potensi vegetasi lahan basah sebagai pangan fungsional · 2020. 10. 3. · daging kerbau, sapi,...

Potensi Vegetasi Lahan Basah

Sebagai Pangan Fungsional

MIFTAKHUR ROHMAHJURUSAN THP – FAPERTAPUI-PT OKTAL UNIVERSITAS MULAWARMAN

STUDI BIOAVAILABILITASBETAKAROTEN SEBAGAI INGREDIEN

PANGAN FUNGSIONAL

FOOD (Biodiversity of local foods and its

utilization)

ENVIRONMENT& NATURAL RESOURCES

(Protection, Utilization, Issue)

CULTURE AND INFORMATION (Life,

Harmonization, Equality, and Local

Wisdom)

ENERGY (Protection and Responsible Utilization of Non-Renewable and

Renewable Energy)

HEALTH & MEDICINE (Tropical disease,

tropical medicine, use of biodiversity as a

cure)

Research Excellence of UNMUL

Pusat Unggulan Ipteks Obat dan Kosmetik dari

Hutan Tropika Lembap

UNIVERSITAS MULAWARMAN

Dukungan peneliti multidisiplin multifakultas dalam topik riset bahan alamAdanya Integrated Laboratory Building untuk riset kolaborasi antar fakultas

Pusat Unggulan Ipteks Obat dan Kosmetik dari Hutan Tropika Lembap UNIVERSITAS MULAWARMAN

Capaian lebih dari 60 publikasi jurnal internasional terindeks dan 30 granted patent

hasil riset bahan alam dalam 3 tahun terakhir

PUI-PT obat dan

kosmetik berbahanalam hutan tropika

lembap dan lingkungannya

TARGET CAPAIAN

3 kontrak Riset Nasional 13 Kontrak Nasional

1 Kontrak Riset Internasional 2 Kontrak riset Internasional

- Excelvite Sdn. Bhd (Malaysia)

- Ahignon Universite and Institute National de la Recherce Agronomique (France)

15 Kontrak Non Riset 17 Kontrak Non Riset (Terlampir)

1 Produk Berbasis Sumber Daya Lokal

Produk berbasis sumber daya lokal:

- Lolakng (bedak dingin dari Eupatorium sp, Zingiber sp, dan Eleutherine sp).

- Herbal Mix (aditif pakan unggas dari Kleinhovia sp)

- Bioimun 3in1, Biofeed, Biostesi (aditif pakan ikan dari Solanum sp, Zingiber sp dan Boesenbergia sp)

1 Produk yang dilisensikan 1 Produk yang dilisensikan/dimanfaatkan:

- Lolakng (bedak dingin dari Eupatorium sp, Zingiber sp, dan Eleutherine sp).

- Herbal Mix (aditif pakan unggas dari Kleinhovia sp)

Bioimun 3in1, Biofeed, Biostesi (aditif pakan ikan dari Solanum sp, Zingiber sp dan Boesenbergia sp)

1 Kontrak Bisnis Produksi ayam broiler rendah kolesterol dan bebas antibiotic berbasis tanaman lokal Kalimantan (Kleinhovia hospital) sebagai aditif pakan di Universitas Mulawarman denfan CV Agro Herba

1 Unit Bisnis 2 Unit Bisnis yang Melayani Jasa sesuai dengan Kompetensi:

- Pusat Pengobatan, Penelitian dan Pendidikan Komplementer Universitas Mulawarman.

- Produksi Ayam Broiler rendak kolesterol dan bebas antibiotic berbasis tanaman lokal Kalimantan Kleinhovia hospital) sebagai aditif pakan di Universitas Mulawarman.

1 Pembinaan UMKM 3 Pembinaan UMKM/Komunitas sesuai dengan Kompetensi:

- CV. Abihira Herba Center Jl. Sukorejo No.48 RT.47 Lempake Samarinda Kalimantan Timur

- Kelompok Tani Agro Forestri Kreatif Jl. Poros Samarinda-Bontang KM 47 RT.01 Desa Suka Damai, Kecamatan Muara Badak Kabupaten Kutai Kartanegara Kalimantan Timur

- PT Unggas Karya Mandiri Jl. K.H. Wahid Hasyim 2, Perum Kayu Manis Blok F10, Sempaja Barat, Samarinda Utara.

Makanan fungsional tidakmenyembuhkan atau mencegahpenyakit sendiri dan bukan untukpemenuhan nutrisi untuk diet normal

Makanan yang bermanfaat sesuaidengan keadaan fisiologis individu(kehamilan, laktasi, aktivitas fisik, dll.).

Makanan yang dikonsumsi sebagaiakibat pengecualian makanantertentu /intoleransi (mis. Ikan, kacang-kacangan, dan susu), asupankurang optimal (mis., Sayuran dan buah-buahan), atau asupan rendah

Makanan yang dikonsumsi untukmencukupi kebutuhan beberapanutrisi yang meningkat, dan beberapa zat bioaktif

J.A. Tur, M.M. Bibiloni, in Encyclopedia of Food and Health, 2016

Makanan olahan memiliki manfaatpencegahan penyakit dan/ataupeningkatan kesehatan di sampingmendapatkan nilai gizinya

K. Arihara, in Encyclopedia of Meat Sciences (Second Edition), 2014

PanganFungsional

Nutraceuticals

Medical Foods

Vita Foods

Pharma FoodsDesigner Foods

ProbioticsPrebiotics

Makanan yang memberikan manfaatkesehatan untuk mengurangi risikopenyakit kronis dan pemenuhannutrisi dasar

Contoh: antioksidan, suplemenmakanan, produk susu yang diperkaya, buah jeruk, vitamin, mineral, herbal, susu, dan sereal

S. Lee, in Nanotechnology Applications in Food, 2017

Lihat lebih lanjut di: https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/functional-food

Pangan dalam dimensikehidupan manusia

PANGAN FUNGSIONAL?

PANGAN01

MAKANAN & MINUMAN02

KESEHATAN03

TUJUAN

PANGAN DAN DIMENSI MENTAL MANUSIA

Pangan penunjang:1. Kecerdasan intektual

2. Kecerdasan

emosional

3. Kesehatan mental

Contoh hubungan pangan

dengan kecerdasan intelektual:

1. PUFA: Linoleat, Oleat, DHA,

EPA

2. Asam lipoat – meningkatkan

daya tangkap/memori temporer

3. Vitamin A (asamretinoat) –

differensiasi sel otak

Pangan dan DIMENSI MENTAL manusia

Pangan penunjang:1. Kecerdasan intektual2. Kecerdasan emosional3. Kesehatan mental

Contoh hubungan pangan dengan kecerdasanemosional:1. Puasa/restriksi kalori – sensitivitas thd leptin,

dopamine effect → kemampuan menahan diri2. Pangan→ hormone kortisol→ pemicu stress3. Pengaruh negatif makanan beralkohol pada EQ -

> depresi dan sumbu pendek

Pangan dan DIMENSI MENTAL manusia

Pangan penunjang:1. Kecerdasan intektual2. Kecerdasan emosional3. Kesehatan mental

Contoh hubungan pangan dengan kesehatan mental1. Antioksidan penunjang GSH2. Makanan kaya ko-faktor anti-inflamasi thd

Dementia3. Makanan tidak sehat dan depresi/stress 4. Food Allergy and autism5. Vitamin D dan kesehatan mental manula

MODEL PERILAKU KONSUMSI PANGAN

Pelto,1980

Diversity in Kalimantan Diets

Various in ethnic groups, kalimantan is rich in food culture

POTENSI LOKAL WISDOM

PANGAN FUNGSIONAL

GUMBILI NEGARA

UBI ALABIO

PANGAN LOKAL

FUNCTIONAL FOOD Vita Foods

Dikonsumsi setiap

hari/pada kondisi

tertentu

Konsumsi pada kondisi

tertentu

Medical Foods

Dimplementasikan

dalam pola konsumsi

sehari

MAMPU meregulasi

fungsi-fungsinya untuk

tumbuh, berkembang,

dan menjaga fungsi

faalinya.

KOMPONEN BIOAKTIF YANG MEMILIKI SIFAT FUNGSIONAL

SERAT PANGAN

ANTIOKSIDAN

INULIN

FOS PREBIOTIK

PROBIOTIK

TOP INGREDIENT OPPORTUNITIES FOR HUMAN

FUNCTIONAL FOOD

Kelompok Hidrofilik (polar)

Ex: asam askorbat, kuersetin

KOMPONEN BIOAKTIF

Kelompok Lipofilik (non polar)

Ex. Betakaroten, alfatokoferol

Bioavailabilitas ??

Jumlah fraksi nutrien yang dimakan yang tersedia untuk penggunaan fungsi fisiologis normal dan penyimpanan (Castenmiller dan West, 1998).

KOMPONEN FUNGSIONAL DALAM MAKANAN

Sumber : International Food Informations Council Foundation

kelompok Sumber Fungsi

Carotenoid Labu kuning, Ubi jalar, blewah, tomat

Menangkal/menatralisir Radikal bebas, prekursor Vitamin A

Lutein; zeaxantin Jagung, labu kuning Untuk kesehatan mata

Lycopene Tomat, semangka Kesehatan kulit, kesehatan prostat

Alfa-tokoferol Minyak nabati Kesehatan kulit, antioksidan

Serat Larut Kacang-kacangan Mengurangi resiko penyakit jantung dan kanker

Serta tidak larut Dedak; kulit buah Kesehatan pencernaan

kelompok Sumber Fungsi

Asam Lemak Tak Jenuh (MUFA; PUFA –Omega tiga

Kacang-kacangan, minyak ikan

Mendukung pertahanan jantung dan fungsi mental

Asam Linoleic conjugated

Daging kerbau, sapi, domba, keju

Meningkatkan imunitas tubuh

Flavonoid (Anthocyanin; cyanidin; flavonone-Hesperetin)

Buah naga, jeruk, ubi jalar ungu

Mendukung pertahanan antioksidan seluler, kesehatan fungsi otak

Phytoestrogens (Isoflavone)

Kedelai Mendukung kesehatan imun dan tulang,kesehatan untuk wanita menopouse

KOMPONEN FUNGSIONAL DALAM MAKANAN

Sumber : International Food Informations Council Foundation

Kesehatan

β-KAROTEN

Serat pangan, inulin, FOS prebiotik, probiotik dan ANTIOKSIDAN

Pangan fungsional

MAKANAN

STUDI BIOAVAILABILITAS BETAKAROTEN

Kelapa SawitLabu kuning

β-karoten

✓ Daya larut rendah dalam air menunjukkantingkat absorbsi yang rendah pada saluranpencernaan, biovailabilitas rendah

✓ mudah terdegradasi karena cahaya, panas,dan asam

Terbatasnya aplikasi pada produk pangan (pangan fungsional)

Peningkatan Stabilitas & Bioavailabilitas : Bioaksesibilitas & Bioaktivitas

Delivery System

required for facilitate the dispersion ofthe deep lipophilic bioactivecomponent hydrophilic systems

Delivery System

Stabilitas, Bioaccessibility andbioavailability of bioactive componentcan be enhanced by incorporating it incarrier systems.

The development of carrier systems with manydifferent bases, such as lipid-based, protein andstarch (carbohydrates).Each carrier system has advantages and

disadvantages, the choice of carrier system isbased on the bioactive characteristics to becarried and also the ultimate purpose of its use orapplication

such as :Lipid Based Delivery sytem, ✓Emulsion✓Mirroemulsion✓Nanoemulsion✓Solid Lipid Nanopartikel (SLN)✓Nanostructured lipid Carriers (NLC)

Emulsion Prototype OF

Red Palm Oil, Dragon Fruit and PumpkinAnton Rahmadi, Miftakhur Rohmah, Bernatal Saragih, Deni Sumarna, Sukmiyati

Agustin, Ayu Via Nurmawaty, Siti Maimunah, Syifa Arum Sari, Fitri Ulandari, Ilma

Yanti, Ilyas, Siti Ma'rifatul Jannah, M. Ari Yadi, Wahyudi, Nurul Fitria Anwar, Mujihana, siti nurdiana, wulandari, indah trijumiarti , Bohari yusuf (FMIPA

UNMUL), Fressy Nugroho (UIN Malang), Sri Rahardjo (UGM), Unang Supratman(Unpad), Nur Hidayat (UB)

Research Conducted in:

University of Mulawarman, UIN Maulana Malik Ibrahim, Padjajaran University,

Brawijaya University, Gadjah Mada University, IPB University

FUNCTIONAL FOOD PRODUCT DEVELOPMENT

Research Group

This research is funded by:

RESEARCH BUREAU EAST KALIMANTAN PROVINCE (2014) & DRPM ristekdikti (2017-

2019).

Registered brand no:

DID2019015708

NLC

are derived from oil in water (O/W)nanoemulsions. with a particle matrixconsisting of a blend of a liquid and solidlipid

NLC reveal some advantages overcurrent carriers, including increaseddispersibility and consequently storagedurability, and bioavailability

potential to protect and transport lipophilicand hydrophilic active compoundscommonly to food products, such as naturalantimicrobials and nutraceuticals, whileprotecting or even enhancing theirfunctional properties

NLC would be able to overcome limitationsassociated with the SLN such as lowerloading efficiency, loading capacity, andmore encapsulant leakage during storagetime due to their imperfect crystal latticeand their lipids composition

Nanostructured lipid carriers (NLC): A potential delivery system for bioactive food

FUNCTIONAL FOOD PRODUCT DEVELOPMENT

Product characteristics

Macroscopic of nano-structured lipid carrier β-Carotene

and TEM photograph of NLC β-Caroten

Thermal Properties via DT-TGA

Diffractogram of NLC from scattering angel of 15-25 (B)

Simulated gut

system Test

(In VITRO)

Bersama Prof. Dr. Sri Raharjo UGM dan tim riset Unmul

(Agustus 2018)

β-carotene

(βC)

EMULSION/

NLCMOUTH

DIGESTION

INTESTINE

DIGESTION

STOMACH

DIGESTION &

DIFFUSION

Observation Model

Gut Digestion Simulation

Mouth Stomach Intestine

5 minutes

mechanical shaking

Simulated

saliva

Enzyme

α-amilase & Uric Acid

No substrate

120 minutes

mechanical shaking

Gastric juice

Enzyme:

pepsin

BSA

120

mechanical shaking

Intestinal fluid

Enzyme:

pancreatine, lipase

BSA, CaCl2,

and bile salt

FECES

β-carotene

(βC)

EMULSION/

NLC

Initial breakdown

By muscle &

enzyme

Micellization of lipid

droplets:

possibly nanofication

Further

breakdown:

Smaller lipid

droplets

EMULSION/NLC destruction aided by pH

Little Absorption (Diffusion):

βC availability 20-25%

Micellization aided by bile & enzyme

Absorption:

βC availability > 80%

Emulsion

In mouth after 5 minutes In stomach after 1 hour

In intestine after 1 hour

Observation Model

SKEMA REPRESENTASI

DARI BIOAVAILABILITAS

KOMPONEN BIOAKTIF.

(bioavailabilitas tergantung

pada sejumlah proses yang

terjadi dalam saluran

pencernaan, seperti

kelarutan, penyerapan, dan

metabolisme )

(Davidov-Pardoa andMcClements, 2015 )

SKEMA REPRESENTASI DARI BIOAVAILABILITAS KOMPONEN BIOAKTIF YANG BERSIFAT FUNGSIONAL

(bioavailabilitas tergantung pada sejumlah proses yang terjadi dalam saluran pencernaan, seperti kelarutan, penyerapan, dan metabolisme )

Skema representasi dari mekanisme rilis yang paling umum dari mikronutrien ketika dikemas dalam nanopartikel. (A) difusi melalui matriks partikel utuh, (b) merilis melalui pembengkakan partikel, (c)

desintegration partikel dan (d) erosi partikel

(Davidov-Pardoa andMcClements, 2015 )

In it ia l M o u t h S t o m a c h In t e s t in e

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0C -N L C *

C -N L C * *

C -E

C -T

Re

lea

se

- c

ar o

t en

( g

/mL

)

C -P B S

β ββ ββ ββ β

β

βC-NLC : β-carotene loaded nanostructured lipid carriers; βC-E : β-carotene Emulsion; βC-T :β-carotene in Tween 80 (0,01%);βC-PBS : β-carotene (Phosphate Buffered Saline pH 7 solutions)

β

βC-NLC : β-carotene loaded nanostructured lipid carriers; βC-E : β-carotene in Emulsion βC-T ; β-carotene in Tween 80 (0,01%); BCPBS : β-carotene in (Phosphate Buffered Saline pH 7solutions) ;measurement at concentration 25 µg/mL

Changes in ABTS free radical scavenging assay initial and intestinal phase in vitro gastrointestinal digestion

Diffusion Study (IN VITRO)using horizontal type Franz Diffusion Cell

Studi diffusi in vitro dengan metode franz

difusi horisontal menggunakan membran

selopham yang dilapisi mucin sebagai first

barrier merupakan salah satu alternatif

pengujian untuk mengetahui kemapuan

senyawa biokatif dapat terdifusi ke dalammukosa

Jumlah kumulatif β-carotene yang terdifusi

Fluks NLC yang terdifusi per luas area

ParameterAddition of Dragon Fruit Juice (V/V)

0% 25% 50% 75%

Likeness

Color 3.4±0.7a 3.9±0.9bc 3.8±0.6ab 4.1±0.9c

Taste 2.8±0.7a 3.3±0.8b 3.8±0.6c 4.3±1.0d

Aroma/Flavor 3.2±0.8a 3.2±0.8a 3.8±0.5b 4.0±0.8b

Mouthfeel 3.0±0.7a 3.4±0.7a 3.8±0.6b 3.8±0.9b

Traceability of Taste

Dragon fruit 1.5±0.6a 2.9±0.6b 3.8±0.5c 4.5±0.8d

Raspberry 3.6±0.6a 3.4±0.7a 3.3±0.5a 3.1±0.9a

Palm oil 3.0±0.9a 2.7±0.8ab 2.5±0.8bc 2.0±1.2c

Traceability of Aroma

Dragon fruit 1.4±0.5a 2.7±0.5b 3.8±0.6c 4.4±0.8c

Raspberry 3.3±0.7a 3.3±0.7a 3.3±0.7a 3.2±1.0a

Palm oil 2.8±1.0a 2.5±0.7ab 2.3±0.7bc 2.1±0.9c

• Acceptance scale: 1 = very unfavorable, 2 = unfavorable, 3 = neutral, 4 = favorable, 5 = very favorable; Traceability of tast e

and aroma scale: 1 = very untraceable, 2 = untraceable, 3 = slightly traceable, 4 = traceable, 5 = very traceable; n = 60; le tters

after the numbers indicating the least significant difference at α=5%

Accepted Taste Published in JTIP 2017

On going licensing and registration process

Safety and circulation permission from

Food & drug control

(http://cekbpom.pom.go.id)

GMP certification (optional)

Halal product & halal manufacturing

system assurance (https://e-

lppommui.org/new/)

ISO 9001 certification (optional)

POTENSI

LAHAN BASAH

•Produk perikanan

•Produk peternakan

•Produk kacang-kacangan

SUMBER KARBOHIDRAT

•Padi lokal•Umbi-umbian lokal

SUMBER PRTOTEIN

SUMBER LEMAK

•Minyak nabati

•Minyak hewani

SUMBER VITAMIN DAN MINERAL

•Buah dan sayuran lokal

TANTANGAN DALAM

MENINGKATKAN

POTENSI LOKAL

SEBAGAI SUMBER

PANGAN FUNGSIONAL

YANG

BERKELANJUTAN

ON PROGESTPUI OKTAL