Studi Penghambatan Karsinogenesis Kolon Oleh Beras Analog Yang Diperkaya Ester Fitosterol

Abstract

Kanker kolon merupakan salah satu penyebab utama kematian akibat kanker di dunia. Pengontrolan faktor diet diperkirakan mampu mencegah resiko penyakit ini hingga 70%. Salah satu komponen bioaktif pangan yang telah dilaporkan memiliki beberapa peranan dalam pencegahan kanker kolon adalah fitosterol. Beras analog merupakan produk pangan yang berbentuk menyerupai beras padi, terbuat dari berbagai sumber karbohidrat, serta dapat didesain supaya memiliki manfaat kesehatan tertentu. Pada penelitian ini, sorgum, kedelai, bekatul, dan minyak sawit merah dipilih sebagai bahan baku utama, di samping adanya penambahan ester fitosterol. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan beras analog yang diperkaya ester fitosterol (BAEF) sebagai pangan fungsional untuk mencegah karsinogenesis kolon serta memiliki karakteristik sensori yang dapat diterima oleh masyarakat. Lima jenis beras analog (BA, BA1, BA2, BA3, dan BA4) dikembangkan berdasarkan penambahan ester fitosterol ke dalam formula beras analog (0%; 0,7%; 1,4%; 2,1%; dan 2,8%). Pengujian sitotoksisitas ekstrak heksana beras analog (BA-BA4) pada sel lestari kanker kolon manusia (HCT-116 dan WiDr) dilakukan dengan uji MTT secara in vitro, menggunakan sel lestari normal Vero sebagai pembanding. Pengujian penghambatan karsinogenesis kolon oleh beras analog (BA-BA3) dilakukan pada mencit Balb/c secara in vivo. Mencit dibagi menjadi 6 kelompok, yakni kelompok kontrol negatif (K-) dan positif (K+), serta 4 kelompok perlakuan (B, B1, B2, B3). Seluruh kelompok (kecuali K-) diberikan injeksi azoksimetana (AOM) dan dekstran sodium sulfat (DSS) dalam air minum. Sumber karbohidrat kelompok kontrol adalah maizena, sedangkan pada kelompok perlakuan adalah BAEF. Ekspresi beberapa enzim yang berkaitan dengan inflamasi dan apoptosis, seperti cox-2 serta caspase-3, -8, dan -9, diamati menggunakan teknik immunohistokimia. Sensori BAEF dengan aktivitas kemopreventif optimum selanjutnya diperbaiki supaya memiliki cita rasa yang dapat diterima konsumen. Pengujian komponen fitokimia menunjukkan bahwa BAEF memiliki kandungan serat pangan larut (42.000 μg/g), serat pangan tidak larut (14.000 μg/g), γ-oryzanol (6,80 μg/g), α-tokoferol (2,06 μg/g), flavonoid (206,51 μg QAE/g), fenolik (223,18 μg GAE/g), serta fitosterol (203,84–1.617 μg/g untuk BA-BA3). Pengujian sitotoksisitas ekstrak heksana BAEF pada sel normal Vero diperoleh nilai LC50 2.700 mg/L. Penambahan konsentrasi ekstrak terhadap sel kanker kolon manusia (HCT-116 dan WiDr) ditetapkan berdasarkan nilai LC50 sel Vero, yakni 675 mg/L (1/4 LC), 1.350 mg/L (1/2 LC), 2.700 mg/L (LC), dan 5.400 mg/L (2LC). Sitotoksisitas ekstrak pada sel WiDr terlihat lebih tinggi dibandingkan pada sel HCT-116. Pemberian ekstrak pada sel WiDr secara umum memberikan penghambatan di atas 90% pada konsentrasi 1.350 mg/L. Penambahan ester fitosterol pada formulasi beras analog di atas 0,7% (BA2, BA3, dan BA4) tidak menunjukkan adanya peningkatan penghambatan terhadap sel WiDr. Penghambatan tertinggi ditunjukkan oleh ekstrak sampel BA1, yang mana pada konsentrasi 675 mg/L telah menunjukkan penghambatan sebesar 92%. Penambahan BAEF pada ransum mencit tidak menunjukkan adanya pengaruh pada rata-rata konsumsi ransum, kenaikan berat badan, dan berat relatif organ hati mencit. Akan tetapi, semua kelompok perlakuan memiliki berat relatif organ ginjal yang tidak berbeda nyata dengan kelompok K+. Selain itu, kolon kelompok perlakuan memiliki berat relatif yang secara signifikan lebih rendah dibandingkan kelompok K+ dan K-. Kolon kelompok perlakuan juga memiliki penampakan normal menyerupai morfologis kolon kelompok K-. Observasi lebih lanjut dengan pewarnaan HE menunjukkan bahwa kelompok perlakuan memiliki lesio makroskopik yang secara signifikan lebih rendah, tanpa disertai adanya pembentukan tumor bila dibandingkan dengan kelompok K+. Suplementasi beras analog pada ransum mencit mampu menurunkan level ekspresi cox-2 (1,1–5,4) secara signifikan bila dibandingkan pada kelompok K+ (8,7). Kelompok B1 dan B2 bahkan memiliki histoskor cox-2 yang tidak berbeda nyata dengan kelompok K-. Kolon semua kelompok perlakuan menunjukkan ekspresi caspase-3 (1,7-2,2), caspase-8 (2,6-3,4), dan caspase-9 (1,0–1,7) yang secara signifikan lebih tinggi dari kelompok K+ (1,3; 1,6; dan 0,2 masing-masing untuk caspase-3, -8, dan -9). Hasil ini menunjukkan bahwa pemberian beras analog dapat menghambat perkembangan kanker kolon pada mencit Balb/c melalui supresi inflamasi dan induksi apoptosis. Penghambatan optimum ditunjukkan oleh kelompok B2 yang mendapatkan penambahan beras analog yang mengandung 1.4% ester fitosterol (BA2) pada ransum. Pengujian sensori pada BA2 menunjukkan penerimaan secara keseluruhan (overall) yang agak tidak disukai (skor hedonik 3,09 ± 1,08). Perbaikan sensori dilakukan dengan mengganti ingredien utama beras analog berupa minyak sawit merah dan kedelai dengan minyak jagung dan wijen. Formula alternatif 1 dengan ingredien 45,1% sorgum, 3,5% minyak jagung, 1,7% bekatul, dan 1,7% wijen memiliki penerimaan sensori secara keseluruhan yang netral-agak suka, dengan skor hedonik 4,51 ± 1,02. Formula alternatif 2 dengan ingredien 45,1% sorgum, 3,5% minyak jagung, dan 3,5% wijen memiliki penerimaan netral secara keseluruhan, dengan skor hedonik 4,11 ± 1,13. BAEF mampu mencegah karsinogenesis kolon, baik secara in vitro maupun in vivo. Ekstrak heksana BAEF menunjukkan penghambatan yang lebih efektif pada sel WiDr dibandingkan pada sel HCT-116. Suplementasi beras analog dengan penambahan ester fitosterol 1,4% dalam ransum memberikan aktivitas optimum dalam menghambat karsinogenesis kolon, yang diikuti dengan penurunan ekspresi cox-2 serta peningkatan ekspresi caspase-3, -8, dan -9. Selain fitosterol, aktivitas kemopreventif BAEF diduga juga berasal dari komponen serat pangan, γ-oryzanol, α-tokoferol, fenolik, dan flavonoid. Penggantian komponen minyak sawit merah dan kedelai pada formula BAEF dengan aktivitas optimum dengan minyak jagung dan wijen memiliki penerimaan sensori yang lebih baik (netral-agak suka).