SERAT PANGAN (DIETARY FIBER)

CARBOHYDRATE
METABOLISM
DIETARY FIBERS
Made Astawan
Dept. of Food Science & Technology
Bogor Agricultural University
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Dietary Fiber Consumption
% of population who consume Fruit and Vegetables 
5 portion/day, based on area, sex, and age group
84.4
83.8
84.4 84.1
84.2
Area
16.2
15.2
Sex
15.8
Urban
Rural
National
< 5 portion > 5 portion
15.6 15.9
Age group
83.6
84
83.1
16.4
16.9
15-24
25-34
84.1
16
35-44
< 5 portion
15.9
86.3
13.7
45-54
55-64
> 5 portion
88.3
< 5 portion
> 5 portion
Male Female
11.7
> 65
Source: Susenas (2004)
Dietary Fiber Consumption

National average : 10.5 g/day
Jakarta
: 8.5 g/day
Yogyakarta
: 17.0 g/day

Recommend


: 25 - 30 g/day
(10 g/1000 kcal energy)
Functional Foods
Function of food :
1. Nutritional function (Primary function)
2. Sensory function (Secondary function)
3. Physiological function (Tertiary function)
Functional food is defined as food either natural or
processed food which contains one or more
substances known to have certain physiological
function which is beneficial for health based on
scientific assessment (Badan POM RI)
Functional Foods
Reasons for the development:
- Increasing cost of healthcare
- Increasing of aging population
- Increasing the role of foods and food
components for self-medication
- Increasing consumer awareness for health
- New commercial opportunities for industries
- Increasing scientific evidence of health
benefits of certain food components
- Improvements in food technology
Dietary Fiber as
a Functional Food
A group of substances considered to have certain
physiological function in functional food:
1. Dietary fiber
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Oligosaccharides (prebiotics)
Sugar alcohols
Unsaturated fatty acids (mono- & polyunsaturated)
Certain peptides and protein
Glycosides and isoprenoides
Polyphenols and isoflavones
Choline, Lecithin & Carnitine
Lactic acid bacteria (probiotics)
Phytosterols and phytostanols
Certain vitamin & mineral
Etc (to be determine later)
DF as a Functional Foods
1. Decrease Glycemic Index of foods
2. Enroll as a prebiotic
3. Reduce obesity
4. Reduce diabetes mellitus
5. Reduce hypertension
6. Reduce colon cancer
7. Reduce diverticulosis
8. Reduce coronary heart disease & stroke
9. Reduce gallstone
GLYCEMIC EFFECT OF
FOODS
Fig. Food Guide Pyramid
Dietary Fiber & Low GI Foods



The Glycemic Index (GI) is a ranking of carbohydrate
containing foods on a scale from 0 to 100 according to
the extent to which they raise blood sugar levels after
eating
Carbohydrates that breakdown
quickly during digestion have the
highest glycemic indexes. The blood
glucose response is fast and high.
Carbohydrates that break down slowly, releasing
glucose gradually into the blood stream, have low
glycemic indexes.
Glycemic Index
Glycemic Index (GI) measures how 50 grams of available
carbohydrate from a food raises blood sugar and
subsequently, insulin levels
GI
Low
<55
Medium
56-69
High
>70
100
80
60
Low
Medium
High
40
20
0
Glycemic Index
Starch With and Without
Soluble Dietary Fiber (SDF)
Blood glucose (mg/dL)
200
180
Standard
Starch
Starch & SDF
160
140
120
100
80
60
0
15
30
45
90
Minutes
120
150
180
CH2OH
Dietary Fiber & Prebiotics
O
OH
HO
HO
Inulin :
soluble dietary fiber
enroll as a Prebiotics
HOH2C
O
O
OH
CH2
OH
HOH2C
n
O
O
OH
Role of Prebiotic:
1. Increase Calcium absorption
2. Reduce risk of colon cancer
3. Decrease Plasma Glucose &
Insulin Level
4. Modulate intestine microflora
 diarrhea prevention
CH2OH
OH
Inulin is soluble dietary fibre:










No breakdown in the mouth
mouth
Negligible acidic hydrolysis
No breakdown by enzymes
No absorption
stomach
No breakdown by enzymes
No absorption
small intestine
No fermentation
large intestine
Complete (anaerobic)
anus
fermentation
No absorption of inulin
No excretion
SERAT PANGAN (DIETARY FIBER)
Serat (fiber) = senyawa inert secara gizi  tidak dapat
dicerna oleh enzim-enzim pencernaan
Penelitian lebih lanjut : serat tidak hanya terdiri dari
selulosa, tetapi juga lignin, hemiselulosa, pentosan
dan senyawa pektik
Akhirnya digunakan istilah serat
pangan (dietary fiber)
 menunjukkan lignin serta KH lain
yang tidak dapat dicerna
termasuk ke dalamnya
Istilah serat pangan (dietary fiber) harus
dibedakan dari istilah serat kasar (crude
fiber) maupun residu non-nutritif
GULA, PATI
PROTEIN
LIPIDA
Makanan
PEKTIN
GUM
Feses
SELULOSA
Serat Pangan
HEMISELULOSA
Serat Kasar
Residu
Non-Nutritif
LIGNIN
DINDING SEL
BAKTERI USUS
BAHAN ENDOGEN
Serat kasar (crude fiber) : metode AOAC
 residu yang tidak larut dalam NaOH dan
H2SO4 encer panas
 tidak menunjukkan nilai serat pangan
yang sebenarnya : sekitar 50-90 %
lignin, 80 % hemiselulosa dan 20-50
% selulosa, serta semua komponen
serat larut lainnya (pektin, gum)
hilang selama analisis
Metode analisis menggunakan deterjen (acid detergen
fiber atau neutral detergen fiber) : hanya dapat
mengukur komponen serat pangan tidak larut
Serat pangan (dietary fiber) dianalisis menggunakan
metode enzimatik (alfa-amilase tahan panas
serta pepsin dan pankreatin)  dapat mengukur
komponen serat larut maupun tidak larut
sekaligus dan secara terpisah
Definisi & Penggolongan
Serat pangan (dietary fiber) = kelompok
polisakarida dan polimer lain yang
tidak dapat dicerna oleh sistem
gastro-intestinal bagian atas tubuh
manusia
 terdapat beberapa komponennya
yang dapat difermentasi oleh
mikroflora usus besar
Serat pangan total (total dietary fiber, TDF)
terdiri atas serat pangan larut (soluble
dietary fiber, SDF) dan serat pangan tidak
larut (insoluble dietary fiber, IDF)
 umumnya IDF lebih tinggi
kadarnya dibandingkan SDF
Komponen
Soluble Dietary Fiber (SDF) terdiri atas :
gum, pektin, sebagian kecil hemiselulosa larut
Manfaat SDF
# efektif dalam menurunkan kadar
kolesterol plasma
# efektif dalam mereduksi kadar LDL
serta meningkatkan kadar HDL
plasma
# berperan dalam mereduksi absorpsi
glukosa dalam usus  bermanfaat
bagi penderita Diabetes Melitus
# membuat perut cepat merasa kenyang
bermanfaat untuk
mempertahankan berat badan
normal atau menurunkan berat
badan
Komponen
Insoluble Dietary Fiber (IDF) terdiri atas :
selulosa, lignin, sebagian besar hemiselulosa,
sejumlah kecil kutin dan lilin tanaman, senyawa
pektat yang tidak larut
Manfaat IDF
# tidak signifikan sebagai agen
hipokolesterolemik
# peranannya sangat penting
dalam pencegahan
disfungsi alat pencernaan :
- konstipasi (sembelit)
- haemoroid (ambeien)
- kanker usus besar
- infeksi usus buntu
- divertikulosis
DIABETES
OBESITAS
Insufisiensi pankreatik
konsumsi berlebihan
konsumsi KH murni tinggi
makanan kalori tinggi
PENYAKIT
JANTUNG
KORONER
konsumsi lemak tinggi
KONSUMSI SERAT PANGAN RENDAH
pengurangan kekambaan dlm usus besar
pengurangan stimulus motilitas
fermentasi lama
konsentrasi
penurunan kadar
metabolit tinggi
bahan organik
kontak dgn mukosa
usus lama
KANKER
USUS BESAR
transit lama
massa
berkurang
tekanan pd
usus meningkat
DIVERTIKULOSIS
penyerapan air
maksimum
feses kental & kering
sulit buang air besar
KONSTIPASI
(SEMBELIT)
KANKER USUS BESAR
PREKURSOR
Waktu
Aksi
Bakteri
Mengurangi waktu transit
KARSINOGEN
Perubahan
mikroflora usus
SERAT
PANGAN
KANKER
Konsentrasi
Meningkatkan
kandungan air
Peranan serat pangan : (1) mempengaruhi mikroflora usus sehinga
tidak terbentuk karsinogen, (2) meningkatkan kandungan air
sehingga konsentrasi karsinogen menjadi rendah, dan (3)
mempercepat waktu transit residu makanan dalam usus besar
DIVERTIKULOSIS
Penyakit ini ditandai dgn adanya benjolan-benjolan
pada usus besar, yang timbul akibat
terbentuknya feses yang kecil dan keras
Konsumsi serat pangan yang cukup akan membentuk
feses yang besar dan lunak, sehingga tekanan
pada permukaan usus menurun dan terjadinya
divertikulosis dapat dicegah
Kurang serat :
Cukup serat :
- Feses bulat kecil & keras
- Kontraksi otot usus
dgn tekanan besar
(> 90 mm Hg)
- Feses besar dan lunak
- Kontraksi otot usus
dgn tekanan rendah
(>10 mm Hg)
KEGEMUKAN (OBESITAS)
Meningkatnya densitas kalori dalam
makanan/minuman yang menyertai
meningkatnya kemakmuran
Pada hewan percobaan : kegemukan
berhubungan langsung dengan rasio
serat pangan terhadap energi (kalori)
di dalam ransum
 Serat pangan akan membuat cepat kenyang, akibat
sekresi saliva dan cairan lambung yang lebih
banyak dan serat akan tertahan lebih lama di
dalam lambung
 Dengan adanya serat, penyerapan zat-zat gizi sumber
energi (pati, gula, protein, lemak) akan
terhambat, sehingga lebih sedikit sumber energi
yang masuk ke dalam tubuh