PENGARUH SIFAT-SIFAT ASLI KOMBUCHA DAN WAKTU

FERMENTASI TERHADAP AKTIVITAS ANTIOKSIDANNYA

Tugas Makalah Biokimia Pangan (KI5261)

Oleh:

Irani Ruth Julita

10501023

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2006

PENGARUH SIFAT-SIFAT ASLI DAN WAKTU FERMENTASI

TERHADAP AKTIVITAS ANTIOKSIDAN KOMBUCHA

I. Pendahuluan

Kombucha yang juga disebut sebagai tea fungus telah sejak lama dikonsumsi sebagai

minuman kesehatan, terutama di Cina, Rusia, dan Jerman. Kombucha merupakan hasil

simbiosis dari Acetobacter (seperti Acetobacter xylinum) dan berbagai ragi, seperti

Brettanomyces, Zygosaccharomyces,dll. The tea fungus broth terdiri dari dua bagian, yaitu:

lapisan pelikel selulosa yang mengapung dan cairan yang asam (the sour liquid broth).

Asam asetat, etanol, dan asam glukonat merupakan komponen-komponen utama dalam

liquid broth. Efek menyembuhkan dari tea fungus yang ada dalam tea decoction mungkin

berasal dari proses fermentasi yang belum jelas bagaimana mekanismenya, sehingga

penting untuk ditentukan hubungan antara proses fermentasi dan aktivitas antioksidan dari

kombucha. Perbedaan komposisi mikroba dalam berbagai kombucha, juga mungkin

berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan. Pada penelitian ini, akan ditentukan perubahan

kemampuan antioksidan dari pada kombucha yang dikumpulkan dari banyak rumah tangga

di Taiwan, serta ditentukan pula pengaruh dari sifat-sifat asli sampel kombucha tersebut.

II. Materi dan Metodologi

2.1 Bahan-bahan kimia

DPPH(α,α-difenil-β-pikrilhidrazil); ABTS(2,2’-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-

sulfonic acid) diammonium salt); ammonium tiosianat; besi klorida (ferrous chloride);

peroksidase; Tween 20; natrium fosfat monobasa dan natrium fosfat dwibasa; hidrogen

peroksida; reagen folin-ciocalteu.

2.2 Persiapan/pembuatan medium

Sebanyak 4 g daun teh hitam direbus dalam 1 L air dan dijaga mendidih selama lima

menit. Setelah ditambahkan 100 g sukrosa, teh disaring dengan penyaring stainless dan

filtratnya (decoction) direbus lagi selama lima menit. The sugared tea (teh manis)

langsung dibagi ke dalam beberapa botol berukuran 250 mL (masing-masing sebanyak

150 mL) dalam kondisi aseptik dan dibiarkan dingin.

2.3 Sampel kombucha dan fermentasi

Sebanyak delapan sampel kombucha dikumpulkan dari rumah tangga di seluruh

Taiwan dan ditandai secara abjad dari A-H. Kultur-kultur ini disimpan dalam gliserol

(20%, w/w) pada -20ºC. Setelah 2x aktivasi stok kultur dengan medium di atas pada

30°C selama lima hari, kultur digunakan sebagai starter. Fermentasi dimulai dengan

menambahkan 10% (w/w) starter ke dalam medium segar dan disimpan pada 30°C

selama 15 hari. Sampling dilakukan secara berkala dan broth disentrifugasi selama 20

menit pada 15400 g untuk analisis lebih lanjut.

2.4 Uji inhibisi peroksidasi asam linoleat

Emulsi asam linoleat disiapkan dengan penambahan asam linoleat dan Tween 20 dalam

jumlah yg sama, diikuti dengan pengenceran berseri untuk memperoleh konsentrasi

0,02 M dengan bufer natrium fosfat (0,2 M, pH 7,0) dan homogenisasi. Sebanyak 0,02

ml alikuot dari setiap sampel kombucha dicampur dengan 2,5 ml emulsi asam linoleat

dan 2 ml bufer natrium fosfat, kemudian campuran tersebut diinkubasi pada 37°C

selama 24 jam. Sebanyak 4 ml larutan etanol (75 %), 0,1 ml ammonium tiosianat, 0,08

ml besi klorida (0,02 M dalam 5,0% HCl) ditambahkan ke dalam 0,08 ml campuran

reaksi. Setelah tiga menit, absorbans campuran diukur pada 500 nm dengan

spektrofotometer. Rasio inhibisi dihitung sbb:

Rasio inhibisi (%) = [1 − (As − Ab)/(Ac − Ab)] x 100

As, Ab, dan Ac berturut-turut adalah absorbans sampel, blanko dan kontrol

2.5 Uji penangkapan radikal DPPH

Sebanyak 0,025 ml kombucha diencerkan sampai 4 ml dengan methanol, lalu

ditambahkan 0,6 ml larutan DPPH 1 M yang dibuat dengan metanol. Campuran

diinkubasi pada suhu ruang selama 30 menit; absorbans pada 517 nm diukur. Kapasitas

penangkapan dari kombucha dihitung dgn persamaan:

Efek penangkapan (%) = [1 − (As − Ab)/(Ac − Ab)] x 100

2.6 Uji penangkapan radikal ABTS

Larutan kerja dari peroksidase, ABTS, dan hidrogen peroksida disiapkan semua dengan

bufer natrium fosfat (5 mM, pH 7,6). Radikal ABTS dihasilkan dengan mencampurkan

0,3 ml peroksidase (4,4 U/ml) dan 0,3 ml ABTS (0,1 mM) dengan 0,4 ml H2O2, dan

ditempatkan dalam keadaan gelap selama 30 menit. Sebanyak 0,01 ml alikuot

kombucha secara tepat ditambahkan ke dalam larutan di atas dan diinkubasi selama

sepuluh menit. Absorbans campuran diukur pada 734 nm dan perhitungannya sama

seperti uji penangkapan radikal DPPH.

2.7 Uji pengkelatan besi (II)

Campuran dari 0,8 ml kombucha dan 0,4 ml FeCl2 (0,182 mM) yang ditempatkan

dalam suatu tabung kecil direaksikan selama 30 detik. Sebanyak 0,8 ml alikuot ferozin

(5 mM) ditambahkan ke dalam campuran dan diinkubasi selama sepuluh menit.

Absorbans pada 562 nm ditentukan dan efek pengkelatan dari kombucha dihitung

berdasarkan:

Efisiensi pengkelatan (%) = [1 − (As − Ab)/(Ac − Ab)] x 100

2.8 Penentuan kandungan fenol total

Sebanyak 0,05 ml kombucha ditambahkan ke dalam 2 ml natrium karbonat 2%. Setelah

dua menit, dicampurkan 0,1 ml reagen folin-ciocalteu ke dalamnya, lalu absorbansnya

diukur pada 750 nm setelah 30 menit. Kandungan fenol total dinyatakan sebagai

ekivalen asam gallat (GAE, mM) dari kurva kalibrasi.

2.9 Analisis statistik

Setiap percobaan dianalisis secara duplo dan triplo. Data hasil percobaan dinyatakan

sebagai nilai rata-rata ± SD dengan menggunakan Microsoft Excel software.

Perbandingan statistik dibuat dengan prosedur ANNOVA dan diikuti oleh tes multiple

range Duncan.

III.Hasil dan Pembahasan

III.1 Uji penangkapan radikal DPPH

Hasil uji penangkapan radikal DPPH pada penelitian ini memperlihatkan bahwa

kemampuan penangkapan DPPH oleh tea decoction dari sampel A,B,C, dan D

meningkat sesuai dengan waktu fermentasi dan nilainya mencapai sekitar 1,7 kali lebih

besar dari teh hitam (kontrol) pada hari ke-15. Sampel-sampel kombucha yang berbeda

menunjukkan berbagai kemampuan penangkapan radikal diduga mungkin berhubungan

dengan mikrobiota normalnya masing-masing.

III.2 Uji penangkapan radikal ABTS

Hasil uji penangkapan radikal ABTS ini menunjukkan bahwa semua sampel kombucha

mengalami peningkatan yang sebanding dengan waktu fermentasi dan nilainya

mencapai 1,4 kali lebih besar dari teh hitam setelah 15 hari. Sementara itu, sampel H

memiliki potensi penangkapan radikal lebih tinggi dibandingkan dengan hirarki

kemampuan penangkapan DPPH.

III.3 Uji inhibisi peroksidasi asam linoleat

Teh hitam menunjukkan rasio inhibitori terhadap peroksidasi asam linoleat hingga

65%. Kombucha yang telah terfermentasi tiga hari menunjukkan potensi yang kuat

rata-rata hingga 90% dan diikuti dengan penurunan yang lambat sampai seluruh

fermentasi terjadi. Di antara semua sampel, sampel A, B, dan C yang menunjukkan

kemampuan terbaik, sama seperti pada pengamatan penangkapan DPPH. Jadi, sampel

kombucha A, B, dan C menunjukkan sifat-sifat antioksidan dalam inhibisi peroksidasi

asam linoleat dan penangkapan radikal DPPH yang lebih baik daripada eliminasi

radikal ABTS.

III.4 Uji pengkelatan besi(II)

Efisiensi pengkelatan teh hitam sekitar 16% dan turun dengan cepat menjadi sekitar 3%

setelah tiga hari, nilai ini tetap untuk semua sampel saat fermentasi berlangsung.

Logam-logam transisi seperti besi dan tembaga dapat berperan dalam menghasilkan

radikal-radikal bebas. Polifenol dalam teh telah diketahui merupakan antioksidan yang

sangat baik. Menurunnya kemampuan pengkelatan ion besi(II) oleh kombucha

mungkin berasal dari modifikasi mikrobial polifenol teh selama fermentasi

berlangsung.

III.5 Penentuan kandungan fenol total

Berdasarkan kurva yang dihasilkan, kandungan fenol total semua sampel kombucha

meningkat linier terhadap waktu fermentasi, di mana sampel C, G, dan H memiliki

kandungan tertinggi pada hari ke-15. Jumlahnya terakumulasi hingga 7,8 mM ekivalen

asam gallat (GAE) pada hari ke-15 fermentasi, sedangkan teh hitam hanya sekitar 4

mM. Kemungkinan dapat terjadi depolimerisasi thearubigin dan hal ini dapat

menjelaskan fenomena meningkatnya kandungan fenol total yang terjadi selama

fermentasi kombucha.

IV. Kesimpulan

Pada penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa kombucha menunjukkan peningkatan

aktivitas antioksidan selama fermentasi yang bergantung pada masa periode kultur dan asal

muasal starter. Meskipun kebanyakan kombucha mempunyai sifat-sifat antioksidan yang

bergantung pada waktu, dalam hal ini perpanjangan masa fermentasi tidak

direkomendasikan karena dapat menyebabkan terakumulasinya asam-asam organik yang

mungkin dapat merusak tingkat konsumsi secara langsung.