Zat Anti Gizi Antinutritive

SENYAWA ANTI GIZI
Ir. Priyanto triwitono, MP.
Jurusan Teknologi Pangan dan Hasil Pertanian
Komposisi Pangan
• Ada 5 kategori komponen pangan, yaitu :
1. Nutrien / Zat Gizi  Makro & Mikronutrien
(KH, Prot, Lemak, Vit, Mineral)
2. Toksin alami  termasuk Micotoxyn
3. Zat Anti Gizi  Antinutritive
4. Kontaminan
5. Zat Additif
Zat Anti Gizi
• Golongan senyawa ini dimasukkan dlm golongan “Zat
Toksik Alami” , hanya saja effeknya secara tdk langsung
 yaitu menyebabkan deffisiensi zat gizi atau dg cara
berinteraksi dg Zat Gizi lainnya.
• Seny. Anti Gizi dapat berinteraksi dg komponen bhn
pangan pada saat SEBELUM dikonsumsi, SELAMA
PENCERNAAN dlm GI tract, atau SESUDAH ABSORBSI dlm
tubuh.
• SAG terutama tdpt pada Bahan Tanaman. Meskipun
senyawa Obat2an, Antibiotika dan Pestisida dilaporkan
mampu berperan sbg Anti Gizi, akan tetapi tdk masuk
dlm konteks ini. Yg dibicarakan hanya SAG dari alami.
Klasifikasi Seny. Anti Gizi
• SAG diklasifikasikan menjadi 3 yaitu :
1. SAG type A = Anti-Protein  senyawa yg
berinterferensi dg hasil pencernaan protein,
hasil absorbsi dan metabolisme asam amino.
2. SAG type B = Anti-Mineral  senyawa yg
berinterferensi dg hasil pencernaan, absorbsi,
dan metabolisme Mineral.
3. SAG type C = Anti-Vitamin  senyawa yg
menon-aktifkan atau merusak vitamin, atau
senyawa yg meningkatkan/memboroskan
kebutuhan vitamin.
SAG Type A = Anti-Protein
• SAG ini banyak tdpt pada bahan Nabati (kacang2an).
• Karena nya keberadaan SAG type A ini cukup
membahayakan bagi orang2 yg sumber proteinnya
menggantungkan sepenuhnya pada protein nabati (kaum
Vegetarian)
• Asupan protein Hewani  relatif tdk masalah.
• Macam SAG Type A =
A. PROTEASE INHIBITOR
 protein yg menghambat kerja enzim proteolitik  dg
cara mengikat sisi aktif dari enzim tsb.
• Enzim Proteolitik Inhibitor / Protease Inhibitor 
banyak terdapat pada :
1. Pada putih telur  Ovomucoid, ovoinhibitor 
menghambat kerja enzim Trypsin
2. Pada Putih telur  Chymotrypsin inhibitor 
menghambat kerja Chymotripsin
3. Pada Legume / kacang2an (kedele) ; pada sayuran
Alfalfa ; susu, gandum, dan kentang  Trypsin &
Chymotrypsin inhibitor.
4. Pada kedele, kacang kapri, dan kentang juga
terdapat protease inhibitor yg menghambat kerja
elastase, yaitu enzim pankreatik yang bekerja pada
elastin atau protein insoluble pada daging.
Inaktivasi Protease Inhibitor
• Harap diingat bahwa Protease inhibitor adalah protein,
maka berlaku sifat2 protein  Labil terhadap Panas.
• Protease inhibitor sangat sensitive thdp Panas Lembab
(moist heat) dibandingkan Panas Kering (dry heat).
• Proses Autoclaving kedele pada suhu 115oC selama 20
menit ; ATAU 107-108oC selama 40 menit  mampu
mendestruksi sempurna protease inhibitor.
• Perendaman dalam air selama 12-24 jam membuat
proses pemanasan menjadi lebih effektive.
• Perebusan pada suhu 100oC selama 15-30 menit
mampu memperbaiki nilai gizi kedelai rendam.
• Beberapa protease inhibitor relatif tahan thdap
panas  1). trypsin inhibitor pd Susu.
• Keberadaan trypsin inhibitor pada susu segar
mampu menurunkan aktivitas trypsin sebesar 7599 %.
• Trypsin Inhibitor tidak terpengaruh pada
perlakuan suhu 70oC. Pasteurisasi pada suhu
72oC selama 40 detik hanya mampu menurunkan
3-4 %saja, sedangkan suhu 85oC selama 3 detik
menurunkan 44-55 % ; dan pemanasan pada
95oC selama 1 jam merusak 73 %.
• Inhibitor yg resisitant thdp panas lainnya adalah
2). trypsin inhibitor pd Alfalfa; Chymotripsin pd
kentang dan lima beans.
B. LECTINS
• Lectin  istilah umum untuk protein nabati yg
terikat kuat dg karbohidrat.
• Mayoritas dari Lectin adalah Glycopprotein.
• Lectin mampu menggumpalkan sel darah merah
 disebut pula Hemaglutinin.
• Cara kerjanya kemungkinan berhubungan dg
kemampuannya mengikat sel reseptor dari
antibodi.
• Lectin pd tanaman, umumnya tdpt pada
legume/kacang2an seperti kacang tanah, kedele,
kapri, kecipir, castor, dll. Selain itu jg tdpt pada
kentang, pisang, mangga, dan kecambah gandum.
• Studi secara in vitro, Lectin pd kacang2an diketahui
dapat mengganggu absorbsi nutrien dan substansi
penting lainnya di dalam sel mukosa usus halus tikus.
• Pemberian pakan diet kedele mentah, diketahui mampu
menurunkan absorbsi asam amino, thyroksin, dan lipid,
serta kebutuhan Vitamin A dan D meningkat secara
signifikan  hal ini membuktikan bahwa Lectin
mempengaruhi absorbsi Protein, Mineral dan sekaligus
Vitamin  termasuk dlm SAG type A, B, C.
• Interferensi Lectin dg absorbsi Thyroksin menjelaskan
kita bahwa Lectin pd kedele mempunyai kemampuan
Goitrogenic effect. Namun kemungkinan effect ini juga
disebabkan karena interferensi dg Absorbsi Iodine.
• Diantara kacang2an yg dpt dimakan seperti
kacang merah (kidney bean) dan Hyacinth bean
mempunyai SAG yg tinggi.
• Namun SAG pd tanaman yg paling toksik 
Castor bean (biji jarak)  toksin Ricin 
menyebabkan Nekrosis pd sel usus.
CARA INAKTIVASI SAG LECTIN =
• Lectin adalah protein  1) tdk aktif dg panas
lembab (panas kering kurang effektif).
• Selain itu, 2) perkecambahan diketahui mampu
menurunkan sampai 92 % aktivitas Lectin pada
hari-1 perkecambahan.
SAG Type B = Anti-Mineral
• SAG type B ini banyak tdpt pd buah, sayuran, dan
biji-bijian.
• Effek dari SAG type B ini tdk sampai menyebabkan pengaruh yg serius asalkan kondisi diet dlm
keadaan seimbang.
MACAM SAG Type B =
A. Asam Phytat
 merupakan asam kuat, hasil dari Esterifikasi
Hexaphosphoric dengan Myo-Inositol , yg
membentuk Garam tidak Larut dg banyak ion
logam bi-valent dan Tri-valent.
• Struktur yg demikian itu menyebabkan Asam
Phytat mampu menurunkan availabilitas
banyak mineral penting.
• Asam Phytat diketahui mempunyai efek negatif
thdp Absorbsi Fe pd manusia  membentuk
Ferric Phytate.
• Ferric Phytate bersifat sedikit larut asam (tdk larut
pada lambung), sedangkan pada pH usus bersifat
larut dalam bentuk Ferri Hydroksida.
• Asam Phytat dpt mencegah kompleksasi antara Fe
dg GastroFerium yaitu Fe yg sudah terikat pd
protein yg disekresikan di lambung  tdk
terbentuk komplek lagi.
• Hasil penelitian menunjukkan adanya interferensi
asam phytat dg absorbsi Mg, Zn, Cu dan Mn.
• Faktor penting pd presipitasi phytat yaitu adanya efek
sinergi 2 atau lebih kation yg berbeda, yg mampu
meningkatkan jumlah phytat yg tergumpalkan.
• Sbg contoh, presipitasi Zinc-Calsium-phytate maksimum
terjadi pada pH 6 yaitu pH usus halus dan pH absorbsi Ca
dan trace element lain  defisiensi mineral akibat terikat
Phytat sangat besar.
Kandungan Phytat pd Bahan ?
• Kandungan tertinggi pd Biji2an dan sebagian Legume.
• Pada umumnya biji2an merupakan diet utama di negara
berkembang dan umumnya masih berupa biji2an utuh /
ukuran besar  merupakan penyebab defisiensi mineral.
• Kandungan phytat pada biji2an terutama terdapat
pada kulit (bran) dan lembaga (germ). Oleh karena itu
Bran and Wholemeal Bread mengandung lebih banyak
Phytat daripada White Bread.
• Studi pada manusia menunjukkan bahwa diet dg
brown bread yg mengandung phytat 214 mg/100 g
selama 3-4 minggu  menyebabkan penurunan
absorbsi Ca sebesar 33-62% dibandingkan diet White
Bread.
• Penambahan Bran pd tepung juga menyebabkan
perilaku serupa.
• Wholemeal Bread  Kontroversi ???  sudut
pandang beda !!!
• Kadar Phytat pd Beberapa bahan Pangan
Lanjutan..
Mengatasi Phytate ???
• Dengan enzim Phytase  mampu mengurangi kadar asam phytat.
• Ensim Phytase akan men-dephosphorilasi asam phytat  tidak
terbentuk phytate komplek.
• Kedele diketahui aktivitas enzim Phytase –nya rendah.
• Rye (gandum hitam) diketahui paling tinggi aktivitas phytasenya
diantara biji2an serealia.
• Aktivitas phytase secara drastis akan menyebabkan penurunan
asam phytat selama pembuatan adonan.
• Dephosphorilasi asam phytat akan menyebabkan peningkatan
keasaman adonan roti.
• Phytase biasa ditambahkan pada pakan ternak untuk mencegah
kebutuhan ekstra phosphat , sehingga nantinya akan lebih sedikit
phosphat yg dibuang dan mencemari lingkungan.
B. Asam Oksalat
• Asam oksalat dpt menyebabkan efek toksik dan
juga efek antigizi.
• Pada manusia bisa menimbulkan efek toksik akut,
tetapi perlu dosis yg cukup besar yaitu 4-5 g.
• Seperti pada Asam Phytat , Asam Oksalat (HOOCCOOH) merupakan asam kuat dan dapat bereaksi
ion logam dan kation bivalent essensial
membentuk garam yang sukar larut air, sehingga
mengurangi availabilitasnya.
• Contoh Garam Oksalat  Calsium Oksalat yg
tidak larut air, pH netral maupun Alkali, TETAPI
dpt larut pd pH Asam.
• Sayuran tertentu seperti Rhubarb, Bayam,
Seledri, dan Cocoa diketahui kaya asam
oksalat dan dapat mengganggu keseimbangan
mineral Kalsium.
• Sejauh mana Efek negatif dari asam Oksalat
terhadap absorbsi Kalsium dapat dilihat dari
rasio Oksalat terhadap Calsium dalam bahan.
• Bahan dengan rasio Oksalat/Calsium >1 , akan
mengurangi availabilitas Calsium. Sebaliknya
bila rasio < 1 atau kurang, tidak berpengaruh
terhadap availabilitas mineral Ca.
• Meskipun bahan tersebut kaya akan Kalsium,
bahan tsb tidak baik sbg sumber kalsium,
sebab Availabilitasnya rendah karena adanya
Oksalat.
• TIPS. 1) Bila mengonsumsi bahan yg kaya asam
oksalat, disarankan untuk diimbangi dg
mengonsumsi bahan pangan kaya Kalsium
seperti produk susu dan hasil laut, serta bhn yg
kaya vitamin D.
• 2) Pengolahan bahan yg kaya Oksalat dapat
ditambahkan Kapur, sehingga Oksalat akan
mengikat Ca-kapur dan tdk mengganggu
ketersediaan Ca dlm bahan pangan lainnya.
C. Glucosinolat
• Glucosinolat adalah senyawa golongan ThioGlukosida yg mempunyai struktur sbb:
• Banyak seny Glucosinolat bersifat Goitrogenic
(penyebab Goiter).
• Ada 3 jenis Goiter yg dikenal, yaitu Cabbage
Goiter, Brassica Seed Goiter, dan Legume Goiter
1. Cabbage Goiter  karena konsumsi kobis yg
berlebihan.
• konsumsi kobis yg berlebihan menghambat
absorbsi Iodine dan berpengaruh pd Kelenjar
Thyroid.
2. Brassica Seed Goiter  konsumsi biji
tanaman Brassica, misal Rutabaga, Turnip,
Cabbage, Rape, dan mustard  yg
mengandung senyawa pencegah sintesis
Thyroksin.
• Penderita ini hanya dpt diterapi dg pemberian
/ injeksi hormon Thyroid.
3. Legume Goiter  goiter karena goitrogen dalam
legume , misal pd kedele dan kacang tanah.
• Pada Goiter ini tdk berpengaruh pd kel Thyroid
secara langsung. Goiter ini dpt diterapi dg Iodine.
• Ada 50 jenis Glucosinolat yg telah diidentifikasi
(tabel 3.3)
• Rutabaga, Turnip, Cabbage, peaches,
strawberries, Spinach, dan Carrots diketahui
dapat menyebabkan penurunan absorbsi Iodine
kel Thyroid secara signifikan, dan yg paling aktif
adalah Rutabaga.
D. Gossypol
• SAG pd biji kapas (paling banyak) , warna
kuning
• Gossypol tdpt dalam 3 bentuk :
1. Phenolic Quinoid Tautomer
2. Aldehyde
3. Hemiacetal
• Gossypol merupakan anti Mineral dan
sekaligus Anti Protein.
• Gossypol ini mampu mengikat ion logam
essensial termasuk asam amino Lysine
membentuk senyawa tdk larut.
• Processing minyak mampu menghilangkan 8090% gossypol  refining, bleaching.
• Gossypol yg tertinggal biasanya sekitar 0.5 –
1,2 %.
• Penambahan FeSO4 dan Ca(OH)2 diketahui
mampu mencegah reaksi Gossypol dg Lysine.
E. Dietary Fiber
•
•
•
•
Akan dibahas secara detil di Karbohidrat
Intinya ….. Serat Larut & Tidak larut
Mekanisme berbeda
Efek fisiologisnya beda pula
SAG Type C = Anti-Vitamin
• Senyawa yg dapat mendekomposisi Vitamin,
membentuk kompleks yg tdk dapat diabsorbsi
• Yg dibicarakan hanya Ascorbic acid Oxidase,
Anthithiamin factor dan antipyridoxine factor.
A. Ascorbic acid Oxidase
• AA Oxidase adalah enzim yg mengandung Cu
yg memediasi terjadinya oksidasi Asam
Askorbat menjadi Dehydro-Asam Askorbat ,
selanjutnya menjadi Diketogulonic acid,
Oksalat, dan hasil oksidasi lainnya.
• Akibat reaksi tsb  aktivitas vitaminnya hilang,
• Tetapi dampak lain  menyebabkan
pencoklatan non-ensimatis (nonenzymatic
browning) pada beberapa produk makanan.
Sumber Asam Askorbat Oksidase
• AA Oksidase banyak tdpt pada buah dan
sayuran, seperti ketimun (cucumbers), labu
(pumpkins), selada(lettuce), buah persik
(peaches), pisang, tomat, kentang, wortel, dan
kacang hijau.
• Aktivitasnya bervariasi sangat tergantung pada
jenis buah atau sayurannya.
• Aktivitas ensim ini pada pH 4 - 7 ; suhu
optimum 38 oC (suhu 40 oC) dan hampir inaktif
seluruhnya pada suhu 65 oC .
• Pada bahan pangan segar bila sel rusak, misal
karena dipotong atau luka fisik , maka
kompartemen sel ensim dan substrat asam
askorbat tdk ada lagi sehingga kedua bhn tsb
bercampur dan terjadi reaksi.
• Pada juice segar, 50% vitamin C hilang dalam
waktu kurang dari 1 jam.
• Ensim ini dapat dinonaktifkan dg pemanasan 
65 oC (blanching).
• Asam askorbat sebetulnya dpt dicegah atau
dihambat dg seny flavonoid yg ada pd buah atau
sayur itu sendiri, yaitu flavonol Quercetin dan
Kempferol.
B. Anti-Thiamine Factor
• SAG ini berinteraksi dg Vitamin B1 (Thiamin)
• Yg termasuk antithiamine factor ini adalah
Thiaminase, Tannin, dan Catechol.
• Interaksi SAG ini dengan Thiamin (vit B1)
menyebabkan efek Neurotoksik yg serius
seperti pada deffisiensi Vitamin B1.
• Secara normal antithiamine factor hanya terjadi
pada orang yg asupan Thiamine-nya rendah.
b-1. Thiaminase banyak dijumpai pada ikan, baik ikan
air tawar maupun ikan laut, terutama pada
kepiting dan sejenisnya.
• SAG Antithiamine ini merupakan enzim yg
memecah Thiamine pada ikatan Methylene.
• Thiaminase mengandung koenzim nonprotein, yg
strukturnya seperti Hemin yg merupakan pigmen
warna merah dari Hemoglobin. Koenzim inilah yg
sesungguhnya merupakan Antithiamine Factor.
• Thiaminase = protein  Proses Cooking /
pemanasan mampu merusakkan Thiaminase pd
Ikan dan bahan lain.
b-2. Tannin
• Tannin  Antithiamine yg berasal dari
tanaman, banyak tdpt pada daun Teh.
• Tannin dipercaya mampu menghambat
pertumbuhan hewan dan enzim pencernaan.
• Study thdp Volunter mengenai pengaruh
Tannin daun teh  diketahui menyebabkan
kerusakan Thiamin.
• Tannin merupakan senyawa ester komplek
dan ether dari berbagai Karbohidrat.
• Komponen Tannin adalah Asam Gallat.
• Asam Gallat berasal dari hasil hidrolisis Tannin.
• Interaksi senyawa ini dengan Thiamine
dipengaruhi oleh Oksigen, Suhu, dan pH.
• B.3 - Anthithiamine factor lainnya = Derivat
Ortho-Catechol  Caffeic Acid.
• Caffeic Acid bisa berasal dari hasil hydrolisis
Chlorogenic acid oleh bakteri dlm usus halus.
• Chlorogenic Acid banyak terdapat pada Kopi
biji hijau dan Apel hijau.
C. Antipyridoxine Factor
• Beberapa tanaman dan jamur mengandung
Senyawa Pyridoxin (Vit B6) Antagonist.
• Antipyridoxin factor tsb telah diidentifikasi
sebagai Derivat Hydrazine.
• Linseed mengandung antipyridoxine faktor
Linatine yg bersifat Larut Air & labil terhadap
panas, dan mudah terhydrolisis menjadi
derivat Hydrazine.
• Antipyridoxine factor juga bnyak tdpt pada
Jamur liar, edible jamur, maupun jamur Jepang
Shitake.
• Pada jamur Komersial (edibel jamur) dan jamur
Shitake, mengandung Argaritine, yang bila
dihydrolisis dlm jamur oleh enzim Glutamil
transferase akan menghasilkan bentuk aktif
Hydroxy-methyl-Phenyl-Hydrazine.
• Proses hydrolisis ini dapat dipercepat apabila
sel jamur rusak. Oleh karenanya diperlukan
penanganan yang hati-hati dan segera
diblanching sesudah dibersihkan dan dipotong
akan dapat mencegah hydrolisis.
• Mekanisme perubahan aktivitas
Antipyridoxine dipercaya berasal dari hasil
kondensasi Hydrazine dengan gugus karbonil
pyridoxal dan pyridoxal phosphat (vit B6 aktif)
menjadi derivat Hydrazone yg tidak aktif.