menghambat aktivitas
enzim pencernaan,
menghambat absorbsi
zat besi
Na-Oksalat Oksalat Umbi, talas menghambat absorbsi
kalsium
• Senyawa Anti Gizi Alamiah dlm Bhn. Pangan
Zat Anti Gizi Senyawa
Aktif
Terdapat
Pada
Akibat yg terjadi
Tripsin
Inhibitor
Protein Kacang,Ubi
Jalar
Menghambat kerja
tripsin pencernaan
protein terganggu
Hemaglutinin
= lektin
protein kacang2an Penggumpalan sel
darah merah
Asam fitat Phosphat Padi2an,
kacang2an
Menghambat
penyerapan zat besi
Tanin Polifenol Daun, buah,
kulit, biji
semua
tanaman
Menghambat aktivitas
enzim pencernaan,
menghambat absorbsi
zat besi
Na-Oksalat Oksalat Umbi, talas menghambat absorbsi
kalsium
Zat Anti Gizi Senyawa
Aktif
Terdapat Pada Gejala
Keracunan
Sianogen glukosida Kacang koro,
Ketela pohon
Keracunan HCN
Gosipil gosipol Biji kapas Kerusakan hati,
perdarahan
Mimosin Asam amino lamtoro Rambut rontok
Asam Jengkolat Asam amino jengkol Penyumbatan
saluran seni
Solanin alkaloid kentang Gangguan saraf
Goitrogen glikosida Kubis, lobak GAKI
Saponin glikosida kedelai Hemolitik
Durin glikosida sorgum Keracunan HCN
Sumber : Fenema (1976) dan Makfoed (1983)
Anti Vitamin • Senyawa yg dapat menghambat aktivitas vitamin/
menghancurkan molekul vitamin sehingga tidak lagi
berfungsi
Anti Vitamin Efek
Avidin (anti biotin) Avidin dalam telur sebagai senyawa antibiotin dan antitiamin
Anti piridoksin Mengganggu ketersediaan vitamin B6, trdapat dlm minyak, biji-
bijian
Niasinogen Mengganggu ketersediaan niasin krn terjadi kompleks dgn
niasinogen, trdpt dlm jagung
Askorbase Mempercepat oksidasi asam askorbat, dlm sayuran seperti
kubis, labu dan timun
Tiaminase Enzim yg merusak tiamin, terdapat dlm ikan mentah
Lipoksidase Zat anti vitamin A, mengosidasi karoten, terdapat dlm kacang
Anti Vitamin D Terdapat dlm bungkil kedelai
Anti Vitamin E Trdpt dlm kacang-kacangan (kc kapri, kc merah)
ANTI VITAMIN
Senyawa yg dpt menghambat aktifitas vitamin atau
menghancurkan molekul vitamin
Anti Vitamin A
• Enzim lipoksidase pada kacang kedelai mentah meng-
hancurkan karoten
• Sitral (komponen pd minyak jeruk) antagonis vit. A
Anti Vitamin D
• Protein kedelai mentah dpt menurunkan mineral pd tulang
( Ca dan P) menyebabkan ricketsia
kemampuan protein kedelai dpt mengikat ion2 mineral
Anti Vitamin E
• Tdpt senyawa2 yg dpt menghambat aktifitas vit E pd
kacang2an yg blm diketahui lebih lanjut
Anti Riboflavin
• Hipoglisina dari ackec fruit menghambat aktivitas
riboflavin pd percobaan menghambat pertumbuhan
tikus
Anti Niasin
• Kadar Leusin yg tinggi pd sorgum defisiensi niasin pd
ransum penyakit pelagra
Anti Piridoksin
• Pd biji flax tdp 1-amino D-prolin yg bergabung dg asam
glutamat dpt menghambat piridoksin
Anti Biotin (Avidin)
• Tdpt pd albumin (putih telur) mentah
• Avidin dpt membentuk senyawa kompleks yg tdk dpt
dipisahkan oleh enzim pencernaan tdk dpt diserap
• Avidin akan didestruksi oleh panas telur harus
dimasak dulu sebelum dikonsumsi
Thiaminase Thiaminase merpka enzim yg berhub
dng vitamin B1 dengan adanya deteksi
yaitu 4-metil-5-hidroksimetil-pirimidine,
sebagai hasil dari pemecahan rantai
metilin dalam thiamin yang terdapat
dalam ekstrak yang tidak dididihkan.
Pada manusia :
menyebabkan defisiensi B1 yang cukup
membahayakan, dapat menimbulkan
gejala avitaminosis thiamin seperti
convulsion (uncontrollable movement of
body’s muscle), gangguan tersebut
hilang secara cepat setelah diinjeksi
dengan vitamin B1
Thiaminase
Sifat :
Faktor thiaminolitik mempunyai sifat- sifat
protein, dan efeknya sama terutama dipengaruhi
oleh suhu dan pH medium.
Dengan pendidihan akan kehilangan
aktivitasnya.
Aktifitas optimum thiaminase pada pH 6,6 – 7,0
aktifitas tersebut naik dengan penambahan suhu
antara 30 °C – 40° C dan pada suhu 65 -70 °C
aktivitasnya tinggal setengah.
Thiaminase Terdapat pada: Tubuh beberapa binatang air
seperti ikan dan molusca siput,
kerang, cumi, dalam beberapa tanaman
(pteridophyta tumbuhan paku) serta
dalam bakteri tertentu.
Cara mengurangi thiaminase :
mengurangi konsumsi makanan
laut mentah dan pemanasan yang
cukup selama pengolahan
makanan.
Dengan pemanasan 100°C
selama 20 menit thiaminase
hampir dapat dinonaktifkan.
Anti Protein Anti Protein Efek
Antiproteinase Menghambat kerja enzim pemecah
protein sperti kimotripsin, elastase.
Terdapat dlm kentang
Antitripsin Suatu antiprotease yg menghambat
proteolisis, mampu membentuk tripsin-
antitripsin kompleks, dlm kacang (kedele
& kecipir)
Polifenol Polifenol dgn protein membentuk senyawa
kompleks tanin yg mampu mengikat dan
mengendapkan protein shg fungsinya
terganggu (tanin&fitat)
Tripsin Inhibitor (Anti Tripsin) • Merupakan kelompok penghambat
enzim substansi yg mengurangi aktivitas enzim
• Banyak terdapat pd kacang-kacangan
• Dpt mempengaruhi penggunaan protein dan metabolisme tubuh
• Percobaan pd ayam anti tripsin dpt menghambat proteolisis dlm usus krn terbentuknya tripsin – anti tripsin komplek yg tdk aktif
• Percobaan pd tikus anti tripsin dpt menaikkan kebutuhan as amino yg mengandung sulfur
Cara Inaktivasi Anti Tripsin • Menggunakan panas
• Pemanasan 121 oC selama 30 menit mengurangi aktivitas anti tripsin kacang tanah mjd 1/5nya
• Dg menaikkan pH dari 6,8 ke 9,9 dan pemanasan 98 oC pada susu kedelai dapat mengurangi wkt yg diperlukan utk inaktivasi anti tripsin dari 76 mjd 11 menit
• Dg penambahan NaOH, inaktivasi anti tripsin membutuhkan wkt 15 mnt pd 195 F, sdgkan tanpa NaOH diperlukan suhu 215 F.
Anti Mineral
Anti Mineral Efek
Tanin Merupakan senyawa polifenol yg mampu
mengkelat zat besi, banyak terdapat dlm teh
hijau, teh hitam, kacang, sagu, kunyit
Fitat Mempunyai afinitas tinggi ikatan Fe dan
mengganggu ketersediaan biologis kalsium,
selenium, tembaga dan Zink
Trdpt dlm kacang polongan terutama kedele &
koro
Goitrogen
(anti tyroid)
menghambat sintesis hormon tiroid (tiroksin d
an triiodotironin), bentuk : Thiosianat,
isotiosianat, cheiroline, progoitrin-goitrin,
polifenol, hemaglutinin (phytotoxin)
Fitat • Banyak terdapat pada legum (polong-polongan,
kacang-kacangan) dan bijian lain
• Bersifat antigizi karena dg adanya fitat maka
mineral-mineral esensial menjadi tidak tersedia
karena tidak bisa dicerna dan diserap
• Fitat kira-kira menyusun 1-2% berat dari serealia
dan bijian penghasil minyak.
Fungsi Fitat dalam Tanaman
• Sbg sumber energi untuk proses
perkecambahan
• Sbg sumber fosfor atau sbg penyimpan
unsur P (53% dari total P yg dikandung biji
gandum)
• Garam fitat (Ca-Mg-fitat atau Na-K-fitat)
berfungsi sbg sumber kation untuk proses
perkecambahan
• Dalam serealia, 60-80% jumlah P yang
dikandung berada dalam bentuk asam fitat
• Dalam kacang-kacangan, P fitat 79-89%
Senyawa Fitat-Mineral dan Sifatnya
• Asam fitat dapat berikatan dengan ion logam misal Zn2+, Cu2+, Mn2+, Mg2+, Fe3+, Ca2+
• Manusia dan hewan tdk mempunyai sistem enzim endogen yg dpt menghidrolisis molekul fitat ion logam tdk dpt dicerna atau diserap
• Asam fitat menunjukkan sifat rakhitogenik dpt menimbulkan penyakit tulang krn tubuh kekurangan kalsium (Ca)
• Asam fitat mengikat mineral mbtk garam tidak larut
Perlakuan untuk Mengurangi Asam Fitat
• Perendaman dan perkecambahan
• Perebusan dan pemasakan
• Fermentasi
• Pengolahan produk baru
Perendaman dan Perkecambahan
• Perendaman pada suhu 60 oC selama 3 jam
menyebabkan penurunan kandungan asam fitat yg
maksimal (60%)
• Perendaman pd pH 5,5 menurunkan maksimal (61%)
• Kelemahan : proses perendaman juga menurunkan
kandungan nutrisi lain krn difusi dari biji ke air perendam
(fosfor anorganik 0,04%, gula 0,01%, protein 4,69%)
• Perkecambahan kcg hijau pd 25 oC selama 3, 5, dan 10
hari menurunkan P fitat sebesar 17,07%, 24,39%,
51,22%
• Proses perendaman kedelai menyebabkan terjadinya
penyerapan air perendaman ke dalam biji kedelai shg
enzim yg ada dlm biji tmsk enzim fitase mjd aktif
• Aktivitas optimum enzim fitase pd 5,0-5,2, suhu 50-52 oC
Perubahan Fitat krn perendaman
Asam fitat dan senyawa fitat yg mdh
larut air akan mengalami difusi ke dlm
air rendaman berkurang
Asam fitat dalam biji kedelai sebelum
sempat mengalami difusi ke dalam air
rendaman akan berikatan dg mineral
yg tdpt dlm biji tdk berubah
Asam fitat dan senyawa fitat dlm biji
akan terhidrolisis oleh enzim fitase
berkurang
Perebusan dan Pemasakan
• Perebusan biji kcg hijau dg autoklaf pada suhu 116 C selama 5 menit menurunkan asam fitat 0,54% mjd 0,42%
• Perebusan pd jangka wkt lama tidak menurunkan as fitat lagi krn enzim fitase inaktif
• Hidrolisis asam fitat selama pemasakan tgt pada aktivitas enzim fitase, pH, dan kandungan ion kalsium
Fermentasi • Rhizopus oligosporus NRRL 2710 selama
proses pembuatan tempe mengurangi
kandungan fitat 33% (Sudarmaji dan Markakis,
1977)
• Neurospora sitophila ATCC 14151 utk membuat
oncom mengurangi fitat 9,33% (Fardiaz dan
Markakis, 1981)
Proses Pembuatan Tempe
Pengolahan produk baru • Konsentrat protein kedelai (pemisahan
fitat selama proses ekstraksi)
• Isolat protein kedelai (ultrafiltrasi)
Goitrogenik • Goitrogen adalah zat
yang menghambat sintesis hormon
tiroid (tiroksin dan triiodotironin).
• Penghambatan ini menyebabkan, melalui umpan
balik negatif peningkatan output Thyrotropin
(thyroid-stimulating hormone)
• Peningkatan Thyrotropin merangsang sekresi
kelebihan hormontiroid dan pertumbuhan berlebih
dari sel-sel tiroid sehingga menyebabkan
pembesaran kelenjar tiroid (goiter) kurang
yodium kronis
• Beberapa goitrogen (misalnya, tiosianat) mengu
rangi atau menghambat penyerapan iodida
• Beberapa makanan, seperti singkong, padi-
padian, ubi jalar, kacang-kacangan tertentu, dan
anggota keluarga kubis mengandung goitrogens
• Goitrogens dapat dihancurkan dengan
memasak.
Faktor Flatulensi
• Legum mrpk sumber protein dan karbohidrat tinggi
• Kelemahan : dpt menimbulkan gangguan gastrointestinal yg dapat menyebabkan flatus, sakit kepala, pusing, perut berbunyi, sakit, kejang, mual dan diare
• Penyebab flatus tjd jika mikroflora usus menggunakan substrat yg msk usus besar dan menghasilkan gas CO2, H2, dan kadang-kadang CH4
• Senyawa KH yg menyebabkan flatus : raffinosa, stakiosa, verbaskosa (KH tdk tercerna)
FAKTOR TOKSIK PANGAN
NABATI
Solanin • Famili solanaceae terdiri dari banyak
tanaman yg penting bagi manusia, namun
banyak diantaranya yg mengandung
glikoalkanoid yg bersifat racun bagi hewan
maupun manusia.
• Terdpt pd konsentrasi tinggi pd kentang yg
berwarna hijau dan tomat hijau yg masih
muda.
• Kentang yg baru dipanen & blm terkena sinar
matahari mengandung glikoalkaloid.
• Kadar glikoalkaloid awal yg rendah ±50 mcg/g
pd kentang berperan sbg komponen flavor.
• Konsentrasi glikoalkaloid tertinggi ditemukan
pd kulit kentang.
Solanin
• Konsentrasi yg lebih tinggi dari yg tdpt pd umbi
ditemukan pd tunas, daun, dan biji kentang.
• Bila terkena sinar matahari, maka kentang akan
berubah warna mjd hijau, diikuti dgn
peningkatan kadar glikoalkaloid.
• Kadar awal glikoalkaloid bervariasi antara 10-
150 mcg/g, bila terkena sinar matahari bisa
meningkat 2 – 5 kalinya.
Solanin
• Kadar glikoalkaloid pd kentang hijau
dipengaruhi oleh bbrp faktor :
– Kadar awal pd umbi
– Kematangan umbi
– Intensitas penyinaran
– Mutu sinar
– Suhu ruangan
“light induced glycoalcaloids”
Solanin • Glikoalkaloid dpt pula disintesa oleh kentang
karena akibat tekanan fisik :
– Penghancuran
– Pemotongan
– Pengirisan
• Glikoalkaloid tdk dpt dihancurkan dgn mudah
oleh pemanasan, pemanggangan, dan
perebusan.
• Kentang2 yg sdh diiris sebaiknya disimpan di
tempat yg dingin dan diolah sesegera mungkin.
“wound induced glycoalcaloids”
Caffein (Purin Alkaloid)
• Ditemukan dlm teh, kopi, coklat, dan minuman
cola.
• Dikenal sbg stimulan efek ketergantungan dan
bukan zat gizi.
• Biji kopi panggang mengandung 1%-2% kafein
dan 50-125 mg kafein tiap gelas kopi. Teh hitam
mengandung 3-4% kafein (50 mg per gelas).
• Efek kafein merangsang sekresi hormon
katekolamin epinefrin dan norepinefrin (dikenal
dg adrenalin & noradrenalin) kadar glukosa,
trigliserid, dan kolesterol darah meningkat.
• Kafein juga memberikan efek diuresis.
Sianida (HCN) • Sianida dlm jumlah sedikit sekali tersebar luas di
tanaman, terutama dlm bntk sianogenik
glukosida.
• Konsentrasi relatif tinggi ditemukan di dlm
kacang-kacangan, umbi-umbian, dan biji buah.
• Daftar sianogenik glukosida yg tercatat
mengandung toksis pd manusia ada 4 mcm :
– Amigladin diidentifikasi dlm almond pahit
– Dhurrin terdpt dlm sorghum dan rumput-
rumputan
– Linamarin
– Lotaustr
glukosida yg tdpt pd kacang-kacangan dan ubi
kayu
Sianida (HCN)
• Beberapa nama sumber sianogenik
glukosida yg biasa dikonsumsi manusia:
ubi kayu, ubi jalar, rebung dll
• Umumnya sianida yg dhasilkan oleh bhn2
nabati tsb antara 10-180 mg/100 g bhn.
Sianida (HCN) • Sianida yg terakumulasi dgn cepat akan
diabsorbsi dari alat pencernaan bagian atas.
• Sianida jg dpt menembus kulit dan gas HCN dgn cepat dpt jg diabsorbsi dari paru2.
• Manusia scr terus-menerus berhadapan dgn sianida dari makanan, polusi, & asap rokok.
Sumber HCN
Terbentuk
secara alami
1. Tanaman: - singkong
- sorgum
- rebung
- buncis
2. Bakteri tertentu, jamur,
ganggang
Hasil kegiatan
industri
1. Proses pertambangan logam
2. Industri kimia organik
3. Pengestraksi emas dan perak
4. Industri besi dan baja
5. Air limbah pada industri obat
Sumber lain Rokok
Pencegahan keracunan HCN dpt dilakukan dgn :
• Pencegahan keracunan HCN dpt dilakukan dgn :
– Penghilangan HCN yg terbentuk selama pengupasan/penghancuran bahan, misalnya dgn cara pencucian/perebusan serta penghilangan air perebus.
– Menghindari sebanyak mungkin mengkonsumsi bhn2 hasil pertanian yg banyak mengandung sianogenik glukosida
FAKTOR TOKSIK PANGAN
HEWANI
Daging • Bbrp faktor toksik yg terdpt pd daging umumnya
tdk diproduksi oleh hewan penghasil daging,
tetapi terdpt dlm daging akibat penambahan
sewaktu pengolahan misalnya nitrit/nitrat dan
sbg kontaminan contohnya antibiotika pada
hewan.
• Nitrat/Nitrit
– Digunakan sbg bahan “curing” utk membuat
warna daging mjd lebih menarik nitrat &
nitrit dpt berinteraksi dgn pigmen heme dlm
daging.
– Nitrit dpt bertindak sbg bhn anti-bakteri.
Daging • Nitrit dan nitrat dpt membentuk senyawa
nitrosamin yg bersifat karsinogenik nitrosamida yg terbentuk dlm lambung manusia dpt menimbulkan kanker lambung.
• Steak, barbeque, ikan asap yg dibuat di atas api dpt terkontaminasi karsinogen dari jelaga & permukaan yg hangus.
Udang dan Ikan
Tetrodotoksin udang-udangan (crustaceae) dan puffer fish. Efek bg kesehatan menghambat masuknya Na dalam membran sel pd serabut saraf pusing, lumpuh, tidak bisa bernafas
Saxitoksin menyebabkan PSP (paralisis Shellfish Poisoning). Th 1968, 78 org keracunan setelah makan mussels di pantai utara Inggris
Histamin dibentuk dari histidin di otot saat ikan dibiarkan beberapa jam pd suhu >10oC. Dikatalisis oleh enzim dekarboksilasi yg dihasilkan bakteri Proteus morganii. Tdpt pd ikan mackarel, tuna, sardines
Telur Mentah Putih telur mentah banyak mengandung zat anti gizi berupa avidin dan ovomukoida, yang bisa menimbulkan efek negatif pada kesehatan terutama pada bayi dan anak-anak, karena menghambat absorbsi biotin
Risiko lain jika mengonsumsi telur mentah adalah kemungkinan terjangkitnya bakteri Salmonella yang masuk melalui pori-pori kulit telur
ALLERGEN PANGAN
ALERGI MAKANAN
• ALERGI makanan adalah reaksi tubuh yang
disebabkan saat seseorang mengonsumsi
makanan tertentu yang secara langsung
memengaruhi kulit, saluran pencernaan, atau
saluran pernapasan, bahkan sistem
kardiovaskular perubahan drastis
Reaksi alergi
• Pada reaksi alergi, sistem kekebalan tubuh
mengenali alergen dlm makanan biasanya
berupa protein sebagai benda asing shg tubuh
akan memproduksi antibodi untuk mengatasi
"invasion."
• Kira2 hanya 2% orang dewasa dan 2-8% anak-
anak alergi thd makanan tertentu
• Bahan makanan yg dapat menimbulkan alergi :
peanuts, soybeans, milk, eggs, fish, crustacea
wheat
• Cara pencegahan : food biotechnology,
pelabelan pada produk makanan jadi
• Gejala ringan akibat alergi makanan
- Eksim (Peradangan hebat yang membuat kulit
melepuh atau gelembung kecil pada kulit)
- Hives (Kulit mengalami bentol kemerah-merahanan
dan gatal-gatal)
- Pembengkakan di sekitar wajah, bibir, mata, atau lidah
- Perubahan suara karena pembengkakan pita suara
- Pusing
- Kram perut
- Diare
- Gejala seperti fl
- Mual
•
Gejala parah akibat alergi makanan: - Denyut nadi mengalami perubahan drastis
Gejala Reaksi Alergi • Symptoms typically appear within minutes to two
hours after a person has eaten the food to which he or she is allergic.
• Swelling of the tongue and throat
• Difficulty breathing
• Vomiting
• Abdominal cramps
• Diarrhea
• Drop in blood pressure
• Loss of consciousness, and death.