< PreviousKimia Pangan 359Piridoksin hidroklorida adalah bentuk sintetik yang digunakan sebagai obat. Dalam keadaan difosforilasi, vitamin B6 berperan sebagai koenzim berupa piridoksal fosfat (PLP) dan piridoksamin fosfat (PMP) dalam berbagai reaksi transaminasi. Disamping itu PLP berperan dalam reaksi lain ( Amatsier, 2004). Vitamin B6 terdapat dalam jaringan hewan dalam bentuk piridoksal dan piridoksamina atau sebagai fosfatnya. Piridoksin terdapat dalam produk tumbuhan ( deMan, 1999 ). b. Kebutuhan dan Defisiensi Vitamin B6 Kekurangan vitamin B6 jarang terjadi dan bila terjadi biasanya secara bersamaan dengan kekurangan beberapa jenis vitamin B-kompleks lain. Kekurangan bisa terjadi karena obat- obatan tertentu, kacanduan alkohol, kelainan kongenital, penyakit kronik tertentu dan gangguan absorpsi. Kekurangan vitamin B6 dapat menyertai kecanduan alkohol karena alkohol dan penyakit hati yang disebabkan alkoholl dapat mengganggu metabolisme vitamin B6. Gejala kekurangan vitamin ini biasanya berkaitan dengan gangguan metabolisme protein, seperti lemah, mudah tersinggung dan sukar tidur. Kekurangan lebih lanjut menyebabkan gangguan pertumbuhan, gangguan fungsi motorik dan kejang- kejang, anemia, penurunan pembentukan antibodi, peradangan lidah serta luka pada bibir, sudut-sudut mulut dan kulit. Sedangkan kekurangan vitamin B6 berat dapat menimbulkan kerusakan pada system saraf pusat, sebaliknya kelebihan dosis > 25 mg dapat menyebabkan kerusakan syaraf yang tidak dapat diperbaiki c. Sifat Fisikokimia Piridoksin merupakan kristal putih tidak berbau, larut air dan alkohol. Piridoksin tahan panas dalam keadaan asam, tidak begitu stabil dalam larutan alkali dan tidak tahan cahaya. Ketiga bentuk vitamin B6 mengalami fosforilasi pada posisi-5 dan oksidasi hingga menjadi koenzim aktif piridoksal fosfat ( Almatsier, 2004). Piridoksin stabil terhadap panas dan basa kuat atau asam, juga peka terhadap cahaya, terutama sinar ultraviolet dan jika terdapat dalam larutan basa. Piridoksal dan piridoksamin dirusak dengan cepat jika kena udara, panas atau cahaya. Piridoksamin mudah rusak pada operasi pemrosesan makanan ( deMan, 1999 ). Dalam larutan netral atau basa, ketiganya peka terhadap cahaya ultraviolet (Harris dan Karmas, 1999). Vitamin B6 berperan dalam bentuk fosforilasi PLP dan MP sebagai koenzim terutama dalam transaminasi, dekarboksilasi, dan reaksi lain yang berkaitan dengan metabolisme protein. Dekarboksilasi yang bergantung pada PLP menghasilkan berbagai bentuk amin, seperti epinefrin, norepinefrin dan serotonin. PLP Kimia Pangan 360juga berperan dalam pembentukan asam alfa-aminolevulinat, yaitu precursor hem dalam hemoglobin. Disamping itu, PLP diperlukan untuk perubahan triptofan menjadi niasin. Sebagai koenzim untuk fosforilase, PLP membantu pelepasan glikogen dari hati dan otot sebagai glukosa-1-fosfat. PLP juga terlibat dalam perubahan asam linoleat menjadi asam arakidonat yang mempunyai fungsi biologik penting. d. Pengaruh Pengolahan Piridoksin mantap terhadap panas dalam larutan asam dan basa, namun peka terhadap cahaya pada pH ≥ 6,0. Piridoksal, bentuk utama yang terdapat dalam susu dan makanan lain, tak mantap terhadap panas (Harris dan Karmas, ). Pengaruh pemrosesan terhadap piridoksin dalam susu dan produk susu, tak ada kehilangan yang berarti sebagai akibat dari pasteurisasi, penghomogenan dan produksi susu kering. Akan tetapi, pensterilan secara panas dilaporkan mengakibatkan kehilangan yang mempunyai rentang dari 36 – 49 %. Kehilangan tidak hanya terjadi selama perlakuan menggunakan panas tetapi juga selama penyimpanan susu itu selanjutnya. Kehilangan pada penyimpanan ini disebabkan oleh pengubahan piridoksal menjadi piridoksamin dan karena perbedaan bentuk vitamin, diidentifikasi senyawa ini sebagai bis-4-piridoksal disulfide. Senyawa ini dibentuk oleh reaksi piridoksal dan gugus sulfihidril aktif. Yang terakhir terbentuk selama perlakuan protein dengan panas. Pengalengan makanan mengakibatkan kehilangan vitamin B6 20-30%. Penggilingan gandum dapat mengakibatkan kehilangan sampai 80-90%. Pemanggangan roti dapat menimbulkan kehilangan sampai 17 % (deMan, 1999). e. Analisis Metode Kimia - Tes Cyamida Tes ini hanya dapat digunakan untuk garam vitamin B6-metil-etil. Oleh karena itu, mula-mula vitamin B6 harus dikonversi menjadi vitamin B6-metil eter dengan diazo metana dan kemudian dikonversi lebih lanjut menjadi senyawa iodo-metil-piridinium atau senyawa- senyawa piridinium lain. - Metode Ferri klorida Tes ini sangat berguna untuk penentuan kadar vutamin B6 pada sumber- sumber kaya vitamin tersebut. Vitamin B6 akan membentuk warna coklat merah dengan ferri chlorida dan hasilnya dibandingkan dengan standar. Metode Biologi Pada tes pertumbuhan khamir, Vitamin B6 dapat menstimulir pertumbuhan Kimia Pangan 361Sacharomices carlbergensis. Oleh karena itu analisis vutamin B6 berdasarkan pengeluaran kecepatan pertumbuhan khamir tersebut dapat dilakukan. 6. Asam Folat a. Klasifikasi dan Struktur Asam folat (folid acid) merupakan sederet senyawa berkaitan yang terdiri atas tiga bagian : pteridin, asam para-amino benzoat, dan asam glutamat atau tersusun dari 2-amino-4-hidroksi pteridin yang mengikat asam glutamat (PABG), gambar 8.30. Dalam sistem bologis/hayati asam folat dapat berada dalam bentuk yang berbeda-beda. Bentuk yang tersebar di alam adalah asam glutamat yang dinamai asam pteroil glutamat (APG) atau konyugat dengan jumlah bagian asam glutamat yang beragam, seperti mono, tri- dan heptaglutamat. Bentuk ini tersedia Gambar 8.30. Struktur asam folat Asam folat disebut juga folasin (C19H19N7O6) sedangkan nama sebelumnya adalah antianemia, faktor U (unknown) yang diperlukan untuk pertumbuhan anak ayam, juga disebut Bc (antianemia untuk chick) atau M dan faktor L.caseii. b. Kebutuhan dan Defisiensi Asam Folat Vitamin ini terdapat dalam berbagai makanan, terutama dalam hati, ginjal, daging tanpa lemak, susu, keju, sayuran berdaun hijau tua, rumput-rumputan, bunga kubis, kacang-kacangan, kecambah gandum dan khamir. Asam folat dapat diisolasi dari bayam dengan absorpsi menggunakan charcoal (arang aktif), pengendapan dengan garam-garam Pb atau Ag dan absorbsi secara kromatografi menggunakan “fuller’s earth”. Asam folat merupakan vitamin yang dibutuhkan untuk pertumbuhan, reproduksi dan pencegahan anemia pada hewan dan dapat digunakan untuk penyembuhan beberapa jenis anemia pada manusia. Di samping COOHNHCOOHCHCH2CH2OCCNCNNCHCNH2CNOHCH2Asam folatTurunan pteridinAsamp-aminobenzoatAsam glutamatPABGKimia Pangan 362itu asam folat dapat menstimulir pertumbuhan tikus dan berbagai bakteri, antara lain Streptococcus lactis, Lactobucillus delbruckii dan Lactobacillus caseii. Kebutuhan harian folat untuk orang dewasa diperkirakan sebesar 0,4 – 0,8 mg. Persediaan folat yang cukup dapat dipantau oleh tingkatan asam folat bebas dalam serum darah atau sel darah merah. Folat dalam serum normal, jika nilainya berkisar antara 5 – 20 ng/ml, kurang dari 5 ng/ml berarti berada pada tingkatan defisiensi. Kebutuhan tambahan folat selama hamil sebesar 0,4 mg/hari dan 0,2 mg/hari selama menyusui. Kekurangan asam folat dapat terjadi pada wanita hamil yang hanya mengkonsumsi sedikit sayur-sayuran hijau dan tanaman polong yang banyak mengandung asam folat atau karena mengalami penyakit saluran pencernaan. Bayi dapat menderita kekurangan, bila kandungan folat dalam susu formulanya rendah. Kekurangan asam folat menyebabkan sejenis anemia dengan sel darah merah yang tidak cukup matang sebagaimana mestinya. Diagnosis kekurangan asam folat didasarkan pada ditemukannya anemia dengan sel darah merah yang berukuran besar dan ditemukannya kadar yang rendah dalam darah. Pemeriksaan sumsum tulang menunjukkan adanya prekursor sel darah merah imatur yang berukuran besar, yang akan memperkuat diagnosis. Pengobatan terhadap kekurangan asam folat adalah dengan pemberian asam folat per-oral (ditelan). Kelebihan asam folat bisa menyebabkan keracunan, pada dosis lebih dari 100 kali dosis harian yang dianjurkan. Hal ini dapat meningkatkan frekwensi kejang pada penderita epilepsi dan memperburuk kerusakan saraf pada penderita kekurangan vitamin B12. c. Sifat Fisikokimia Kristal folasin berwarna kuning sampai kuning-oranye, tidak berasa dan tidak berbau. Sangat mudah larut dalam alkali encer dan sedikit larut dalam air (0,16 mg per 100 ml air pada 25o C; 1 g per 100 ml pada 100o C) dan tidak larut dalam alkohol, aseton, eter dan kloroform. Titik lebur pada 250o C dan BM –nya 441.40 dan mempunyai aktivitas optik pada {α} -25 = +2,3. Asam folat stabil dalam medium asam tetapi cepat dirusak dalam kondisi netral dan basa. Dalam larutan, vitamin mudah dirusak oleh cahaya. Asam folat stabil terhadap basa dalam kondisi anaerob, namun demikian hidrolisis masih dapat berlangsung dengan memecah rantai samping sehingga menghasilkan PABG dan asam pterin-6-karboksilat. Asam hidrolisis dibawah kondisi anaerob menghasilkan 6-metilpterin. Turunan poliglutamat dari asam folat dapat dihidrolisa oleh basa pada kondisi tanpa udara menghasilkan asam folat dan asam glutamat. Reaksi-reaksi ini dikatalisis oleh riboflavin dan FMN Kimia Pangan 363(flavin mononukleotida). Hanya asam folat dan turunan poliglutamat yang mempunyai aktivitas vitamin. Asam folat tidak mempunyai aktivitas koenzim tetapi molekulnya tereduksi secara enzimatik. Enzim folat reduktase mereduksi asam folat menjadi asam dihidrofolat (FH2), kemudian FH2 direduksi oleh FH2 reduktase menghasilkan tetrahidrofolat (FH4), yang merupakan bentuk koenzim aktifnya. Koenzim folat berperan dalam reaksi-reaksi biokimia Asam folat + NADPH + H+ Folat FH2 + NADP+ Reduktase dihidrofolat FH2 + NADPH + H+ FH4 + NADP+ Reduktase Peran utama FH4 adalah sebagai pembawa sementara gugus 1 - karbon di dalam sejumlah reaksi kompleks enzimatik. FH4 juga berperan dalam banyak reaksi penting dalam tubuh berdasarkan fungsinya baik sebagai sumber atom hidrogen maupun sumber atom karbon dalam sintesis gugus CH3 dan menghasilkan FH2. Asam folat yang berada dalam bentuk yang lebih aktif dari pada APG disebut asam folinat atau faktor sitrovorum berupa N5–formil-5,6,7,8-tetrahidro APG. FH2 dan FH4 sangat mudah teroksidasi oleh udara, dalam larutan netral FH4 teroksidasi dengan cepat menghasilkan APG pterin, xantopterin, 6-metil pterin dan senyawa pterin lainnya seperti asam folat. Oksidasi udara terhadap FH4 dapat dikurangi dengan adanya tiol, sistein atau asam askorbat. FH2 bersifat lebih stabil daripada FH4 tetapi masih dapat teroksidasi. FH2 teroksidasi lebih cepat dalam larutan asam dari pada basa, menghasilkan PABG dan 7,8-dihidropterin-6-karboksaldehida. Disinipun senyawa tiol dan asam askorbat dapat menghambat oksidasi (gambar 8.31). Kimia Pangan 364NNNOHHNRHNH2NNONH2NNCHONNOHNH2NNNNNOOHHNH2 TetrahidrofolatDihidrofolat P-aminobenzoilglutamatDihidropterin+Pterin-6-karboksaldehid Pterin Xantopterin Gambar 8.31. Mekanisme pembentukan FH2 dan Pterin dari FH4 d. Pengaruh Pengolahan Dari studi tentang penyimpanan dan pengolahan susu menunjukkan bahwa yang utama berperan dalam proses inaktivasi adalah yang bersifat oksidatif. Kerusakan folat paralel dengan askorbat, dan penambahan askorbat dapat menstabilkan folat. Kedua vitamin ini akan bertambah stabilitasnya dengan adanya deoksigenasi susu, tetapi keduanya akan menurun setelah 14 hari dalam penyimpanan pada suhu 15-190 C. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa kerusakan dan atau kehilangan asam folat dalam bahan pangan bervariasi, dan biasanya disebabkan oleh antara lain; pencucian, perendaman, perebusan, pengalengan, pengorengan dan blansir dengan air panas serta cara pengolahan yang lain. Berikut ini disajikan kehilangan folat dalam berbagai pengolahan sumber-sumber folat. Kimia Pangan 365Tabel 8.14. Kehilangan folat pada berbagai pengolahan sumber-sumber folat. Produk Makanan Cara Pengolahan Kehilangan Aktivitas Asam Folat (%) Telur Sourkrant Hati Ikan Pecak Kembang kol Wortel Daging Sari buah jeruk Sari buah tomat: - Yugoslavia - Amerika Tepung Daging atau sayur rebus Penggorengan Perebusan Fermentasi Pemasakan Pemasakan Perebusan Perebusan Radiasi - γ Pengalengan dan penyimpanan Pengalengan Pengalengan Penyimpanan dalam gelap (1 tahun) Penyimpaan dalam terang (1 tahun) Penggilingan Pengalengan dan penyimpanan (1½ tahun) Pengalengan dan penyimpanan (3 tahun) 18-24 Tidak ada Tidak ada 46 69 79 Tidak ada Dapat diabaikan 70 50 7 30 20 – 80 Diabaikan Diabaikan Diabaikan Sumber : Malin dalam Fennema, 1985 Pasteurisasi dan pensterilan susu hanya menyebabkan kehilangan sedikit atau tanpa kehilangan, tetapi susu kering diikuti dengan pensterilan seperti yang dapat terjadi pada susu bayi dan menyebabkan kehlangan folat yang berarti. e. Metode Analisis Kandungan asam folat di dalam bahan pangan umumnya dianalisis secara mikrobiologis. Pengujian secara mikrobilogi disajikan sebagai suatu metode tradisional dari analisis asam folat dan didasarkan pada kebutuhan makanan dari mikroorganisme (Lactobacillus caseii, Pediococcus cerevisiae, and Streptococcus faecalis). Asam folat diektrak dari sampel yaitu dengan cara mensuspensikan sampel ke dalam buffer phosfat-askorbat. Asam askorbat dilarutkan dalam akuades. Campuran di autoklaf pada suhu 121 oC selama 15 menit setelah dingin diberi enzim ”Bactochicken pancreas”. Enzim ini dihilangkan setelah hidrolisa selesai, lalu ditambahkan toluen. Campuran diinkubasi pada suhu 37o C selama 24 jam, lalu di autoklaf selama 3 menit pada 121oC, Kimia Pangan 366didinginkan dan disaring. Filtratnya diencerkan dengan buffer askorbat sampai memperoleh konsentrasi 0,5-2,0 mg asam folat per ml. Pada uji ini digunakan mikroba Streptococcus faecalis, sedangkan untuk standar digunakan larutan asam folat yang diperoleh dengan melarutkan kristal APG dalam etanol 20% dalam air. Dalam jumlah yang lebih besar pengukuran dilakukan dengan huorometri dan kromatografi. Dalam larutan murni folat diukur dengan menggunakan spektrofotometer –UV, dan secara polografi. 7. Asam Pantotenat a. Klasifikasi dan Struktur Asam pantotenat sering disingkat pantoten, berasal dari bahasa Yunani kuno yang berarti “di mana-mana”. Asam pantotenat (C9H17O5N), secara kimiawi diberi nama D(+)-N-(2,4-dihidroksi-3,3 -dimetil-butiril)-β- alanin (atau disebut juga vitamin B5). Vitamin ini disebut juga faktor anti dermatosis anak ayam, faktor anti uban, faktor anti pellagra anak ayam dan faktor filtrat (filtrat hati, khamir dan ekstrak hati). Asam pantotenat mula-mula diisolasi oleh Robert William pada tahun 1938 dari khamir dan ekstrak hati. Pada tahun 1950 setelah diisolasi fungsi keenzimannya, Fritz Lipmann dan Nathan Kaplan menemukan kofaktor tahan panas yang penting untuk melangsungkan asetilasi enzimatik alkohol atau amin yang bergabung pada ATP. Pada pemurnian dan analisis faktor ini disebut koenzim A (KoA atau KoA-SH, untuk asetilasi) koenzim A mengandung asam pantotenat dalam bentuk terikat (gambar 3). Sebagai koenzim A asam pantotenat terlibat dalam metabolisme karbohidrat, lemak dan protein, khususnya dalam produksi energi. Asam pantotenat juga terlibat dalam metabolisme asam lemak dan lipida lain. Koenzim A merupakan pembawa sementara gugus asil. Molekul koenzim A mengandung gugus tiol (-SH) yang reaktif, tempat gugus asil berikatan secara kovalen membentuk tioester selama reaksi pemindahan gugus asil. CCH2OHOCH2NH2COCOHCCH3CH2HOHCH3Asam pantotenat SHCH2CH2NHCOCH2CH2NHC16COOHOCCH3CH3CH2OPOOOPOOOCH2HOHOPOOOHOHNHNCHCCNCHNCAsam Pantotenat Koenzim ARibosa 3-fosfatAdenin B - merkaptoetilaminGugus reaktif Gambar 8.32. Struktur asam pantotenat dan koenzim A Kimia Pangan 367 b. Kebutuhan dan Defisiensi Asam Pantotenat Asam pantotenat terdapat pada semua sel dan jaringan mahluk hidup, karena itu terdapat dalam kebanyakan produk makanan. Sumber makanan yang baik termasuk daging, hati, ginjal, buah, sayur, susu, kuning telur, ragi, butir utuh serealia, dan buah batu. Dalam produk hewan sebagian besar asam pantotenat terdapat dalam bentuk terikat, tetapi dalam susu hanya sekitar seperempat dari vitamin yang terikat. Kebutuhan harian pantotenat untuk orang dewasa adalah 6 – 8 mg. Konsentrasi dalam darah 10 – 40 µg/100 ml dan 2,7 mg/hari yang dikeluarkan melalui urin. Kekurangan asam pantotenat memberikan gejala kehilangan selera makan, tidak dapat melaksanakan pencernaan makanan dengan baik, depresi mental, insomnia, mudah terjadi infeksi saluran pernapasan, yang sering ditandai dengan muntah-muntah, tremor, iritasi dan “burning feet syndrome” c. Sifat Fisikokimia Asam pantotenat merupakan cairan kental berwarna kuning, larut dalam air, etanol, etil asetat, dioksan, asam asetat glasial, agak larut dalam eter dan amil alkohol, srta tidak larut dalam benzen dan khloroform. Asam pantotenat sangat stabil pada kisaran pH 4-7. Di atas dan dibawah kisaran pH tersebut asam pantotenat dapat terhidrolisis menjadi bentuk-bentuk yang tidak aktif. Hidrolisis alkalin menghasilkan β-alanin dan asam pantoat, sebaliknya hidrolisis asam menghasilkan lactona-γ pada asam pantoat. Asam pantotenat dan garam-garam anorganiknya dalam bentuk larutan bersifat labil terhadap panas, terutama dengan adanya alkali dan asam kuat, tetapi larutan D-pantotenol dalam air lebih stabil. Karena sifatnya yang larut dalm air maka akan terjadi kehilangan besar pada saat pencucian dan dripping pada defrosing makanan beku terutama daging. d. Pengaruh pengolahan Pada umumnya asam pantotenat mempunyai stabilitas yang baik, dan seperti halnya riboflavin dan niasin sebagian besar kehilangan disebabkan karena menetes keluar bersama air. Kehilangan atau kerusakan asam pantotenat pada produk makanan hewani maupun nabati dapat terjadi pada proses pengalengan dan ataupun pembekuan, yaitu antara lain karena pencucian, blanching, pengukusan dan atau pemasakan. Kehilangan dapat pula terjadi pada proses pembekuan, pasteurisasi dan pada saat penyimpanan. Kehilangan pantotenat yang tinggi terutama karena pencucian, pemasakan dan blanching, sedangkan pada pengukusan, penyimpanan dan pasteurisasi hanya terjadi kehilangan pantotenat dalam jumlah yang rendah. Kimia Pangan 368e. Metode Analisis Asam pantotenat di dalam makanan dapat diuji mikrobologis yang menggunakan Lactobacillus plantarum atau melalui uji radioimun. Faktor penentu yang berpengaruh terhadap validitas dari analisis asam pantotenat adalah perlakuan awal yang dibutuhkan untuk melepaskan bentuk-bentuk ikatan dari vitamin. Metode L. Plantarum hanya dapat mengukur asam pantotenat bebas. Untuk mengukur total pantotenat, aam pantotenat yang terikat harus dibebaskan lebih dulu dengan menggunakan enzim papain dan diastase. Cara analisis pantotenat lain ialah dengan menggunakan khamir. Dengan metode ini sejumlah 0,0005 asam pantotenat per medium dapat ditentukan secara kuantitatif. Disamping itu pantotenat dapat juga diuji dengan mengunakan metode biologi yang menggunakan hewan percobaan (anak ayam dan tikus). Metode lainnya adalah metode kimia (termasuk kromatografi). Metode kimia untuk asam pantotenat menyangkut hidrolisis atau redoksi dengan mengukur salah satu hasil degradasinya terutama β-alanin atau asam pantoat (2,4 – dihidroksi – 3,3- dimetil asam butirat). 8. Biotin a. Klasifikasi dan Struktur Biotin terdiri atas dua cincin siklik yang dibentuk dari urea dan cincin tiopen. Strukturnya mengandung tiga atom karbon asimetrik (gambar 8.33.), dan ada delapan stereoisomer yang mungkin terbentuk, dan hanya D - biotin yang terdapat di alam dan mempunyai aktifitas vitamin. Biotin dikenal juga sebagai vitamin H. Nama lainnya adalah Bios II, faktor X, koenzim R, Bios II B, faktor anti “egg-white-injury”, faktor W, vitamin Bw dan faktor S. secara kimia biotin disebut juga cis-tetrahidro-2-2oxotieno 3-4-d-imidazolin-4-asam valerat atau C10H16N2O3S. Terdapat dua bentuk yang terjadi secara alami yaitu D-Biotin bebas dan biositin atau ε-N-biotinil-L-Lysin (gambar 8.33). Biositin berfungsi sebagai bentuk kooenzim yang berasal dari residu lisin biotinilasi yang secara kovalen berikatan dalam gugus protein dari reaksi karboksilasi. Next >