Karotenoid merupakan pigmen alami dan dikenal secara luas dari warnanya terutama warna kuning, oranye dan merah. Pigmen ini ditemukan pada tumbuhan besar, ganggang, jamur dan bakteri dalam jaringan fotosintesis maupun jaringan non fotosintesis. Selain pada tumbuhan, karoten juga ditemukan pada hewan, misalnya sebagai pigmen warna pada burung, ikan dan beberapa hewan invertebrata.
Nama “carotenoids” ini diperoleh dari salah satu tipenya yang terkenal yaitu B-karoten, yang merupakan pigmen yang pertama kali diisolasi dari wortel (Daucus carota) oleh Wackenroder pada tahun 1983 (Gross, 1991 ; Anonim, 2006).
Karotenoid merupakan lipid sehingga pigmen ini bersifat liposoluble (larut dalam lemak) dan larut dalam pelarut nonpolar. Secara struktur, karotenoid merupakan poliena dengan rantai terkonjugasi linier dari atom-atom karbon yang berhubungan dengan ikatan rangkap dua dan tunggal. Karotenoid tersusun atas 8 unit isoprene (C5) yang terhubung satu sama lain dengan bentuk geometris jika diputus pada tengah strukturnya. Pada B-karoten, pemecahan pada pusat molekul yang dikatalisis oleh enzim 15-15’-dioksigenase membentuk 2 molekul retinal yang kemudian direduksi menjadi molekul retinol yang merupakan vitamin A (Glover, 1960). Bentuk retinol mengalami esterifikasi, lalu diangkut ke getah bening dan disimpan dalam hati (Gross, 1991 ; Rodriguez-Amaya,2001
Gambar 1. Struktur B-karoten (Rodriguez-Amaya, 1991).
Di alam, karotenoid berfungsi sebagai energy dissipation pada sel fotosintesis dalam pusat reaksi (RC). Tanpa adanya karoten, energi yang ditangkap oleh klorofil melalui penyerapan sinar matahari terakumulasi secara berlebihan. Kelebihan energi tersebut dapat dilepaskan kembali ke alam oleh molekul karotenoid (dalam bentuk cis-). Selain sebagai energi dissipation karotenoid juga berfungsi dalam light-harvesting sebagai photo-protector dimana pada penyerapan sinar yang berlebihan karoten mengubah karoten dari bentuk singlet menjadi triplet. Klorofil dalam kondisi triplet sangat berbahaya karena memicu timbulnya singlet oksigen yang merupakan radikal bebas yang akan merusak sel tersebut. Karoten menangkap triplet klorofil dan mengubah singlet oksigen menjadi oksigen normal (Frank, 1995).
Karoten Merupakan Senyawa Antioksidan
Karoten dalam hal ini B-karoten merupakan salah satu senyawa antioksidan alami. Antioksidan berfungsi sebagai quencher singlet oksigen, seperti yang disampaikan di atas, dan penangkal radikal bebas. Ini tidak hanya terjadi dalam sistem fotosintesis tumbuhan, tetapi juga dalam tubuh manusia maupun hewan. Singlet oksigen adalah tingkat tenaga molekul O2 yang sangat reaktif, dapat menginisiasi peroksida lipid hingga terjadi reaksi berantai radikal bebas yang dapat mengoksidasi komponen sel lain, seperti protein dan DNA. Contoh yang sederhana kerusakan-kerusakan ini memicu penuaan dini pada manusia. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa singlet oksigen yang berbahaya ini dapat di non-aktifkan oleh B-karoten. Selain itu, B-karoten juga mampu bereaksi dengan radikal bebas (R.) dengan proses transfer muatan (elektron). Pada reaksi ini akan diperoleh radikal bebas dari B-karoten yang relatif lebih stabil dan tidak memiliki energi yang cukup untuk dapat bereaksi dengan molekul lain membentuk radikal baru (Britton, 1995 ; Gordon, 1990).
B-karoten (H) + R. è B-karoten. + RH
Karotenoid pada Minyak Kelapa Sawit
Minyak sawit sebagian besar terdiri dari gliserida yang tersusun dari beberapa asam lemak dimana trigliserida merupakan komponen utama, sedikit digliserida dan monogliserida. Minyak sawit juga berisi unsur-unsur kecil lain, seperti asam lemak bebas dan komponen-komponen nongliserida. Komposisi ini menentukan karakteristik fisik dan kimia minyak tersebut (Naibaho, 1998).
Selain itu, CPO juga mengandung kira-kira 1% komponen-komponen kecil berupa karotenoid, vitamin E (tokotrienol dan tokoferol), sterol, fosfolipid, glikolipid, terpenoid dan hidrokarbon alifatik serta pengotor lainnya. Komponen yang paling utama dari beberapa komponen di atas adalah vitamin E dan karotenoid dimana keduanya memiliki fungsi yang sangat penting (Choo, 1994).
Kandungan karoten berbeda menurut varietas dan diduga juga berbeda menurut kematangan buah. Kandungan B-karoten CPO dari varietas Tenera berkisar antara 500 – 700 ppm, sedangkan varietas Dura yang berasal dari Nigeria berkisar antara 800 – 1600 ppm. Ditinjau dari struktur molekul, karotenoid minyak sawit terdiri dari beberapa senyawa karoten seperti pada tabel dibawah ini (Choo, 1994 ; Naibaho, 1998).
Saat ini CPO mengandung karotenoid yang paling tinggi di antara sumber-sumber lainnya, yaitu sekitar 15 kali lebih tinggi dari retinol ekuivalen yang terkandung dalam wortel. Kombinasi karotenoid dan vitamin E (Tokoferol/tokotrienol) dalam CPO memberikan peningkatan aktivitas karoten sebagai penangkal radikal bebas (Choo, 1994 ; Glover, 1960 ; Paiva, 1999).
Potensi karoten yang merupakan antioksidan dan prekursor vitamin A, tidak hanya diperoleh dari CPO/Edible Oil. Beberapa penelitian membuktikan bahwa karoten juga dapat diekstrak dari fiber/serabut buah kelapa sawit yang merupakan sisa/limbah pengolahan kelapa sawit (Kusmita, 2006). Di alam, karotenoid berfungsi sebagai energy dissipation pada sel fotosintesis dalam pusat reaksi (RC). Tanpa adanya karoten, energi yang ditangkap oleh klorofil melalui penyerapan sinar matahari terakumulasi secara berlebihan. Kelebihan energi tersebut dapat dilepaskan kembali ke alam oleh molekul karotenoid (dalam bentuk cis-). Selain sebagai energi dissipation karotenoid juga berfungsi dalam light-harvesting sebagai photo-protector dimana pada penyerapan sinar yang berlebihan karoten mengubah karoten dari bentuk singlet menjadi triplet. Klorofil dalam kondisi triplet sangat berbahaya karena memicu timbulnya singlet oksigen yang merupakan radikal bebas yang akan merusak sel tersebut. Karoten menangkap triplet klorofil dan mengubah singlet oksigen menjadi oksigen normal (Frank, 1995).
Karoten Merupakan Senyawa Antioksidan
Karoten dalam hal ini B-karoten merupakan salah satu senyawa antioksidan alami. Antioksidan berfungsi sebagai quencher singlet oksigen, seperti yang disampaikan di atas, dan penangkal radikal bebas. Ini tidak hanya terjadi dalam sistem fotosintesis tumbuhan, tetapi juga dalam tubuh manusia maupun hewan. Singlet oksigen adalah tingkat tenaga molekul O2 yang sangat reaktif, dapat menginisiasi peroksida lipid hingga terjadi reaksi berantai radikal bebas yang dapat mengoksidasi komponen sel lain, seperti protein dan DNA. Contoh yang sederhana kerusakan-kerusakan ini memicu penuaan dini pada manusia. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa singlet oksigen yang berbahaya ini dapat di non-aktifkan oleh B-karoten. Selain itu, B-karoten juga mampu bereaksi dengan radikal bebas (R.) dengan proses transfer muatan (elektron). Pada reaksi ini akan diperoleh radikal bebas dari B-karoten yang relatif lebih stabil dan tidak memiliki energi yang cukup untuk dapat bereaksi dengan molekul lain membentuk radikal baru (Britton, 1995 ; Gordon, 1990).
B-karoten (H) + R. è B-karoten. + RH
Karotenoid pada Minyak Kelapa Sawit
Minyak sawit sebagian besar terdiri dari gliserida yang tersusun dari beberapa asam lemak dimana trigliserida merupakan komponen utama, sedikit digliserida dan monogliserida. Minyak sawit juga berisi unsur-unsur kecil lain, seperti asam lemak bebas dan komponen-komponen nongliserida. Komposisi ini menentukan karakteristik fisik dan kimia minyak tersebut (Naibaho, 1998).
Selain itu, CPO juga mengandung kira-kira 1% komponen-komponen kecil berupa karotenoid, vitamin E (tokotrienol dan tokoferol), sterol, fosfolipid, glikolipid, terpenoid dan hidrokarbon alifatik serta pengotor lainnya. Komponen yang paling utama dari beberapa komponen di atas adalah vitamin E dan karotenoid dimana keduanya memiliki fungsi yang sangat penting (Choo, 1994).
Kandungan karoten berbeda menurut varietas dan diduga juga berbeda menurut kematangan buah. Kandungan B-karoten CPO dari varietas Tenera berkisar antara 500 – 700 ppm, sedangkan varietas Dura yang berasal dari Nigeria berkisar antara 800 – 1600 ppm. Ditinjau dari struktur molekul, karotenoid minyak sawit terdiri dari beberapa senyawa karoten seperti pada tabel dibawah ini (Choo, 1994 ; Naibaho, 1998).
Saat ini CPO mengandung karotenoid yang paling tinggi di antara sumber-sumber lainnya, yaitu sekitar 15 kali lebih tinggi dari retinol ekuivalen yang terkandung dalam wortel. Kombinasi karotenoid dan vitamin E (Tokoferol/tokotrienol) dalam CPO memberikan peningkatan aktivitas karoten sebagai penangkal radikal bebas (Choo, 1994 ; Glover, 1960 ; Paiva, 1999).
Hal yang perlu diingat adalah karotenoid bukanlah senyawa yang stabil. B-karoten dapat terdegradasi membentuk isomer-isomernya karena faktor lingkungan seperti suhu, cahaya dan jumlah oksigen (Gunstone, 1987) sehingga menyebabkan senyawa ini kehilangan fungsinya baik sebagai antioksidan maupun prekursor vitamin A. Oleh sebab itu, pada industri kelapa sawit perlu pengetahuan dan penanganan tepat, baik selama proses pengolahan, penyimpanan maupun pengiriman, sehingga potensi ini tidak hilang begitu saja.
Pustaka
Anonim. 2006. Kelapa Sawit. Wikipedia. http://en.wikipedia.org/wiki/carotenoids.
Britton, G., S. Liaaen-Jensen and H. Pfander. 1995. Carotenoids Volume 1A: Isolation and Analysis. Birkhauser Verlag. Basel. Boston. Berlin.
Choo Y.M. 1994. Palm Oil Carotenoids. The United Nation University Press Food and Nutrition Buletin, Vol. 15.
Frank. A. H and R.J.Cogdell. 1995. Carotenoids in Photosintesis. Photochemistry and Photobiology. Vol. 63 (3), 257-264
Glover. J. 1960. The Conversion of β-carotene into Vitamin A. Vitams. Horm. 18, 371-386.
Gross, J. 1991. Pigment in Vegetables: Chlorophylls and Carotenoids. New York; Van Nostrand Reinhold.
Gunstone, F.D. 1987. Palm Oil. Critical Report on Applied Chemistry Vol. 15. John Wiley and Sons.
Kusmita L. 2006. Jenis, Kandungan dan Aktivitas Antioksidan Karotenoid Pro vitamin A Limbah Serabut Kelapa Sawit. Universitas Kristen Satyawacana.
Naibaho P. 1998. Teknik Pengolahan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS). Medan.
Paiva. A.R.S. and R.M. Russell. 1999. b-Carotene and Other Carotenoids as Antioxidant. Journal of The American Nutrition, Vol. 18, No. 5, 426-433.
R. H. V Corley & P.B Tinker. 2003. The Palm Oil. Black Well Science
No comments:
Post a Comment