BAB 2eprints.umm.ac.id/41383/3/jiptummpp-gdl-andangtaru-46881-3-babii.pdf · Sedangkan pembuluh darah vena secara histologi memiliki 3 lapisan, yaitu tunika intima terdiri atas epitel

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Metabolisme Lipid

Senyawa kimia didalam makanan dan tubuh diklasifikasikan sebagai lipid.

Lipid ini meliputi: (1) lemak netral yang dikenal juga sebagai trigliserida; (2)

fosfolipid; (3) kolesterol; dan (4) beberapa lipid lain. Secara kimia, sebagian lipid

dasar dari trigliserida dan fosfolipid adalah asam lemak, yang hanya merupakan

asam organik hidrokarbon rantai panjang. Rumus kimia asam lemak yang khas,

yaitu asam palmitat, adalah sebagai berikut: CH3(CH2)14COOH. Trigliserida

dipakai dalam tubuh terutama untuk menyediakan energi bagi berbagai proses

metabolik, suatu fungsi yang hampir sama dengan fungsi karbohidrat. Akan

tetapi, beberapa lipid terutama kolesterol, fosfolipid dan sejumlah kecil

trigliserida, dipakai untuk membetuk semua membran sel dan untuk melakukan

fungsi-fungsi sel yang lain (Hall, 2012).

Menurut Kathleen (2013), pembagian asam lemak tak jenuh dapat dibagi

menjadi :

1. Asam tak jenuh tunggal (monoetenoid, monoenoat), mengandung satu

ikatan rangkap.

2. Asam tak jenuh ganda (polietenoid, polienoat), mengandung dua atau

lebih ikatan rangkap.

3. Eikosanoid : senyawa yang berasal dari asam lemak eikosa (20-karbon)

polienoat ini, terdiri dari prostanoid, leukotrien (LT), dan lipoksin (LX).

Prostanoid mengandung prostaglandin (PG), prostasiklin (PGI) dan

tromboksan (TX).

5

6

2.1.1 Transpor lipid dalam cairan tubuh

Selama pencernaan, sebagian besar trigliserida dipecah menjadi

monogliserida dan asam lemak. Kemudian, sewaktu melalui sel epitel usus,

monogliserida dan asam lemak disintesis kembali menjadi molekul trigliserida

baru yang masuk ke dalam limfe dalam bentuk droplet kecil yang tersebar

yang disebut kilomikron, yang berdiameter antara 0,08 dan 0,6 mikron (Hall,

2012).

Sebagian besar kolesterol dan fosfolipid yang diabsorbsi dari saluran

pencernaan memasuki kilomikron. Jadi, meskipun kilomikron terutama terdiri

atas trigliserida, kilomikron juga mengandung sekitar 9 persen apoprotein B.

Kilomikron kemudan ditranspor ke atas melalui duktus torasikus dan masuk

ke dalam darah vena yang bersirkulasi pada pertemuan vena jugularis dan

subklavia (Hall, 2012). Akhirnya kilomikron masuk ke dalam darah dan

berfungsi sebagai salah satu lipoprotein utama dalam darah (Marks, 2012).

Kilomikron akan dipindahkan dari sirkulasi darah sewaktu melalui

kapiler jaringan adiposa atau hepar. Pada jaringan adiposa dan hepar terdapat

banyak enzim lipoprotein lipase. Enzim ini terutama aktif di endotel kapiler

tempat enzim menghidrolisis trigliserida dari kilomikron begitu trigliserida

melekat pada dinding endotel, sehingga asam lemak dan gliserol dapat

dilepaskan (Hall, 2012) LPL mengubah kilomikron menjadi sisa-sisa

kilomikron dan mengubah VLDL menjadi lipoprotein berdensitas antara

(Intermediate Density Lipoprotein, IDL). Produk yang memiliki kandungan

triasilgliserol relative rendah, ini diserap oleh hepar melalui proses endositisis

dan diuraikan oleh lisosom. IDL juga dapat diubah menjadi lipoprotein

7

berdensitas rendah (LDL) melalui pencernaan triasilgliserol lebih lanjut.

Endositosis LDL terjadi di jaringan perifer dan di hepar (Marks, 2012).

Asam lemak yang sangat menyatu dengan membran sel, segera

berdifusi ke dalam sel lemak jaringan adiposa dan ke dalam sel hepar. Begitu

berada didalam sel-sel ini asam lemak disintesis kembali menjadi trigliserida

(Hall, 2012).

(Chapman et al, 2011)

Gambar 2.1

Metabolisme Lipid

2.1.2 Lipid dan lipoprotein

Lipid adalah sekelompok senyawa heterogen, meliputi lemak, minyak,

steroid, malam (wax), dan senyawa terkait, yang berkaitan lebih karena sifat

fisiknya dari pada sifat kimianya. Lipid memikiki sifat umum berupa: relatif

tidak larut dalam air dan larut dalam pelarut nonpolar misalnya eter dan

kloroform.

8

Kombinasi lipid dan protein (lipoprotein) adalah konstituen sel yang

penting, yang terdapat baik di membran sel maupun di mitokondria, dan juga

berfungsi sebagai alat pengangkut lipid dalam darah (Murray, 2013).

2.1.2.1 Pembentukan dan fungsi lipoprotein

Menurut Hall, Hampir semua lipoprotein dibentuk di hepar,

yang juga merupakan tempat sebagian besar kolesterol plasma,

fosfolipid dan trigliserida disintesis. Selain itu, sejumlah kecil

lipoprotein berdensitas tinggi juga disintesis didalam epitel usus selama

absorbsi asam lemak dari usus.Fungsi utama lipoprotein adalah

pengangkutan komponen lipidnya dalam darah.

2.1.2.2 Jenis lipoprotein

Pada keadaan setelah penyerapan, setelah semua kilomikron

dikeluarkan dari darah, lebih dari 95% seluruh lipid dalam plasma

berada dalam bentuk lipoprotein. Lipoprotein merupakan partikel kecil

(lebih kecil dari kilomikron tetapi komposisinya secara kualitatif sama)

mengandung trigliserida, kolesterol, fosfolipid dan protein. Konsentrasi

total lipoprotein dalam plasma rata-rata sekitar 700 mg per 100 ml

plasma (700 mg/dl) (Hall, 2012).

Selain kilomikron yang merupakan lipoprotein yang berukuran

sangat besar, ada empat tipe utama lipoprotein yang diklasifikasikan

berdasarkan densitasnya yang diukur dengan ultrasentifugasi :

1. Lipoprotein berdensitas rendah (Very Low Density Lipoproteins /

VLDL), yang mengandung konsentrasi trigliserida yang tinggi dan

konsentrasi sedang kolesterol dan fosfolipid.

9

2. Lipoprotein berdensitas sedang (Intermediate Density Lipoproteins /

IDL), yang berasal dari lipoprotein berdensitas redah, yang sebagian

besar trigliseridanya sudah dikeluarkan, sehingga konsentrasi

kolesterol dan fosfolipid meningkat.

3. Lipoprotein berdensitas rendah (Low Density Lipoprotein / LDL),

yang berasal dari lipoprotein berdensitas sedang dengan

mengeluarkan hampir semua trigliseridanya, dan menyebabkan

konsentrasi kolesterol menjadi sangat tinggi dan konsentrasi

fosfolipid menjadi cukup tinggi.

4. Lipoprotein berdensitas tinggi (High Density Lipoprotein / HDL),

yang mengandung protein berkonsentrasi tinggi (sekitar 50%)

dengan konsentrasi kolesterol dan fosfolipid yang jauh lebih kecil.

2.1.3 High Density Lipoprotein (HDL)

Kolesterol HDL adalah suatu lipoprotein berdensitas tinggi yang

mengandung protein dalam jumlah yang lebih tinggi dan persentase

triasilgliserolnya yang lebih rendah daripada lipoprotein darah yang lainnya,

sehingga kolesterol HDL disebut sebagai partikel yang paling tinggi densitas

atau kepadatannya. Kolesterol HDL sendiri disintesis dalam bentuk nascent

(imatur) di hepar dan usus halus (Marks et al, 2000).

High Density Lipoprotein (HDL) memperantai penyaluran kolesterol

dari jaringan ekstrahepatik ke hepar untuk ekskresi dalam kandung empedu,

disintesi oleh hepar sebagai partikel “HDL nascent” diskoid dengan inti

lemak yang berkurang, mengakumulasi inti ester kolestril selama transpor

balik kolesterol dan memindahkannya ke dalam hepar langsung atau tidak

10

langsung melalui lipoprotein lain. Suatu enzim plasma yang disebut Lecithin-

cholesterol acyltransferase (LCAT) mengkonversi kolesterol bebas menjadi

kolesteril ester (bentuk yang lebih hidrofobik dari kolesterol), yang kemudian

tersekuestrasi kedalam inti dari partikel lipoprotein, akhirnya menyebabkan

HDL yang baru disintesis berbentuk bulat (Aprilia, 2010).Kolesterol HDL

mempunyai efek melindungi jantung dan pembuluh darah besar karena

berperan dalam reversecholesterol transport (Suyono, 2009).

Pada proses ini, HDL mengangkut deposit kolesterol berlebih dalam

dinding pembuluh darah dan menghantarkannya kembali ke hepar untuk

dieliminasi melalui saluran pencernaan. Secara umum, makin tinggi kadar

HDL, makin besar kapasitasnya untuk mengangkat kolesterol dan mencegah

terjadinya penyumbatan dalam pembuluh darah serta menghalangi

terbentuknya plak. Dengan demikian, HDL juga memiliki berbagai aktifitas

anti-aterogenik yaitu anti-inflamasi, anti-oksidasi, anti-apoptosis, anti-

trombosis, dan anti-infeksi (Suyono, 2009).

2.2 Aterosklerosis

2.2.1 Definisi aterosklerosis

Aterosklerosis merupakan suatu penyakit akibat respon peradangan

pada pembuluh darah yang bersifat progresif. Proses aterosklerotik yang

menyebabkan akumulasi lipid pada dinding internal arteri coronaria dimulai

selama masa dewasa dini dan secara lambat menyebabkan stenosis lumina

arteri coronaria (Moore, 2013). Aterosklerosis meliputi pembentukan lesi

pada arteri yang ditandai dengan adanya inflamasi, akumulasi lipid dan sel-sel

mati, serta fibrosis (Blanco-Vaca et al., 2001; Hansson, 2009).

11

2.2.2 Faktor resiko

2.2.2.1 Hiperlipidemia

Hiperlipidemia merupakan suatu keadaan dimana terjadi

peningkatan kadar kolesterol dengan atau tanpa peningkatan kadar

trigliserida dalam darah. Hiperlipidemia ditandai dengan kadar kolesterol

serum yang lebih tinggi dari 265 mg/dl (6,85 mmol/L). Sekitar 70% dari

kolesterol ini akan ditranspor dalam bentuk lipoprotein berdensitas rendah

(LDL) dan pembentukan aterosklerosis berhubungan erat dengan

peningkatan kadar LDL (Sibernagl, 2013).

Penyebab utama hiperlipidemia adalah obesitas, asupan alkhohol

yang berlebihan, diabetes melitus, hipotiroidisme, dan sindrom nefrotik

(Brown, 2005).

2.2.2.2 LDL teroksidasi

LDL adalah lipoprotein utama pengangkut kolesterol dalam darah

yang terlibat dalam proses terjadinya penyakit jantung koroner. Oksidasi

LDL (ox-LDL) memainkan peranan penting pada patogenesis

aterosklerosis. LDL memiliki fungsi sebagai pengangkut kolesterol untuk

dihantarkan menuju sel-sel tubuh yang membutuhkan. Selama

perjalanannya LDL mengalami oksidasi. Oksidasi LDL berbahaya bagi

pembuluh darah. Terhadap endotel arteri, oksidasi LDL merangsang

pengeluaran molekul adhesi dan zat kemotaktik terhadap monosit dan

dapat pula menyebabkan pembentukan Macrophage Colony Stimulating

Factor (M-CSF). Akibatnya makrofag banyak memfagosit LDL dan akan

12

berubah jadi sel busa yang pada akhirnya akan terbentuk plak

aterosklerosis (Sibernagl, 2013).

2.2.2.3 Merokok

Merokok merupakan salah satu gaya hidup yang ada hubungannya

dengan tingkat kesehatan seseorang. Orang yang merokok dalam waktu

lama memiliki prevalensi yang tinggi terhadap beberapa penyakit, salah

satunya adalah aterosklerosis. merokok adalah salah satu faktor resiko dari

PJK. Menghisap rokok meningkatkan terjadinya peradangan, trombosis dan

oksidasi kolesterol LDL. Merokok dikaitkan dengan peningkatan akut

miokard infark. Penghentian merokok secara signifikan mengurangi resiko ini

lebih dari satu sampai tiga tahun periode (sutrisno et al, 2015).

2.2.2.4 Hiperhomosisteinemia

Homosistein merupakan senyawa antara yang dihasilkan pada

metabolisme metionin, suatu asam amino esensial yang terdapat dalam

beberapa bentuk diplasma. Hiperhomosisteinemia merupakan faktor risiko

independen yang penting untuk infark jantung stroke maupun penyakit

vaskuler perifer dan trombosis (pusparini, 2002).

Peningkatan homosistein sekitar 5umol/L memiliki risiko sama

dengan peningkatan konsentrasi kolesterol sebesar 20 mg/dL. Homosistein

(HoCys) memudahkan pembentukan plak. Pada polimorfisme gen

termolabil MTFR (metilentetrahidrofolat reduktase) sering ditemukan

defisiensi folat. Jika defisiensi folat dihilangkan, kadar HoCys akan

menjadi normal (Sibernagl, 2013).

13

2.2.2.5 Hipertensi

Hipertensi merupakan tingginya tekanan arteri dan abdominal pada

sirkulasi sistemik. Dikatakan hipertensi jika tekanan diastolik > 95 mmHg

dan tekanan sistolik > 160 mmHg (Sibernagl, 2013). Penderita hipertensi

tidak hanya berisiko tinggi menderita penyakit jantung, tetapi juga

menderita penyakit lain seperti penyakit pembuluh darah. Peningkatan

darah sistemik meningkatkan resistensi terhadap pemompaan darah dari

ventrikel kiri, sehingga beban kerja jantung bertambah. Sebagai akibatnya

terjadi hipertrofi ventrikel untuk meningkatkan kontraksi. Kemampuan

ventrikel dengan hipertrofi kompensasi akhirnya terlampaui dan terjadi

payah jantung yang semakin memperberat aterosklerosis (Brown, 2005).

2.2.2.6 Faktor biologis

a. Usia laki-laki lebih dari 45 tahun dan perempuan lebih dari 55 tahun

atau menopause prematur tanpa terapi penggantian estrogen.

b. Jenis kelamin laki-laki dan perempuan.

c. Riwayat keluarga, jika terdapat riwayat Coronary Atherosclerotic

Disease (CAD) pada keluarga (infark miokard pada ayah atau saudara

laki-laki sebelum berusia 55 tahun atau pada ibu atau saudara

perempuan sebelum berusia 65 tahun) (Price, 2005).

2.2.2.7 Diabetes melitus

Diabetes melitus adalah suatu penyakit metabolisme dengan

kriteria kadar gula dalam darah tinggi, yaitu gula darah dalam keadaan

puasa ≥ 126 mg/dl, atau 2 jam sesudah makan (post pandrial) kadarnya ≥

200 mg/dl (Gustaviani, 2006). Diabetes Melitus (DM) merupakan suatu

14

kelompok penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang

terjadi karena kelainan sekresi insulin, kerja insulin atau kedua-duanya

(Purnamasari, 2009).

Komplikasi kronik DM dibagi menjadi komplikasi vaskular dan

komplikasi nonvaskular. Komplikasi vaskular dari diabetes dibagi lagi

menjadi mikrovaskular (retinopati, neuropati, dan nefropati) dan

makrovaskular (coronary artery disease, peripheral artery disease,

cerebrovascular disease). Komplikasi nonvaskular seperti gastroparesis,

infeksi, dan perubahan kulit. Risiko komplikasi kronik meningkatkan

durasi fungsi dari hiperglikemia. (Power, 2005).

2.2.3 Patofisologis aterosklerosis

Berdasarkan histologi pembuluh darah arteri memiliki perbedaan

komposisi lapisan dengan pembuluh darah vena. Dinding pembuluh darah

arteri mengandung 3 lapisan, yaitu tunika intima yang terdiri atas epitel

selapis gepeng disebut endotel, tunika media terutama terdiri atas otot polos

yang pada lapisan ini merupakan lapisan yang paling tebal, tunika adventisia

terdiri atas serat jaringan ikat kolagen dan elastik. Sedangkan pembuluh darah

vena secara histologi memiliki 3 lapisan, yaitu tunika intima terdiri atas epitel

selapis gepeng disebut endotel, tunika media terdiri atas otot polos yang tidak

terlalu tebal jika dibanding lapisan tunika medi pada arteri, tunika adventisia

merupakan lapisan yg paling tebal pada vena (Eroschenko, 2010).

Aterosklerosis merupakan penyakit yang melibatkan aorta, cabang-

cabangnya yang besar dan arteri berukuran sedang, seperti arteri yang

menyuplai darah ke bagian-bagian ekstremitas, otak, jantung, dan organ

15

dalam utama. Aterosklerotik tidak menyerang arteriol, dan juga tidak

melibatkan sirkulasi vena (Wilson, 2005).

Menurut Hansson(2009), aterosklerosis merupakan penyakit inflamasi

dan proses aterosklerosis dimulai saat LDL terakumulasi di tunika intima

sehingga akan mengaktifkan sel-sel endotel dan meningkatkan pengambilan

monosit maupun sel· T. Monosit akan berdeferensiasi membentuk makrofag,

mengubah lipoprotein dan pada akhirya manjadi sel-sel busa, sedangkan sel T

pada lesi akan mengenali antigen lokal yang berkontribusi pada pembentukan

plak.

Patogenesis mengenai proses terbentuk nya plak aterosklerosis yaitu

diawali adanya disfungsi endotel yang disebabkan salah satunya karena

hipertensi sehingga menyebabkan menempelnya LDL teroksidasi pada

dinding arteri. LDL teroksidasi tersebut akan menyebabkan terjadi pelepasan

radikal oksigen yang reaktif. Radikal oksigen memiliki efek perusakan di sel

endotel dan menonaktifkan NO yang dibentuk oleh endotel, hal ini dapat

menyebabkan ketidakmampuan dalam menghambat adhesi monosit dan

trombosit selain itu inaktivasi NO menyebabkan terjadi penghambatan

vasodilatasi yang akan mendorong terjadinya spasme. LDL teroksidasi akan

merusak endotel. Oksidasi juga menyebabkan LDL tidak dikenali oleh

reseptor ApoB 100, namun dikenali oleh yang disebut reseptor scavenger

yang sebagian besar terdapat didalam makrofag (Silbernagl, 2013). Akibatnya

terjadinya proses kemotatik terhadap monosit. Monosit – monosit akan

berusaha menfagosit LDL yang pada akhirnya akan terbentuk foam cell yang

selanjut nya akan menjadi fatty streaks. Aktivasi ini menghasilkan sitokin dan

16

faktor-faktor pertumbuhan yang akan merangsang proliferasi dan migrasi sel-

sel otot polos dari tunika media ke tunika intima dan penumpukan molekul

matriks ekstraselular seperti elastin dan kolagen, yang mengakibatkan

pembesaran plak dan terbentuk fibrous cap. Hal itu lah yang dapat

menyebabkan sumbatan pada lumen arteri. Jika plak yang menempel pada

dinding pembuluh darah tersebut tidak stabil maka akan terjadi ruptur plak

arterosklerotik. (Davis, 2005).

(Hansson and Libby, 2006) Gambar 2.2

Komposisi Selular Plak Aterosklerosis

2.2.4 Klasifikasi lesi

1) Lesi aterosklerosis awal berupa fatty streak (Lapisan Lemak)

Fatty streak yaitu penumpukan lemak pada daerah subintima. Lesi ini

bahkan dijumpai pada bayi usia 3 tahun dan dikatakan pada orang yang

mengkonsumsi makanan dengan pola Barat, fatty streak sudah akan terbentuk

sebelum usia 20 tahun. Secara mikroskopis, fatty streak tampak sebagai daerah

berwarna kekuningan pada permukaan dalam arteri. Pada umumnya berbentuk

bulat dengan diameter 1 mm atau berbentuk guratan dengan lebar 1-2 mm dan

panjang sampai 1 cm. Secara makroskopis, fatty streak ditandai dengan

17

pengumpulan sel-sel besar yang disebut sel busa (foam cell) di subintima. Sel

busa ini pada mulanya adalah makrofag yang memakan ox-LDL (Japardi,

2002).

(Rufaida, Aullani’am & Sri, 2013)

Gambar 2.3 Struktur Histopatologis Aorta Tikus Pewarnaan

Hematoksilin-Eosin; Gambaran Aorta tikus normal (Gambar A) dan gambaran aorta tikus hiperkolesterolemia

(Gambar B) tampak penebalan pada lapisan tunica intima (TI).

2) Fibrous plak

Merupakan lesi aterosklerosis yang paling penting, karena

merupakan sumber manifestasi klinis penyakit ini. Lesi ini paling sering

dijumpai di aorta abdominalis, arteri coronaria, arteri poplitea, aorta

descendens, arteri karotis interna dan pembuluh darah yang menyusun

circulus wilisi. Secara makroskopis, lesi ini menonjol kedalam lumen,

berwarna pucat. Secara mikroskopis terdiri dari kumpulan monosit,

limfosit, sel busa dan jaringan ikat. Juga dapat dijumpai bagian tengah lesi

yang nekrotik berisi debris sel dan kristal kolesterol yang ditutupi oleh

jaringan fibromuskular mengandung banyak sel-sel otot polos dan

kolagen. Pada lesi ini dapat juga dijumpai fibrous cap berupa kumpulan sel

otot polos dalam matriks jaringan ikat.

18

Manifestasi klinis yang dapat timbul mengikuti pembentukan

fibrous plaque ini menurut Japardi (2002) adalah :

1) Kalsifikasi, yang menyebabkan pembuluh darah menjadi kurang lentur

dan mudah pecah.

2) Ulcerasi pada permukaan plak yang dapat menyebabkan kaskade

agregasi trombosit yang pada akhirnya dapat membentuk thrombus

yang akan menyumbat pembuluh darah dan menyebabkan gangguan

aliran darah.

3) Pada pembuluh darah besar, bagian dari ateroma yang terlepas dapat

menyebabkan emboli pada bagian distal pembuluh darah.

4) Ruptur endotel atau kapiler yang mendarahi plak yang dapat

menyebabkan perdarahan di dalam plak dan penekanan plak terhadap

tunika media yang dapat menyebabkan terjadinya atropi dan

berkurangnya jaringan elastic sehingga dapat mengakibatkan

terbentuknya anneurisma

2.3 Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas L)

2.3.1 Klasifikasi ubi jalar ungu

Ubi jalar merupakan kelompok tanaman pangan yang paling banyak

dibudidayakan sebagai komoditas pertanian bersumber karbohidrat setelah

gandum, beras, jagung dan singkong.

Alasan utama banyak yang membudidayakan adalah karena tanaman ini

relatif mudah tumbuh, tahan hama dan penyakit serta memiliki produktivitas

yang cukup tinggi. Ubi Jalar juga merupakan bahan pangan yang baik,

khususnya karena patinya yang memiliki kandungan nutrisi yang sangat kaya

19

antara lain karbohidrat yang tinggi. Oleh karena itu di beberapa daerah ubi

jalar juga digunakan sebagai bahan makanan pokok. Selain kaya akan

karbohidrat, berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Direktorat gizi

Depkes RI ubi jalar ungu memiliki kandungan vitamin A, betakaroten dan

antosianin yang tinggi.

Klasifikasi ilmiah atau taksonomi dari ubi jalau ungu (Ipomoea batatas L)

adalah sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Ordo : Convolvulales

Famili : Convolvulaceae

Genus : Ipomoea

Spesies : Ipomoea batatas L

(Hasyim danYusuf , 2007)

20

(Montilla et al., 2011)

Gambar 2.4

Ubi Jalar Ungu

2.3.2 Morfologi ubi jalar ungu

Ubi Jalar atau ketela rambat (dalam bahasa latin: Ipomoea Batatas)

adalah tanaman dikotil. Ubi jalar merupakan tumbuhan semak bercabang

yang memiliki daun berbentuk segitiga yang berlekuk-lekuk dengan bunga

berbentuk payung ini, memiliki bentuk umbi yang besar, rasanya manis,

dan berakar bongol. Kulit ubi maupun dagingnya mengandung pigmen

karotenoid dan antosianin yang menentukan warnanya. Komposisi dan

intensitas yang berbeda dari kedua zat kimia tersebut menghasilkan warna

pada kulit dan daging ubi jalar.

Ubi jalar ungu berbatang lunak, tidak berkayu, berbentuk bulat,

dan bagian tengah bergabus. Batang ubi jalar ungu beruas-ruas dengan

panjang antar ruas 1-3 cm. Daun ubi jalar ungu berbentuk bulat hepar,

bulat lonjong, dan bulat runcing, tergantung pada varietasnya. Daun yang

berbentuk bulat lonjong (oval) memiliki tepi daun rata, berlekuk dangkal

atau berlekuk dalam. Ubi jalar ungu mempunyai bunga yang berbentuk

terompet yang panjangnya antara 3-5 cm dan lebar bagian ujung antara 3-4

21

cm. Mahkota bunga berwarna ungu keputih-putihan dan bagian dalam

mahkota bunga (pangkal sampai ujung) berwarna ungu muda (Yusuf dan

Ginting, Rahmi et al, 2013).

Meskipun ubi jalar dapat ditanam di berbagai jenis media tanam

atau tekstur tanah, namun tanah dengan pH 5.5–7,5 maupun di tanah pasir

berlempung yang gembur dan halus lebih disukai untuk pertumbuhannya.

Daerah dengan dengan ketinggian hingga 1500 m dpl (dari permukaan

laut), distribusi hujan pada kisaran 750–1500 mm per/tahun, suhu rata-rata

sekitar 21–25˚c, kelembaban (RH) berkisar 60–70 persen dan perolehan

sinar matahari berkisar 11–12 jam/hari akan cukup bagus bagi

pertumbuhan ubi jalar.

Tabel 2.1 kandungan gizi dalam 100 gram ubi jalar segar

Kandungan Gizi Jenis Ubi Jalar

Putih Kuning Merah/Ungu

Energi (kkal) 123 114 123

Protein (gr) 1,80 0,80 1,80

Lemak (gr) 0,70 0,50 0,70

Karbohidrat (gr) 27,90 26,70 27,90

Kalsium (mg) 30 51 30

Fosfor (mg) 49 47 49

Zat Besi (mg) 1 0,90 1

Vit A (IU) 60 0 7700

Vit B1 (mg) 0,09 0,06 0,09

Vit C (mg) 28,68 29,22 21,43

Betakaroten (mkg) 260 2900 9900

Antosianin (mg) 0,06 4,56 110,51

Serat Kasar (%) 0,90 1,40 1,20

Kadar Gula (%) 0,40 0,30 0,40

Air (%) 68,50 79,28 68,50

Bagian yang dikonsumsi

(%)

86 85 86

Sumber: diolah dari berbagai sumbe, seperti Dr. Iwan Budiman, dr, MM, M.Kes,

Direktorat Gizi Depkes RI (1993) via Harnowo (1994); portal Ilmu

www.keju.blogspot.com - Komunitas Edukasi dan Jaringan Usaha

22

1.3.3 Varietas ubi jalar ungu

Varietas ubi jalar di dunia diperkirakan berjumlah lebih dari ribuan

jenis, namun masyarakat awam pada umumnya mengenal ubi jalar

berdasarkan warna umbinya. Secara umum terdapat tiga jenis umbi

berdasarkan warnanya, yakni warna putih, kuning, merah hingga

keunguan. Di Indonesia terdapat sekitar 23 varietas yang sudah dilepas

atau diperkenalkan untuk budidaya oleh Kementerian Tanaman Pangan

hingga 2012.

Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian merakit 2 calon

varietas unggul yang telah disetujui untuk dilepas dengan nama Antin 2

dan Antin 3 pada Sidang Tim Penilai dan Pelepas Varietas Tanaman

Pangan pada tanggal 10 September 2010 (Yusuf, Ginting, Rahmi et al,

2013).

Antin-2 dengan kode klon RIS 03063-05 berasal dari hasil

persilangan terkendali antara klon MSU 01008-16 dengan varietas lokal

Samarinda (lokal Blitar). Antin 2 memiliki potensi hasil umbi tinggi 37,1

t/ha, kandungan antosianin 130,19 mg/100 b (bb), bahan kering umbi

32,6%, agak tahan hama boleng dan penyakit kudis serta memiliki rasa

enak. Antin-3 dengan kode klon MSU 03028-10 berasal dari salah satu

turunan hasil persilangan bebas dari induk betina MSU 03028. Potensi

hasil umbi Antin 3 adalah 30,6 t/ha, memiliki kandungan antosianin yang

sangat tinggi yaitu 150,67 mg/100 g (bb), kadar bahan kering 29,7%, agak

tahan hama boleng dan penyakit kudis serta memiliki rasa enak, manis dan

agak pahit, rasa pahit ini berkorelasi dengan kandungan antosianin yang

23

sangat tinggi. Sifat fisikokimia Antin-3 memiliki kandungan antosianin

yang lebih tinggi dibanding dengan varietas lainnya (Yusuf, Ginting,

Rahmi et al, 2013).

Tabel 2.2 komposisi kimia Antin-2 dan Antin-3

Komposisi Kimia Antin-2 Antin-3

Kadar Air 67,55 (%bb) 70,90 (%bb)

Bahan Kering 32,55 (%bb) 29,65 (%bb)

Kadar Abu 0,91 (%bb) 0,59 (%bb)

Kadar Pati 16,07 (%bb) 13,35 (%bb)

Kadar Serat 0,85 (%bb) 0,79 (%bb)

Kadar Gula Reduksi 0,31 (%bb) 0,92 (%bb)

Kadar Antosianin 130,19 mg/100g 150,67 (%bb)

bb = basis basah; bk = basis kering.

(Balitkabi Malang, 2014)

Ubi jalar ungu varietas Antin-2 sangat menarik apabila dibuat pasta

ubi jalar dengan cara memilih umbi yang baik (tidak terserang hama

boleng), dicuci, lalu dikukus, dibuang kulitnya dan dihaluskan, praktis dan

fleksibel untuk digunakan sebagai bahan baku pangan sekaligus

mensubstitusi sebagian penggunaan terigu.

Ubi jalar ungu varietas Antin-3 yang memiliki warna ungu lebih

gelap sangat sesuai apabila digunakan sebagai pewarna alami dan tepung

ubi jalar sehingga akan dihasilkan pewarna alami dan produk tepung

dengan warna ungu lebih bagus. Impor terigu saat ini telah mencapai 6 juta

ton per tahun, sehingga pemanfaatan pasta dan tepung ubi jalar tersebut

berpeluang untuk mengurangi penggunaan terigu sekaligus mendukung

peningkatan diversifikasi bahan pangan lokal.

24

ANTIN-2 ANTIN

-

(Yusuf, Ginting, Rahmi et al, 2013)

Gambar 2.5

Umbi varietas Antin 2 dan Antin 3

2.3.4 Kandungan kimia ubi Jalar ungu

2.3.4.1 Senyawa Antosianin dalam Antin-3

Kata antosianin berasal dari bahasa Yunani, anthos, yang

berarti bunga, dan kyanos, yang berarti biru tua. Jenis antosianin yang

terdapat dalam ubi jalar ungu yaitu pelargonidin, cyanidin, peonidin,

delphinidin, petunidin dan malvidin (Hwang et al, 2011).Struktur

antosianin dalam ubi jalar ungu:

(Hwang et al, 2011)

Gambar 2.6

Struktur Kimia Antosianin Dalam Ubi Jalar Ungu

Antosianin merupakan zat pewarna alami yang tergolong

ke dalam benzopiran. Struktur utama turunan benzopiran ditandai

25

dengan adanya dua cincin aromatic benzena (C6H6) yang

dihubungkan dengan tiga atom karbon yang membentuk cincin.

Antosianin merupakan pigmen alami yang dapat menghasilkan

warna biru, ungu, violet, magenta dan kuning. Pigmen ini larut

dalam air yang terdapat pada bunga, buah dan daun tumbuhan

(Santoso dan Estiasih, 2014).

Kebanyakan antosianin ditemukan dalam enam bentuk

antosianidin yaitu pelargonidin, sianidin, peonidin, delfinidin,

petunidin dan malvidin. Gugus gula pada antosianin bervariasi

namun kebanyakan dalam bentuk glukosa, ramnosa, 8 galaktosa

atau arabinosa. Gugus gula ini bisa dalam bentuk mono atau

disakarida dan dapat diasilasi dengan asam fenolat atau asam

alifatis (Cretu et al, 2013). Menurut penelitian, umbi ubi jalar ungu

mengandung komponen antosianin yang tinggi dan diketahui

bahwa sianidin dan peonidin merupakan antosianidin utama pada

ubi jalar ungu (Jiao et al., 2012).

2.3.4.2 Ascorbic acid

Struktur asam askorbat sangat mirip dengan glukosa. Ketika

berfungsi sebagai donor ekuivalen pereduksi, asam askorbat

dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat yang juga dapat bertindak

sebagai sumber vitamin. Asam askorbat merupakan agen pereduksi

dengan potensial hidrogen sebesar +0,08 V, menjadikannya mampu

mereduksi senyawa-senyawa seperti oksigen molekuler, nitrat, dan

sitokrom a serta c.dalam banyak proses ini, asam askorbat tidak

26

berpartisipasi langsung, tetapi diperlukan untuk mempertahankan agar

kofaktor logam tetap berada dalam keadaan tereduksi

(1) Pada sintesis kolagen, asam askorbat diperlukan bagi hidroksilasi

prolin.

(2) Pada penguraian tirosin, p-hidroksi fenilpiruvat menjadi

homogentisat membutuhkan vitamin C, yang bisa mempertahankan

tereduksinya ion tembaga untuk memberikan aktivitas maksimal.

Tahap selanjutnya dikatalisis oleh homogentisat dioksigenase yang

merupakan enzim dengan kandungan besi fero yang juga

membutuhkan asam askorbat.

(3) Pada sintesis epinefrin dari tirosin, asam askorbat diperlukan dalam

tahap dopami β-hidroksilase.

(4) Pada pembentukan asam empedu, asam askorbat diperlukan dalam

tahap awal reaksi 7 α-hidroksilase.

(5) Korteks adrenal mengandung vitamin C dalam jumlah besar, yang

dengan cepat akan habis terpakai jika kelenjar tersebut dirangsang

oleh hormon yaitu adrenokortikotropik. Penyebab peristiwa ini

masih belum jelas, tetapi steroidogenesis melibatkan berbagai reaksi

sintesis yang bersifat reduktif.

(6) Penyerapan besi meningkat bermakna oleh vitamin C.

(7) Asam askorbat dapat bertindak sebagai antioksidan umum yang

larut air, misalnya dalam mereduksi tokoferol-teroksidasi di dalam

membrane, dan dapat menghambat pembentukan nitrosamin selama

berlangsungnya proses pencernaan (Mayes,2003).

27

(Mayes,2003)

Gambar 2.7

Struktur Kimia Asam Askorbat

2.3.4.3 Beta glukan

Pati dibentuk oleh rantai α-glikosidat. Senyawa tersebut, yang

pada hidrolisis hanya menghasilkan glukosa, merupakan homopolimer

yang dinamakan glukosan atau glukan. Pati merupakan sumber

karbohidrat paling penting dalam makanan dan ditemukan di dalam

seral, kentang , legume, serta jenis-jenis sayuran lain. Dua unsur utama

pati adalah amilosa yang mempunyai struktur heliks tanpa cabang dan

amilopektin (80-85%), yang terdiri atas rantai bercabang dan tersusun

atas 24-30 residu glukosa yang disatukan oleh ikatan 1 4 di dalam

rantai tersebut serta oleh ikatan 1 6 pada titik percabangan

(Mayes,2003).

Glikogen sering disebut sebagai pati hewan.Glikogen

merupakan struktur yang jauh lebih bercabang dibandingkan

amilopektin, dan memiliki sejumlah rantai yang terdiri atas 12-14

residu α-D-glukopiranosa (dalam rangkaian α [14]-glukosidat)

dengan percabangan melalui ikatan α(16)glukosidat. Inulin adalah

pati yang ditemukan dalam umbi dan akar tanaman dahlia, artichoke,

serta dandelion. Bentuk ini mudah terhidrolisis menjadi fruktosa, dan

28

dengan demikian merupakan fruktosan. Dekstrin merupakan substansi

yang terbentuk dalam proses pemecahan hidrolisis pati. Limit dekstrin

merupakan produk yang pertama kali terbentuk saat proses hidrolisis

mencapai suatu derajat percabangan tertentu (Mayes,2003).