Pengembangan dan Uji Pra-Klinis Beras Analog Umbi Porang dan Gembili terhadap Profil Lipid dan TNF-a

Abstract

Selama tiga dekade terakhir, telah terjadi pergeseran pola penyakit dari penyakit menular menjadi Penyakit Tidak Menular (PTM), yang kini bertanggung jawab atas sekitar 74% kematian global, dengan kontribusi terbesar berasal dari penyakit kardiovaskular. Kadar kolesterol tinggi, dengan prevalensi 11,7% di Indonesia, meningkatkan risiko stroke, jantung koroner, kanker, dan penyakit kronis lainnya. Dislipidemia yang dipicu oleh gaya hidup tidak sehat dan faktor genetik turut memicu peradangan kronis yang berujung pada berbagai penyakit seperti diabetes, dan gangguan ginjal. Keadaan status gizi tubuh berlebih disertai dengan adanya peradangan kronis tingkat rendah berkaitan dengan peran Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-a) yang memodulasi pengeluaran energi, resistensi insulin, dan penumpukan lemak. Inovasi pembuatan beras tiruan dapat dilakukan untuk meningkatkan nilai tambah produk. Metode ekstrusi dimanfaatkan sebagai upaya pemanfaatan teknologi pengolahan sehingga dapat memproduksi beras analog dari sumber bahan pangan nonberas yang kemudian dapat memenuhi kebutuhan beras di Indonesia. Beras analog berbahan umbi porang dan gembili diharapkan menjadi salah satu upaya mengurangi ketergantungan terhadap beras padi serta memberikan efek kesehatan. Diversifikasi pangan lokal melalui pengembangan beras analog dari umbi porang (Amorphophallus muelleri) dan gembili (Dioscorea esculenta) dapat memberikan strategi alternatif untuk meningkatkan ketahanan pangan serta membantu masyarakat memperoleh asupan gizi yang lebih baik. Umbi porang dan gembili merupakan sumber pangan lokal yang kaya akan serat larut, glukomanan, dan senyawa bioaktif seperti diosgenin. Kandungan glukomanan pada porang berperan dalam menurunkan kadar kolesterol total dan LDL dengan cara meningkatkan viskositas usus dan menghambat penyerapan lemak, sementara diosgenin dari gembili diketahui memiliki efek hipolipidemik dan antiinflamasi melalui modulasi ekspresi gen yang terkait dengan metabolisme lipid dan sitokin proinflamasi seperti TNF-a. Pengolahan kedua umbi tersebut menjadi beras analog tidak hanya meningkatkan nilai fungsional produk, tetapi juga memberikan alternatif pangan sehat yang berpotensi mendukung pengelolaan dislipidemia dan peradangan sistemik, terutama pada populasi yang berisiko tinggi terhadap penyakit metabolik. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk melakukan formulasi beras analog dari umbi porang dan gembili dengan rasio 25:75 (F1), 50:50 (F2), dan 75:25 (F3) serta mengevaluasi sifat fisik, kimia, sensoris, dan efek pra-klinisnya terhadap profil lipid darah (HDL, LDL, kolesterol total, trigliserida) dan kadar TNF-a. Penelitian ini terdiri dari penelitian pendahuluan untuk menentukan suhu ekstrusi yang tepat dan penelitian utama pertama yaitu pengembangan produk dan penelitian utama kedua yaitu uji pra-klinis pada tikus. Tahap pertama merupakan penelitian eksperimental dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan dua kali ulangan. Tahap kedua yaitu uji pra-klinis dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Faktor yang digunakan adalah pakan standar, pakan tinggi lemak, dan beras analog. Subjek pada penelitian ini yaitu tikus Wistar jantan (Rattus Novergicus) dewasa yang dilakukan intervensi selama 28 hari. Jumlah minimal sampel dihitung berdasarkan rumus Federer sehingga didapatkan jumlah total subjek yang digunakan adalah 27 ekor yang berumur 2 – 3 bulan dengan berat badan 200 – 250 g. Masa adaptasi dilakukan selama 10 hari dengan pemberian pakan dan minum secara ad libitum. Sebelum intervensi dilakukan pengamatan pertama meliputi antropometri, profil lipid darah (HDL, LDL, kolesterol total, trigliserida) dan kadar TNF-a. Pakan dan minum dihitung setiap harinya. Setiap seminggu sekali dilakukan penimbangan bobot badan dan panjang badan tikus. Setelah masa intervensi dilakukan pengamatan kedua meliputi antropometri, Rasio berat lemak viseral, Rasio organ hati, profil lipid darah (HDL, LDL, kolesterol total, trigliserida) dan kadar TNF-a. Terdapat tiga kelompok yaitu P1 sebagai kelompok kontrol yang diberikan pakan standar, P2 sebagai kelompok kontrol negatif yang diberikan pakan tinggi lemak, dan P3 sebagai kelompok perlakuan yang diberikan pakan tinggi lemak dan beras analog. Analisis sifat fisik, analisis kimia, dan analisis sensori menggunakan one way ANOVA. Jika hasil analisis menunjukkan pengaruh signifikan, maka dilakukan uji lanjut Duncan untuk melihat perbedaan pengaruh perlakuan antar kelompok percobaan. Analisis sebelum dan sesudah intervensi pada uji pra-klinis dengan uji paired sample t-test dengan p<0,05. Hasil penelitian ini menunjukkan formula terpilih yaitu F1 sebagai formulasi optimal berdasarkan analisis fisik, kimia, dan sensoris. Kandungan gizi F1 (25% tepung umbi porang : 75% tepung umbi gembili) diantaranya kadar air 5,67%, abu 4,24%, protein 5,10%, lemak 2,40%, karbohidrat 82,56% kalori 372,24 kkal, total serat 5,59%, glukomanan 7,27% dan diosgenin 9,63 mg/g. Pemberian beras analog pada tikus wistar selama 28 hari intervensi memberikan pengaruh terhadap perbaikan profil lipid. Efek signifikan terhadap penurunan lipid darah, terutama trigliserida (-46,78 mg/dL), kolesterol total (-27,47 mg/dL), LDL (-9,14 mg/dL) dan HDL (-16,06 mg/dL). Efek terhadap TNF-a belum menunjukkan perubahan yang signifikan, kemungkinan karena kondisi tikus yang belum mengalami inflamasi kronis. TNF-a cenderung meningkat secara bermakna ketika terjadi penumpukan lemak tubuh dan masuknya sel-sel imun ke jaringan lemak yang umumnya terjadi pada tikus model obesitas.