TUGAS PANGAN FUNGSIONAL

PENGARUH KOMPOSISI AMILOSE DAN AMILOPEKTIN TERHADAP INDEKS GLIKEMIK BERAS MERAH

Oleh:

Evi Kurniawati

051414153005

PROGRAM PASCASARJANA ILMU FARMASI

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2014DAFTAR ISI

Hal.

HALAMAN JUDUL 1

DAFTAR ISI 2

ISI MAKALAH 3

1. Pendahuluan 3

2. Indeks Glikemik 4

3. Amilosa dan Amilopektin 53.1. Definisi 53.2. Pengaruh Amilosa dan Amilopektin dalam Beras 63.3. Amilosa dalam Berbagai Varietas Padi 7

3.4. Pengaruh Proses Pemasakan terhadap Kadar Amilosa pada Beras 7

4. Hubungan Antara Kadar Amilosa dan Amilopektin terhadap IG 85. Penutup dan Saran 9DAFTAR PUSTAKA 11PENGARUH KOMPOSISI AMILOSA DAN AMILOPEKTIN

TERHADAP INDEKS GLIKEMIK BERAS MERAH

1. Pendahuluan

Perubahan gaya hidup dan pola konsumsi pangan masyarakat telah mengakibatkan peningkatan beberapa penyakit degeneratif di antaranya diabetes mellitus (DM). Diabetes mellitus adalah penyakit di mana tubuh penderita tidak dapat mengendalikan tingkat glukosa dalam darahnya. Penderita mengalami gangguan metabolisme dari distribusi gula sehingga tubuh tidak bisa memproduksi insulin dalam jumlah yang cukup atau tidak mampu menggunakan insulin secara efektif. Akibatnya, terjadi kelebihan gula di dalam darah. Pengobatan penderita diabetes tipe 2 dapat melalui kombinasi antara obat, diet, dan olahraga. Konsumsi beras sangat berperan dalam diet penderita diabetes tipe 2 sehingga mereka seringkali membatasi konsumsi nasi karena beras dianggap sebagai pangan hiperglikemik, padahal beras diketahui mempunyai kisaran indeks glikemik (IG) yang luas (Indrasari, et al., 2008).Beras sebagai bahan makanan pokok berfungsi sebagai sumber energi, protein, vitamin, dan mineral (Indrasari et al. 2008). Beras juga dapat dimanfaatkan sebagai pangan fungsional, yaitu bahan pangan yang mengandung satu atau lebih komponen pembentuk, yang mempunyai fungsi fisiologis tertentu dan bermanfaat bagi kesehatan. Pati pada beras berkisar antara 85-90% dari berat kering beras. Beras mengandung pentosa berkisar 2,0-2,5% dan gula 0,6-1,4% dari berat beras pecah kulit. Dengan demikian sifat fisikokimiawi beras ditentukan oleh sifat-sifat patinya, karena pati merupakan penyusun utama beras. Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat yaitu, amilosa dan amilopektin. Perbandingan kedua golongan pati ini menentukan warna dan tekstur nasi. Berdasarkan kandungan amilosanya, beras dibedakan menjadi beras ketan (kadar amilosa < 10%), beras beramilosa rendah (kadar amilosa 10-20%), beras beramilosa sedang (kadar amilosa 20-25%), dan beras beramilosa tinggi (kadar amilosa > 25%) (Juliano, 1993). Kandungan pati dan komposisi amilosa-amilopektin berpengaruh terhadap daya cerna pati beras atau nasi. Sebagian besar ilmuwan berpendapat bahwa amilosa dicerna lebih lambat dibandingkan dengan amilopektin (Miller et al. 1996), karena amilosa merupakan polimer dari gula sederhana dengan rantai lurus, tidak bercabang. Rantai yang lurus ini menyusun ikatan amilosa yang solid sehingga tidak mudah tergelatinisasi. Oleh karena itu, amilosa lebih sulit dicerna dibandingkan dengan amilopektin yang merupakan polimer gula sederhana, bercabang, dan struktur terbuka. Berdasarkan karakteristik tersebut maka pangan yang mengandung amilosa tinggi memiliki aktivitas hipoglikemik lebih tinggi dibandingkan dengan pangan yang mengandung amilopektin tinggi. Beras merah sudah lama diketahui sangat bermanfaat bagi kesehatan, selain sebagai makanan pokok, seperti menyembuhkan penyakit kekurangan vitamin A (rabun ayam) dan vitamin B (beri-beri). Beras merah juga bermanfaat untuk mengatasi kekurangan gizi bagi penduduk. Beberapa penelitian dan pengalaman masyarakat menunjukkan pigmen antosianin yang merupakan sumber pewarna dari biji-bijian dan buah-buahan berperan sebagai antioksidan untuk mencegah berbagai penyakit seperti jantung koroner, kanker, diabetes, dan hipertensi. Namun demikian, padi beras merah mempunyai produktivitas rendah serta penelitian padi beras merah belum menjadi prioritas. Beras merah juga terbatas dipasarkan dan harganya relatif tinggi. Dengan makin meluasnya permasalahan terhadap kesehatan, potensi padi beras merah perlu digali lebih intensif melalui berbagai penelitian (Suardi, 2005).

2. Indeks GlikemikIndeks glikemik merupakan tingkatan pangan menurut efeknya terhadap kadar glukosa darah. Pangan yang menaikkan kadar glukosa darah dengan cepat memiliki indeks glikemik tinggi, sebaliknya pangan dengan indeks glikemik rendah akan menaikkan kadar glukosa darah dengan lambat (Rimbawa dan Siagian, 2004). Definisi lain indeks glikemik adalah sebagai respon glukosa darah terhadap makanan yang mengandung karbohidrat dalam takaran dan waktu tertentu (Widowati, et al., 2009). Indeks glikemik diukur dengan menghitung luas kurva kenaikan dan penurunan kadar gula darah setelah mengkonsumsi makanan tertentu yang dibandingkan dengan suatu standar (glukosa murni).

Indeks glikemik pangan merupakan sifat bahan pangan yang sangat unik, dipengaruhi oleh jenis bahan, cara pengolahan, kadar amilosa dan karakteristik (komposisi dan sifat biokimiawi) bahan, tidak bisa diprediksi dari satu karakter bahan. Masing-masing komponen bahan pangan memberikan kontribusi dan saling berpengaruh sinergis antarsifat bahan hingga menghasilkan respon glikemik tertentu (Widowati, 2007)3. Amilosa dan Amilopektin3.1. Definisi

Amilosa adalah bagian dari pati yang terdapat dalam tumbuh-tumbuhan terutama pada padi-padian, biji-bijian dan umbi-umbian. Amilosa merupakan polisakarida, polimer yang tersusun dari glukosa sebagai monomernya. Tiap-tiap monomer terhubung dengan ikatan 1,4-glikosidik. Amilosa merupakan polimer tidak bercabang yang bersama-sama dengan amilopektin menjadi komponen penyusun pati. Dalam masakan, amilosa memberi efek "keras" atau "pera" bagi pati atau tepung

Gambar 1. Struktur Kimia Amilosa

Amilopektin merupakan polisakarida yang tersusun dari monomer -glukosa, menjadi satu dari dua senyawa penyusun pati, bersama-sama dengan amilosa. Walaupun tersusun dari monomer yang sama, amilopektin berbeda dengan amilosa, yang terlihat dari karakteristik fisiknya. Secara struktural, amilopektin terbentuk dari rantai glukosa yang terikat dengan ikatan 1,4-glikosidik, sama dengan amilosa. Namun demikian, pada amilopektin terbentuk cabang-cabang (sekitar tiap 20 mata rantai glukosa) dengan ikatan 1,6-glikosidik. Amilopektin tidak larut dalam air.

Gambar 2. Struktur Kimia Amilopektin

Sebagian besar ilmuwan berpendapat bahwa amilosa dicerna lebih lambat dibandingkan dengan amilopektin (Milleret al., 1996), karena amilosa merupakan polimer dari gula sederhana dengan rantai lurus, tidak bercabang. Rantai yang lurus ini menyusun ikatan amilosa yang solid sehingga tidak mudah tergelatinasi. Oleh karena itu amilosa lebih sulit dicerna dibandingkan dengan amilopektin yang merupakan polimer gula sederhana, bercabang dan mempunyai struktur terbuka. Berdasarkan karakteristik tersebut maka pangan yang mengandung amilosa tinggi cenderung memiliki aktivitas hipoglikemik lebih tinggi dibandingkan dengan pangan yang mengandung amilopektin tinggi (Milleret al., 1996).3.2. Pengaruh Amilosa dan Amilopektin dalam BerasPerbandingan antara amilosa dan amilopektin dapat menentukan tekstur pera atau tidaknya nasi, cepat atau tidaknya mengeras, lengket atau tidaknya nasi, warna dan kilap. Pada beras, semakin kecil kandungan amilosa, nasi yang dihasilkan akan semakin pulen. Semakin tinggi kadar amilosa maka nilai pengembangan volume akan semakin tinggi. Hal itu karena dengan kadar amilosa yang tinggi maka akan menyerap air lebih banyak sehingga pengembangan volume juga semakin besar. 3.3. Amilosa dalam Berbagai Varietas Padi

Berdasarkan kandungan amilosanya, beras dibedakan menjadi beras beramilosa sangat rendah/beras ketan (kadar amilosa < 10%), beras beramilosa rendah (kadar amilosa 10-20%), beras beramilosa sedang (kadar amilosa 20-25%), dan beras beramilosa tinggi (kadar amilosa > 25%) (Indrasari, 2008).VarietasAmilosa (%)Ket

Ketonggo (Ketan putih)7,45Sangat Rendah

Setail (Ketan hitam)7,74Sangat Rendah

Cigeulis21,11Sedang

Aek Sibundong (Beras Merah)21,99Sedang

Margasari25,04Tinggi

Martapura26,41Tinggi

Cisokan26,68Tinggi

Batang Lembang27,61Tinggi

Air tenggulang28,62Tinggi

Tabel 2. Kadar Amilosa beberapa Varietas Padi 3.4. Pengaruh Proses Pemasakan terhadap Kadar Amilosa pada Beras

Beras dapat diolah menjadi berbagai jenis makanan, salah satunya adalah nasi. Proses pemasakan nasi secara umum ada 2, yaitu secara tradisional dan modern. Secara tradisional, nasi dimasak dengan cara merebus beras dengan air secukupnya di dalam panci sampai airnya habis kemudian mengukusnya hingga matang. Sedangkan cara modern, nasi dibuat dengan sejumlah air menggunakan alat pemasak nasi seperti microwave. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan Jain, et al pada tahun 2012 dapat dilaporkan bahwa proses pemasakan beras berpengaruh terhadap kadar amilosanya.

Tabel 3. Kadar Amilosa Beras dengan Berbagai Proses Pemasakan4. Hubungan Antara Kadar Amilosa dan Amilopektin terhadap Indeks Glikemik Hasil penelitian yang dilakukan oleh Indrasari, et al pada tahun 2008 menunjukkan kecenderungan beras beramilosa rendah mempunyai indeks glikemik tinggi (74-79), beras beramilosa sedang mempunyai indeks glikemik sedang (59-64), dan beras beramilosa tinggi mempunyai indeks glikemik rendah (34-50). Kadar glukosa darah dan respon insulin lebih rendah setelah mengkonsumsi makanan berkadar amilosa tinggi daripada makanan berkadar amilopektin tinggi (Rimbawan dan Siagian, 2004) Tabel 1. Amilosa dan Indeks Glikemik beberapa Varietas Padi Menurut Yusof et al. (2005), laju pencernaan yang lebih lambat setelah mengonsumsi nasi dari beras berkadar amilosa tinggi kemungkinan karena pada saat pengolahan atau pemanasan amilosa membentuk kompleks dengan lipid, sehingga menurunkan kerentanan terhadap hidrolisis enzimatik. Amilosa juga mempunyai ikatan hidrogen yang lebih kuat dibandingkan dengan amilopektin, sehingga lebih sukar dihidrolisis oleh enzim-enzim pencernaan. Oleh karena itu beras berkadar amilosa tinggi cenderung memiliki indeks glikemik rendah. Namun beras beramilosa tinggi mempunyai tekstur pera dan rasa nasi yang kurang enak.

Walaupun mempunyai indeks glikemik sedang, beras merah Aek Sibundong memberikan efek yang baik bila dikonsumsi oleh penderita diabetes mellitus. Hal ini disebabkan oleh adanya kandungan pigmen antosianin yang melapisi endosperm beras. Pigmen antosianin dapat mencegah komplikasi diabetes dengan cara mengurangi pembentukan kolagen abnormal pada pembuluh darah akibat ikatan gula dalam darah dengan protein, mencegah kerusakan sistem limfa, mencegah proliferasi protein abnormal yang dapat menyebabkan kebutaan, dan meningkatkan adipocytokine gene expression, jika terjadi disfungsi dapat menyebabkan resistensi insulin (Astawan 2007). Selain itu dilaporkan bahwa konsumsi antosianin dapat meningkatkan produksi insulin hingga 50% (Michigan State University 2004 dalam Astawan 2007). Antosianin bekerja dengan cara menetralkan enzim yang dapat menghancurkan jaringan kolagen, sifat antioksidannya melindungi jaringan kolagen dan radikal bebas, dan memperbaiki protein yang rusak pada dinding-dinding pembuluh darah.Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, kadar amilosa dalam beras dapat menentukan tekstur pera atau tidaknya nasi, cepat atau tidaknya mengeras, dan lengket atau tidaknya nasi. Pada beras, semakin kecil kandungan amilosa, indeks glikemik akan semakin tinggi dan nasi yang dihasilkan akan semakin pulen (lembab dan lengket). Sebaliknya jika kandungan amilosa tinggi, maka indeks glikemik akan rendah, nasi yang dihasilkan akan mengembang, derajat kekerasan meningkat, cenderung kering, dan akan menjadi keras setelah dingin (Jain, et al., 2012).

5. Penutup dan SaranIndeks glikemik merupakan pengukuran kecepatan penyerapan karbohidrat serta kemampuan karbohidrat untuk menaikkan konsentrasi glukosa darah dalam waktu tertentu. Indeks glikemik pangan merupakan sifat bahan pangan yang sangat unik, dipengaruhi oleh jenis bahan, cara pengolahan, kadar amilosa dan karakteristik (komposisi dan sifat biokimiawi) bahan.Komponen utama dalam beras adalah berupa pati, yang tersusun dari dua polimer karbohidrat yaitu, amilosa dan amilopektin. Perbandingan kedua golongan pati ini menentukan tekstur nasi. Semakin kecil kandungan amilosa, indeks glikemik akan semakin tinggi dan nasi yang dihasilkan akan semakin pulen (lembab dan lengket). Sebaliknya jika kandungan amilosa tinggi, maka indeks glikemik akan rendah, nasi yang dihasilkan akan mengembang, derajat kekerasan meningkat, cenderung kering, dan akan menjadi keras setelah dingin.Karena beras dengan amilosa tinggi akan menghasilkan indeks glikemik rendah, maka disarankan untuk memilih beras jenis ini untuk menjaga agar kadar glukosa darah tetap berada pada rentang normal, terutama bagi penderita diabetes mellitus. Beras merah dapat dijadikan sebagai salah satu pilihan karena mempunyai efek yang menguntungkan bagi penderita diabetes mellitus. Proses pemasakan beras juga harus diperhatikan untuk mempertahankan kadar amilosa agar tetap berada pada kadar yang tinggi. Disarankan untuk memasak nasi dengan microwave. Pola hidup sehat dan tetap memperhatikan makanan pelengkap nasi yang mempunyai sifat hipoglikemik adalah tindakan bijak agar kadar glukosa darah tetap terkendali.DAFTAR PUSTAKA

Astawan, M. 2007. Antosianin penghancur radikal bebas yang ampuh. Gaya Hidup Sehat No. 396, 16-22 Februari. p.16-17.Indrasari, S.D., Purwani, E.Y., Wibowo, P., dan Jumali, 2008. Nilai Indeks Glikemik Beras Beberapa Varietas Padi. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan. Vol 27 (3).

Jain, A., Rao, S.M., Sethi, S., Ramesh, A., Tiwari, S., Mandal, S.K., Singh, N.K., Singhal, A., Modi, N, Bansal V., and Kalaichelvani, C. 2012. Effect of Cooking on Amylose Content of Rice. European Journal of Experimental Biology, 2 (2). pp 385-388Juliano, B.O. 1993. Amylose Analysis in Rice A Review. Pp. 251-260. In: Proc. Workshop on Chemical Aspects of Rice Grain Quality. IRRI, Los Banos, Laguna, Philippines.Miller J.B. 1996.The GI Factor:The GI Solution. Hodder and Stoughton. Hodder Headline Australia Pty Limited.Rimbawan dan A. Siagian. 2004.Indeks Glikemik Pangan. Jakarta: Penebar Swadaya.Rimbawaet al. 2006.Pengaruh Indeks Glikemik, Komposisi, dan Cara Pemberian Pangan Terhadap Respons Glikemik Pada Subyek Obes dan Normal(Jurnal Penelitian Ilmiah). Departemen Gizi Masyarakat Fakultas Ekologi Manusia IPB Bogor dan Departemen Gizi Fakultas Kedokteran USU Medan

Suardi, D. 2005. Potensi Beras Merah untuk Peningkatan Mutu Pangan. Jurnal Litbang Pertanian, 24 (3)

Widowatiet al. 2009.Penurunan Indeks Glikemik Berbagai Varietas Beras Melalui Proses Pratanak(Laporan Hasil Penelitian Riset Insentif). BB Litbang PascapanenYusof, B.N.M., R.A. Talib, and N.A. Karim. 2005. Glycemic index of eight types of commercial rice. Mal. J. Nutr. 11(2):151-163.