Aspek Biomolekuler Pangan Fungsional Dan Perannya Terhadap Peningkatan Derajat Kesehatan Masyarakat
-
Upload
tri-kusuma-agung-puruhita -
Category
Documents
-
view
112 -
download
18
description
Transcript of Aspek Biomolekuler Pangan Fungsional Dan Perannya Terhadap Peningkatan Derajat Kesehatan Masyarakat
Era gobal munculnya masyarakat globalized, modernist, metropolis, urban setting.
Perubahan pola perilaku & kebiasaan masy sibuk, waktu sempit, kompetisi meningkat, tuntutan kerja cepat pola makan
Kecenderungan masyarakat mengonsumsi makanan tidak semata-mata mempertimbangkan aspek citarasa , tetapi juga aspek gizi dan peran fisologis, biologis dan metabolisme makanan bagi kesehatan.
Makanan diharapkan dapat menjaga kesehatan, kebugaran,
pencegahan penuaan dini serta penurunan efek negatif bagi tubuh.
Berbagai data evident base menunjukkan adanya kebenaran pangan fungsional berperan bagai aspek kesehatan dan peningkatan derajat kesehatan masyarakat.
Blood
vesse
l
Insulin
High blood
glucose
Glucose
Pankreas
10 6050403020
20
40
60
80
Period of glucose infusion
Glucose
Insulin
0
150
300
0
Insu
lin (
ng
/mL
)
Glu
cose
(n
g/m
L)
Min5
High blood
glucose
Insuli
n
Glycogen
Glucose
Pyruvate
Liver:
• glucose uptake
• glycogen synthesis
• glycolysis
• fatty acid synthesis
Glycogen
Glucose
Pyruvate
CO2
Muscle:
• glucose uptake
• glycogen synthesis
• glycolysis
Glucos
e
6
Pendekatan yang mengedepankan interaksi antara bioaktif pangan dengan seluler atau sub seluler (DNA, RNA) di dalam tubuh manusia.
» Mekanisme Mikroangiopati & Makroangiopati
8
NUTRISI
CITARASA
FISIOLOGIS AKTIF
» ZAT GIZI 1. MAKRONUTRIEN 2. MIKRONUTRIEN
KOMPONEN
BIOAKTIF
» NON ZAT GIZI
Nutraceutical Pharmaceutical
» Functional Foods are foods or dietary components that may provide a health benefit beyond basic nutrition. (International Food Information Council Foundation. http://ific.org/nutrition/functional)
» Functional Food is similiar appearance to, or may be
a conventional food that is consumed as part of a usual diet, and is demonstrated to have physiological benefits and/or reduce the risk of chronic disease beyond basic nutritional function, i.e. They contain bioactive compound. (Agriculture and Agri-Food Canada. http://www4.agr.gc.ca/AAFC-AAC)
» Any substance that may be considered a food or part of a food and provides medical or health benefits, including the prevention and treatment of disease. (Ref. The Foundation for Innovation in Medicine, 1989)
» The products which contain specialized ingredients which offer consumers some degree of nutrition or even therapeutic benefit when included in the daily diet. (Ref.
Technology Catalys International, 1992)
Sumber : Badan POM dalam Berita IPTEK; Selasa 11 Januari 2005
Persyaratan Pangan Fungsional
Merupakan makanan atau minuman (bukan kapsul, tablet atau serbuk) yg mengandung senyawa bioaktif tertentu berasal dari bahan alami. Harus merupakan bahan yg dikonsumsi dari bagian diet sehari-hari. Memiliki fungsi tertentu setelah dikonsumsi ( peningkatan biologis, cegah penyakit, kontrol fisik & mental, perlambat penuaan dini)
Alami
Proses pengolahan
Penambahan
» Sifat bioaktif » Preservatif » Citarasa
Bisa juga
merupakan
gabungan
1. Golongan dari pangan (produk susu & turunan, minuman sereal, produk kembang gula, minyak dan lemak).
2. Penyakit yang akan dihindari/cegah (diabetes, osteoporosis, kanker,)
3. Efek fisiologis (imunologi, ketercenaan, aktivitas anti tumor)
4. Komponen bioaktif (mineral, antioksidan, lipid, probiotik)
5. Proses produksi yang akan digunakan (kromatografi, enkapsulasi, pembekuan)
Functional Components
Source Potential benefits
Carotenoids
Carotene
Carotene
Carrots, Fruits, Vegetable
Neutralize free radicals, which may cause damage to cells
Lutein Green vegetables Reducesthe risk of macular degeneration
Lycopene Tomato products Reduce the risk of prostate cancer
Functional Components
Source Potential benefits
Dietary Fibre
Insoluble Fibre Wheat Bran Reduce risk of breast or colon cancer
- Glucan Oats, barley Reduce risk of cardiovascular disease. Protect against heart disease and some cancers; lower LDL & total cholesterol
Soluble Fibre Psyllium
Functional Components
Source Potential benefits
Fatty Acids
Long Chain Omega-3
Fatty Acids- DHA/EPA
Salmon & other fish oil Reduce risk of cardiovascular disease. Improve mental, visual functions
Conjugated Linoleic Acid (CLA)
Cheese, meat products Improve body composition, Decrease risk of certain cancers
Functional Components Source Potential benefits
Phenolics
Anthocyanidins Fruits Neutralize free radicals; reduce risk of cancer
Cathecins Tea Neutralize free radicals; reduce risk of cancer
Flavonones Citrus Neutralize free radicals; reduce risk of cancer
Flavones Fruits/vegetables Neutralize free radicals; reduce risk of cancer
Lignans Flax, rye, vegetables Prevention of cancer, renal failure
Tannins (Proanthocyanidines)
Cranberries, cranberry products, cocoa, cholate
Improve urinary tract health. Reduce risk of cardiovascular
Functional Components
Source Potential benefits
Plant Sterols Stanol ester Corn, soy, wheat,
wood oil Lower blood cholesterol levels by inhibiting cholesterol absorption
Functional Components
Source Potential benefits
Prebiotics/Probiotics Fructo-oligosaccharides (FOS)
Jerusalem artichokes, shallots, onion powder
Improve quality of intestinal microflora; gastrointestinal health
Lactobicillus Yogurt, kefir Antibactreia, antitumor, immunomodulation, antioxidant
Sinbiotics
Functional Components Source Potential benefits
Soy
Phytoestrogen
s Isoflavones : Daidzein
Genistein
Soybeans and soy-based
foodsSalmon & other fish
oil
Menopause symptoms, such
as hot flashes Protect agains
heart disease & some l
cancer; lower LDL & total
cholesterol
Teh
Kopi
Cola
Ginseng
Bir temulawak
Beras kencur
Minuman
alkohol
Telah dikenal
sejak zaman
dahulu
Pemicu kerja syaraf
Flavanoid Komponen sulfur Terpenoid: Curcurmin, Kaemferol, Linalool, Gingerol, dll Mineral : Fe, Ce, Se, Zn, Boron Vitamin /Pro-Vit : Tokoferol, Carotien, Vit C, Vit E KH termodifikasi : Oligosakarida, poliols, dll Serat makanan Komponen hasil metabolit mikroba
1. FLAVANOID komponen yg paling
banyak dijumpai pada tanaman
Diet manusia – 1 gr
Terutama jenis Flavonols
Ex. Quercetin & Rutin
Mempunyai aktivitas biokimiawi multifungsi
Terdapat pada teh, kopi,
sereal, biji-bijian,
bawang, sayuran & buah-
buahan
» Antioxidant : Lipid
» Antimutagens : Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH Electrophils
» Anti-prostanoid : Lipoxygenase inhibitor
» Anti-kinases : Inhibitor of tyrosine protien and other kinase
» Pecandu kopi rendah resikonya akan kanker susu besar.
( Asam khlorogenat merupakan komponen mayor biji kopi (4% dari bb kopi) umumnya 1 cangkir kopi = 0,19 gr as. Khlorogenat + asam kaffeat (hidrolisi as. Khlorogenat)
Juga terkandung dalam jumlah tinggi pada :
Prune (0,9%), Blueberry (0,2%), Apel (0,1%), Buah pir (0,2%),
Kulit ubi jalar (1 %), Anggur (0,2 %)
Tokoferol mempunyai banyak analog
(teresterifikasi, alkohol bebas, dsb)
Minyak tumbuhan, sayuran hijau, kuning telur, biji-
bijian, daging & minyak lembaga
Alfa-Tokoferol = Vit E
Aktivitas :
• Studi pd hewan menghambat karsinogenesis • Hambat kanker kulit – ultra violet
• Pd sel “tisssssue culture” – menghambat transformasi sel karena pengaruh radiasi atau kimiawi
»
»
»
»
Komponen mayor pada tea hijau
Sifat Fungsional :
1. Antikarsinogenik
2. Meningkatkan imunitas tubuh
» Teaflavin
» Tearubigins
Menghambat kanker
Ekstrak “Rosemary” Carnosol
Menghambat inflamasi pada epidermis tikus
Menghambat aktivitas ornitin dekarboksilase
Menghambat promosi tumor
» Linalool » Linalil asetat » Benzaldehid » Terpineol » Sitronellal » Phenil etil asetat
Minyak atsiri Menekan aktivitas
motor syaraf
Sedatif
Aromaterapi (Pengharum
ruangan, bantal penenangSedati
f
Komponen aroma utama pd teh hijau
Komponen lain bersifat antibakteri thd streptococcus mutans (menghambat terbentuknya karies gigi
• d Limonen
•Geraniol
•Etil trans sinamat
•Etil 4 metoksi trans sinamat
Myk. sereh
Myk laos
Pigmen kuning utama pada temu-temuan (temulawak, kunyit).
Antioksidan
Memblok nitrosasi
Mengkelat logam
Mengusir aktif oksigen & elektrofils
Anti-karsionogenik & aktivitas biologis
lainnya.
Isoflavon
Genistein
Daidzein
Glycitein
Isoflavon glukosida
Genistein
Daidzein
Glycitein-7-O-glukosida
KACANG KEDELE Esterogenik
Anti kapang
Anti oksidan
Antikanker
» Komponen alami yang terdapat dalam minyak nabati komponen alami dalam diit.
» Terdiri dari sterol dan stanol / sterol yang terhidogenisasi.
» Jumlah stanol < sterol
» Fungsi dalam tanaman kolesterol pada mamalia yaitu membentuk struktur membran sel.
» Kolesterol : Tanpa gugus metil
» Fitosterol : tanpa gugus metil / 4-desmethylsterol
satu gugus metil / 4-monomethylsterol
dua gugus metil / 4,4-dimethylsterol
Fitosterol yang umum dan paling luas sebarannya mempunyai struktur kimia identik dengan kolesterol yaitu -sitosterol, campasterol dan stigmasterol sitosterol.
» Minyak biji kapas, minyak kedelai, minyak inti gandum, minyak inti rye, minyak jagung dan minyak biji bunga matahari.
» Sterol lain : ˃ Spinasterol dalam bayam dan alfalfa
˃ Ergosterol dalam yeast / khamir
˃ Fucosterol dalam ganggang merah & hijau air tawar
» Minyak makan, margarin & keju kacang tanah 100 – 500 mg/100 g
» Legum sekitar 220 mg/100 g
» Biji-bijian 500 – 700 mg / 100 g Secara alami didapat dalam bentuk sterol bebas dan sterol ester dalam usus halus dirubah menjadi sterol bebas, yang susah diabsorpsi.
» Diketahui sejak 50 tahun yang lalu.
» > 1800 orang terlibat dalam penelitian antara 1950 – 1981.
» Konsumsi 20 g oles-roti / bread-spread yang diperkaya dengan 8 – 10% fitosterol menurunkan 8 – 13% total kolesterol dan LDL-kolesterol. 20 g oles-roti 1.6 – 2.0 g sterol ester. 24 g produk 2 – 3 g stanol ester menurunkan total kolesterol 6.4% dan LDL-kolesterol 10.1%
» Penderita hiperkolesterolemik 15 orang. 1.84 g fitosterol/hari dalam margarin selama 21 hari, kolesterol LDL turun 12.9% kontrol turun 3.9% sangat bermakna. Untuk memperoleh penurunan kolesterol darah harus dikonsumsi sekitar 1 g fitosterol per hari.
» Kompetisi
Micelles struktur ditergen dengan kelarutan dalam lemak sangat efisien. Dia mempunyai kapasitas untuk membawa kolesterol dan struktur yang sama untuk dapat diabsorpsi. Kolesterol & fitosterol bersaing dalam mengisi micelle. Makin tinggi jumlah fitosterol, makin rendah kolesterol dalam micelle absorpsi kolesterol menurun
» Diit mengandung fitosterol yang diberikan kepada tikus yang ditumbuhi sel kanker manusia memberi pengaruh menurunkan ukuran tumor sebesar 33%, dan 20% jumlah sel tumor yang berubah menjadi sel kanker
» Fitosterol aman untuk dikonsumsi. Konsumsi 4 g/kg BB selama 4 – 13 minggu tidak menimbulkan efek samping.
» Konsumsi 8.6 g fitosterol/hari selama 4 minggu tidak menunjukkan penyimpangan klinis, haematologi, profil bakteri pada mikroflora usus dan kondisi fisik secara umum.
LEGILASI
» USA GRASS
» UESCF Novel Food Regulation
» No. 258/97 aman. Dianjurkan maksimum konsumsi 3 g/hari
» Hidroksisitrat Garcinia Indica » Cholines fosfolipida pd jaringan hewan Klaim : - memperbaiki metabolisme plasma lemak - mencegah arteriosklerosis - mencegah metabolisme lemak hati - memperbaiki lemak hati » Mineral Fe mencegah anemia (Hati, sayuran hijau, daging) Ca mencegah osteoporosis (Teri, produk susu) Zn penyakit alzheimer, kekebalan tubuh (daging, telor) Se antioksidan intraselular – cegah kanker (daging, telor, produk
susu, bawang-bawangan)
» Glukosinolat & turunannya
Pada sayuran cruciferous (kubis-kubisan) – cegah kanker
» Laktoferin
Susu hewani (mempertinggi kekebalan tubuh – terutama bayi)
» Carotene
Memperbaiki komunikasi sel (mengurangi perbanyakan sel kanker)
Bifidobakteria – Oligosakarida – Minuman & Makanan Fungsional
RADIKAL BEBAS Radikal Bebas :
Molekul, atom atau group beberapa atom yg memeiliki elektron yg tidak
berpasangan (unpaired electron)
Sumber Radikal Bebas Dalam Bahan Biologis :
Superoxide dismutase
Cytochrome-P450
Xanthin Oxidase
Lipoxygenase
Cyclo-oxigenase
Electron transport
Quinone
Sumber Radikal Bebas dari Luar :
Polutan
Makanan dan Minuman
Radiasi
Ozon
Pestisida
Radikal bebas dapat menimbulkan kerusakan pada :
Protein : Aktivitas enzim terganggu
Asam nukleat : Kerusakan DNA, mutasi
Lipida : Fluiditas membran terganggu
Sebagai akibatnya pertumbuhan & perkembangan sel menjadi
tidak wajar bahkan bisa menyebabkan kematian sel
Pada bahan makanan akibat reaksi radikal bebas bisa
menimbulkan : kerusakan flavor, warna, nutrien & tekstur
Asupan makanan/minuman yg banyak mengandung radikal
bebas secara kronis dapat menimbulkan gangguan kesehatan
Radikal Bebas & Kerusakan Sel
Radikal bebas merusak DNA & RNA
Pertumbuhan & perkembangan sel yang abnormal
Jaringan tidak berfungsi secara normal
Resiko timbulnya sel kanker
Radikal Bebas & Gangguan Kesehatan lain :
Marasmus Kwashiokor
Premature infant
Fatigue
Radikal bebas & Kanker :
A. Antioksidan Sintetik
Butylated Hydroxyanisole (BHA)
Butylated Hydroxytoluene (BHT)
Tertiary Butylhydroquinone (TBHQ)
Propyl Gallate (PG)
Nordihydroguaiaretic Acid (NDGA)
B. Antioksidan Alami :
Tocoferol
Vitamin C
Β Carotene
Flavon
Flavonon
Carnosine
Caffein
C. Sumber Antioksidan Tanaman
Kedelei (Genistein & Daidzein)
Kacang Tanah ( Dihydroquercetin & Taxifolin)
Bekatul ( Isovitexin)
Teh ( Catechin & derivatenya)
Rempah-rempah
Asap Kayu ( Guaiacol & syringiol)
Antioksidan Dalam Makanan & Minuman
Primary Antioxidant :
Mengakhiri runtutan reaksi radikal bebas
(Tokoferol, BHA, BHT, TBHQ)
Oxygen Scavanger
Mengikat oksigen sehingga tidak mendukung reaksi oksidasi
(Vitamin C, Ascorbyl palmitate, Erythorbic Acid)
Secondary Antioxidant :
Mendekomposisi hidroperoksida lemak menjadi produk akhir yang stabil
(Dilauryl thiopropionate & thiodipropionic acid)
Antioxidative enzyme :
Enzim yang berperan mencegah terbentuknya radikal bebas
(SOD, GSH-Px, Catalase)
Chelators / Sequestrants
Mengikat logam yang mampu mengkatalisa reaksi oksidasi
(Citric Acid, Amino Acid, EDTA, Phospholipid)
Klasifikasi Antioksidan
Hiperglycemia
AGE formation Glucose autooxidation Sorbitol pathway
Oxidative Stress
Antioxidants
Edothelial dysfunction
NO Edothelian
Prostacyclin
TXA2
Hipercoagulability
Fibrinolysis
Coagulability
Platelet reactivity
Lipid peroxidation
Leukocyte adhesion
Foam cell formation
TNF
Vascular complications
Retinopathy Nephropathy Neuropathy
Insulin Resitance dan Disfungsi β Sel
Insulin resistance
Hati, Otot, pankreas Compensatory
hyperinsulinemia
Pankreas
Penurunan glukosa
ambilan pd otot, jar
adiposa, peningkatan
output glukosa hati
Elevasi TNF / leptin Amyloid deposit
Hiperglikemia
Disfungsi sel
Elevasi sirkulasi FFA
glucotoxity lipotoxicity
Sekresi insulin dan mekanisme Insulin
Signaling
70
71
Mekanisme kerja antioksidan
72
TREATMENT UNTUK MEM-BLOK
TIMBULNYA KOMPLIKASI VIT A,
VIT C,
VIT E Hyperglycemia Mitochondria O2
-
ONOO Lipid peroxidation Nitrictyrosine
nNOS /eNOS /NO bioavailability
Permeability Vasorelaxxation ECM deposition
ECM degradation
Monocyte infiltrati- on of vascular wall
Microal- buminuria
Albu- minuria
BP . Glomerulonecrosis
. Tuboinsterstitial
fibrosis
. Progressive de-
cline in GFR
Risk of
Cardiovascular
Complication
Pa tho phy sio lo gi cal - me cha nis ms
Cli ni cal - ma ni fes ta ti on
MELATONIN
Continue
Kefir
Thiazolidinediones
SOD Catalase L-Propionyl-Carnitine Lipoic AAcid
Mimetics
FP15
PJ34
LY-333531
Statin ACE Inhibitor AT-1 Blocker
Hyperglycemia
Mitochondria
iNOS nNOS
L-Propionyl-Carnitine
O2-
PKC
NAD(P)H oxidase
O2- NO
Peroxynitrite
DNA Damage
NAD GADPH
Endothelial Dusfunction
Diabetic Complication
Adhesion Molecules
Proinflamatory
Cytokines
Polyol Pathway AGE Formation Hexosamine flux
NF-B
Nitrotyrosine PARP
ED
Cu, Mn,Zn, Se, Q10
L-arginine
Continue
Kefir
Matur Nuwun