pangan

I. PENDAHULUAN

Kedelai merupakan salah satu produk pangan yang memiliki kandungan protein yang tinggi dan telah terbukti mempunyai efek menurunkan kolesterol, yang dipercaya karena adanya isoflavon di dalam protein tersebut. Isoflavon dalam kedelai terbukti mampu menghambat perkembangan sel-sel kanker dan angiogenesis. Hal ini berarti suatu tumor tidak dapat membuat pembuluh darah baru, sehingga tidak dapat tumbuh.
Selain itu isoflavon dalam membantu menurunkan osteoporosis juga telah diteliti. Konsumsi protein kedelai dengan isoflavon telah terbukti dapat mencegah kerapuhan tulang pada tikus yang digunakan sebagai model untuk penelitian osteoporosis. Studi yang lain menunjukkan hasil yang sama pada saat menggunakan genistein saja. Ipriflavone, obat yang dimetabolisme menjadi daidzein telah terbukti dapat menghambat kehilangan kalsium melalui urine pada wanita post monopouse. Produk kedelai yang mengandung isoflavon dapat membantu pengobatan simptom monopouse.
Makanan yang terbuat dari kedelai mempunyai jumlah isoflavon yang bervariasi, tergantung bagaimana mereka diproses. Makanan dari kedelai seperti tahu, susu kedelai, tepung kedelai dan kedelai utuh mempunyai kandungan isoflavon berkisar antara 130-380 mg/100 gram. Kecap dan minyak kedelai tidak mengandung isoflavon. Produk kedelai yang digunakan sebagai bahan tambahan pangan, seperti isalat dan konsentrat protein kedelai mempunyai kandungan isoflavon yang bervariasi, tergantung bagaimana proses pengolahannya.

II. PEMBAHASAN

A. Keberadaan, Struktur, dan Biosintesa
Senyawa isoflavon terdistribusi secara luas pada bagian-bagian tanaman, baik pada akar, batang, daun, maupun buah, sehingga senyawa ini secara tidak disadari juga terikut dalam menu makanan sehari-hari. Bahkan, karena sedemikian luas distribusinya dalam tanaman maka dikatakan bahwa hampir tidak normal apabila suatu menu makanan tanpa mengandung senyawa flavonoid. Hal tersebut menunjukkan bahwa senyawa flavon tidak membahayakan bagi tubuh dan bahkan sebaliknya dapat memberikan manfaat pada kesehatan.
Senyawa isoflavon merupakan senyawa metabolit sekunder yang banyak disintesa oleh tanaman. Namun, tidak sebagai layaknya senyawa metabolit sekunder karena senyawa ini tidak disintesa oleh mikroorganisme. Dengan demikian, mikroorganisma tidak mempunyai kandungan senyawa ini. Oleh karena itu, tanaman merupakan sumber utama senyawa isoflavon di alam. Di berbagai antara tanaman, kandungan isoflavon yang lebih tinggi terdapat pada tanaman Leguminoceae, khususnya pada tanaman kedelai. Pada tanaman kedelai, kandungan isoflavon yang lebih tinggi terdapat pada biji kedelai, khususnya pada bagian hipokotil (germ) yang akan tumbuh menjadi tanaman. Sebagian lagi terdapat pada kotiledon yang akan menjadi daun pertama dari tanaman.
Selama proses pengolahan, baik melalui proses fermentasi maupun proses non-fermentasi, senyawa isoflavon dapat mengalami transformasi, terutama melalui proses hidrolisa sehingga dapat diperoleh senyawa isoflavon bebas yang disebut aglikon yang lebih tinggi aktivitasnya. Senyawa aglikon tersebut adalah genistein, glisitein, dan daidzein.
Senyawa isoflavon merupakan salah satu komponen yang juga mengalami metabolisme. Senyawa isoflavon ini pada kedelai berbentuk senyawa konjugat dengan senyawa gula melalui ikatan -O- glikosidik. Selama proses fermentasi, ikatan -0- glikosidik terhidrolisa, sehingga dibebaskan senyawa gula dan isoflavon aglikon yang bebas. Senyawa isoflavon aglikon ini dapat mengalami transformasi lebih lanjut membentuk senyawa transforman baru.
Hasil transformasi lebih lanjut dari senyawa aglikon ini justru menghasilkan senyawa-senyawa yang mempunyai aktivitas biologi lebih tinggi. Faktor-II (6,7,4' tri-hidroksi isoflavon) mempunyai aktivitas antioksidan dan antihemolisis lebih baik dari daidzein dan genistein. Selain itu, ) menemukan bahwa senyawa isoflavon lebih aktif 10 kali dari senyawa karboksikroman.
Faktor-II (6,7,4' tri-hidroksi isoflavon) merupakan senyawa yang sangat menarik perhatian, karena senyawa ini tidak terdapat pada kedelai dan hanya terdapat pada tempe. Senyawa ini terbentuk selama proses fermentasi oleh aktivitas mikroorganisme. Senyawa ini mula-mula ditemukan kembali oleh Gyorgy (1964) pada ekstrak tepung tempe. Perkembangan selanjutnya terbukti bahwa Faktor-II tersebut pada kedelai jumlahnya sangat kecil. Ia merupakan senyawa konjugat/terikat dengan senyawa karbohidrat melalui ikatan glikosidik. Setelah fermentasi oleh Faktor-II, akan dibebaskan walaupun jumlahnya sangat kecil.
Faktor-II dipandang sebagai senyawa yang sangat prospektif sebagai senyawa antioksidan (10 kali aktivitas dari vitamin A atau karboksi kroman dan sekitar 3 kali dari senyawa isoflavon aglikon lainnya pada tempe) serta antihemoliti. Dengan demikian, karakterisasi mikroorganisme transforman Faktor-II perlu diteliti. biosintesa Faktor-II dihasilkan melalui demetilasi glisitein oleh bakteri Brevibacterium epidermis dan Micrococcus luteus atau melalui reaksi hidroksilasi daidzein.

Biosintesa Senyawa Flavon/Isoflavon
Flavon/isoflavon yang terdiri atas struktur dasar C6-C3-C6, secara alami disintesa oleh tumbuh-tumbuhan dan senyawa asam amino aromatik fenil alanin atau tirosin. Biosintesa ini berlangsung secara bertahap dan melalui sederetan senyawa antara, yaitu asam sinnamat, asam kumarat, calkon, dan flavon serta isoflavon. Berdasarkan biosintesa tersebut maka flavon/isoflavon digolongkan sebagai senyawa metabolit sekunder. Pada umumnya, senyawa metabolit sekunder disintesis oleh mikroba tertentu dan tidak merupakan kebutuhan fisiologis pokok dari mikroba itu sendiri, baik untuk pertumbuhan maupun untuk aktivitas kehidupannya. Meskipun tidak dibutuhkan untuk pertumbuhan, senyawa metabolit sekunder dapat juga berfungsi sebagai nutrien darurat untuk mempertahankan hidup.
Senyawa metabolit sekunder biasanya terbentuk setelah fase pertumbuhan logaritmik atau pada fase stationer, sebagai akibat keterbatasan nutrien dalam medium pertumbuhannya. Keterbatasan nutrien dalam medium akan merangsang dihasilkanya enzim-enzim yang berperan untuk pembentukan metabolit sekunder dengan memanfaatkan metabolit primer guna mempertahankan kelangsungan hidup. Isoflavon termasuk dalam golongan flavonoid (1,2-diarilpropan) dan merupakan bagian kelompok yang terbesar dalam golongan tersebut. Senyawa isoflavon dalam tanaman kacang-kacangan atau Legummoceae merupakan salah satu karakteristik/sifat yang dapat digunakan untuk identifikasi/klasifikasi tanaman.
Meskipun isoflavon merupakan salah satu senyawa metabolit sekunder, namun ternyata pada mikroba seperti bakteri, algae, jamur, dan lumut tidak mengandung isoflavon, karena mikroba tersebut ternyata tidak mempunyai kemampuan untuk mensintesa. Meskipun demikian, mikroba-mikroba tertentu mampu untuk melakukan transformasi senyawa isoflavon .

Bioaktivitas dan Struktur
Aktivitas fisiologis senyawa isoflavon telah banyak diteliti dan ternyata menunjukkan bahwa berbagai aktivitas berkaitan dengan struktur senyawanya . Aktivitas suatu senyawa ditentukan pula oleh gugus-gugus yang terdapat dalam struktur tersebut. Dengan demikian, dengan cara derivatisasi secara kimia dan secara biologis, dapat dibentuk senyawa-senyawa aktif yang diinginkan. mengemukakan bahwa aktivitas antioksidan ditentukan oleh bentuk struktur bebas (aglikon) dari senyawa. Selanjutnya,menyatakan bahwa aktivitas tersebut ditentukan oleh gugus -OH ganda, terutama dengan gugus C=0 pada posisi C-3 dengan gugus -OH pada posisi C-2 atau pada posisi C-5. Hasil transformasi isoflavon selama fermentasi tempe daidzein, genistein, glisitein, dan Faktor-II, ternyata memenuhi kriteria tersebut. Sistem gugus fungsi demikian memungkinkan terbentuknya kompleks dengan logam.
Aktivitas estrogenik isoflavon ternyata terkait dengan struktur kimianya yang mirip dengan stilbestrol, yang biasa digunakan sebagai obat estrogenik. Bahkan, senyawa isoflavon mempunyai aktivitas yang lebih tinggi dari stilbestrol. Oilis (1962) menunjukkan bahwa daidzein merupakan senyawa isoflavon yang aktivitas estrogenik-nya lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa isoflavon lainnya.
Aktivitas antiinflamasi ditunjukkan oleh gugus C=0 pada posisi C-3 dan gugus -OH pada posisi C-5 yang dapat membenluk kompleks dengan logam besi, seperti quersetin. Sedang aktivitas anti-ulser ditunjukkan oleh struktur gugus -OH yang bersebelahan, seperti pada mirisetin.
Senyawa formononitin dan gliseolin berpotensi untuk membunuh kapang patogen sehingga berpotensi sebagai senyawa pestisida (biopestisida). Di atas disebutkan bahwa senyawa isoflavonoida banyak mempunyai aktivitas biologis. Mekanisme aktivitas senyawa ini dapat dipandang sebagai fungsi "alat komunikasi" (molecular messenger) dalam proses interaksi antar sel yang selanjutnya mempengaruhi proses metabolisma sel atau makhluk hidup yang bersangkutan. Dalam hal ini, dapat secara negatif (menghambat) maupun secara positif (menstimulasi). Memperlihatkan fungsi isoflavon sebagai pengendali pertumbuhan (hormonal) seperti genistein dan daidzein yang juga mempunyai sifat estrogenik. Proteksi terhadap makhluk patogen yang berpotensi untuk membunuh kapang patogen ditunjukkan oleh senyawa formononitin dan gliseolin.

B. Kandungan Isoflavon dalam Kedelai dan Produk Olahannya
Di berbagai antara tanaman, kandungan isoflavon yang lebih tinggi terdapat pada tanaman Leguminoceae, khususnya pada tanaman kedelai. Pada tanaman kedelai, kandungan isoflavon yang lebih tinggi terdapat pada biji kedelai, khususnya pada bagian hipokotil (germ) yang akan tumbuh menjadi tanaman. Sebagian lagi terdapat pada kotiledon yang akan menjadi daun pertama dari tanaman
Kandungan isoflavon pada kedelai berkisar 2--4 mg/g kedelai. Senyawa isoflavon ini pada umumnya berupa senyawa kompleks atau konjugasi dengan senyawa gula melalui ikatan glukosida. Jenis senyawa isoflavon ini terutama adalah genistin, daidzin, dan glisitin. Bentuk senyawa demikian ini mempunyai aktivitas fisiologis kecil.
Selama proses pengolahan, baik melalui proses fermentasi maupun proses non-fermentasi, senyawa isoflavon dapat mengalami transformasi, terutama melalui proses hidrolisa sehingga dapat diperoleh senyawa isoflavon bebas yang disebut aglikon yang lebih tinggi aktivitasnya. Senyawa aglikon tersebut adalah genistein, glisitein, dan daidzein.

Masyarakat Indonesia yang secara tradisi telah lama mengkonsurnsi kedelai dalam bentuk produk-produk olahan seperti tahu, tempe, tauco, dan kecap, banyak diuntungkan dalam berbagai faktor karena produk tersebut mengandung nilai gizi tinggi, khususnya sebagai sumber protein; harganya relatif murah; mengandung senyawa aktif, khususnya isoflavon yang banyak mempunyai aktivitas fisiologis; serta produk yang dikonsumsi merupakan produk hasil olahan sehingga telah terjadi proses dekomposisi senyawa isoflavon kompleks menjadi senyawa isoflavon aglikon yang aktif.
Bentuk-bentuk produk olahan makanan tersebut sekaligus merupakan sumber isoflavon potensial untuk menunjang kesehatan tubuh kita. Berdasarkan hal tersebut maka mengkonsumsi kedelai dalam bentuk produk olahan terfermentasi lebih dianjurkan. Berbagai contoh kandungan isoflavon pada kedelai dan produk olahan terdapat pada Tabel 1.
Tabel 1: Kandungan Isoflavon pada Kedelai dan Berbagai Produk Olahan (Anderson, 1997)
Jenis Produk Protein
(g/100 g) Genistin
(µg/g protein) Isoflavon Total
(µg/g protein)
Kedelai mentah 37,0 1106 1891
Susu kedelai 4,4 30 56
Tempe mentah 17,0 277 531
Tahu 15,8 209 336

Mengingat berbagai potensi kedelai sebagai sumber gizi dan senyawa aktif serta prospeknya untuk dikembangkannya produk-produk baru, kedelai banyak disebut sebagai the golden bean, the miracle bean, food for the future, dan sebagainya.
Tempe adalah salah satu makanan tradisional yang dibuat dari kedelai melalui proses fermentasi kapang, terutama Rhizopus oligosporus. Di Indonesia terdapat berbagai jenis tempe sesuai dengan jenis bahan baku yang digunakan sehingga dijumpai tempe kecipir, tempe kara, tempe benguk, tempe gembus, tempe bongkrek, dan sebagainya. Bila disebut tempe saja, maka pada umumnya diartikan sebagai tempe kedelai. Tempe merupakan makanan bergizi tinggi sehingga makanan ini mempunyai arti strategis dan sangat penting untuk pemenuhan gizi. Lebih dari itu, tempe mempunyai keunggulan-keunggulan lain, yaitu mempunyai kandungan senyawa aktif; teknologi pembuatannya sederhana; harganya murah; mempunyai citarasa yang enak; dan mudah dimasak.
Kedelai dan tempe merupakan contoh sumber protein nabati yang dikenal masyarakat Indonesia dari berbagai kalangan. Selain kandungan protein yang tinggi, kedelai dan tempe memiliki potensi lain yaitu isoflavon. Keistimewaan isoflavon yang telah diketahui sampai saat ini ialah kemampuan sebagai antioksidan dan antikanker. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kandungan isoflavon secara kualitatif dan kuantitatif serta mengetahui kemampuan antioksidan dari sampel kedelai dan tempe yang telah diolah menjadi bentuk tepung. Kedelai dan tempe yang digunakan sebagai sampel berasal dari salah satu pasar di Jakarta Barat. Kedelai dan tempe yang telah diolah menjadi bentuk tepung kemudian diekstraksi menggunakan pelarut organik heksan dan metanol hingga dihasilkan preparat isoflavon dari kedua jenis sampel tersebut. Isoflavon kedelai maupun tempe dideteksi dan diuji konsentrasinya menggunakan High Performance Liquid Chromatography (HPLC) yang menghasilkan puncak-puncak sebanyak 9 buah pada preparat isoflavon kedelai dan 10 buah pada preparat isoflavon tempe yang menunjukkan keberadaan senyawa isoflavon. Hasil proses kromatografi tersebut menunjukkan kandungan isoflavon jenis daidzein sebesar 0.129 mg/ml atau setara dengan 28.67 mg/100 g berat kering pada sampel kedelai dan 0.221 mg/ml atau setara dengan 49.11 mg/100 g berat kering pada sampel tempe. Kandungan isoflavon jenis genistein ialah sebesar 0.009 mg/ml atau setara dengan 2 mg/100 g berat kering pada sampel kedelai dan 0.019 mg/ml atau setara dengan 4.22 mg/100 g berat kering pada sampel tempe. Potensi antioksidan yang dimiliki isoflavon kedelai dan tempe diuji dengan menggunakan metode kandungan total fenol dan aktivitas antioksidan. Kandungan total fenol yang ada dalam ekstrak isoflavon kedelai adalah sebesar 61.01 ppm atau setara dengan 13.56 mg/100 g berat kering, sedangkan pada ekstrak isoflavon tempe terdapat kandungan total fenol sebesar 69.23 ppm atau setara dengan 15.39 mg/100 g berat kering. Pengujian aktivitas antioksidan pada kedua jenis isoflavon menghasilkan aktivitas antioksidan sebesar 61.32% pada isoflavon kedelai dan 66.92% pada isoflavon tempe.
Susu kedelai mengandung isoflavon yaitu sejenis phytonutrien yang strukturnya sama dengan struktur estrogen. Isoflavon menjadi terkenal karena berdasarkan penelitian diketahui bahwa zat gizi ini berperan dalam mencegah terjadinya kanker dan gangguan jantung. Selain itu, Isoflavon juga dikaitkan dengan masalah osteoporosis dan menopause. American Heart Association mengeluarkan rekomendasi agar setiap orang mengkonsumsi kedelai dan olahannya. Setelah tiga bulan mengkonsumsi kedelai, diketahui bahwa terjadinya peningkatan high density lipoprotein (HDL) rata-rata 4,7 persen. HDL akan membuat materi penyumbat arteri keluar dari pembuluh darah karena itu ia disebut sebagai kolesterol jahat.

C. Proses Inovatif untuk Enrichment dan Pembuatan Konsentrat
Adanya manfaat dari kandungan isoflavon pada suatu jenis bahan pangan, menjadikan proses enrichment, dan tahap inovasui lainnya memungkinkan untuk terjadi. Diantara adalah dilakukannya sintesa turunan derifat isoflavone,yang nantinya akan berguna bagi tubuh manusia. Ipriflavone, obat yang dimetabolisme menjadi daidzein telah terbukti dapat menghambat kehilangan kalsium melalui urine pada wanita post monopouse.
Faktor-II dipandang sebagai senyawa yang sangat prospektif sebagai senyawa antioksidan (10 kali aktivitas dari vitamin A atau karboksi kroman dan sekitar 3 kali dari senyawa isoflavon aglikon lainnya pada tempe) serta antihemolitik, biosintesa Faktor-II dihasilkan melalui demetilasi glisitein oleh bakteri Brevibacterium epidermis dan Micrococcus luteus atau melalui reaksi hidroksilasi daidzein.
Biosintesa Faktor-II dihasilkan melalui demetilasi glisitein oleh bakteri Brevibacterium epidermis dan Micrococcus luteus atau melalui reaksi hidroksilasi daidzein.

D. Pengaruh Pengolahan Tradisional, Perlakuan Asam, Perlakuan Basa, dan Panas Terhadap Isoflavon

Air asam berguna untuk membantu pengendapan sari kedele sehingga menghasilkan tahu. Asam yag digunakan dalam proses pengendapan biasanya menggunakan asam kedele yang ditampung dan didinginkan. Asam kedele bisa juga diganti dengan asam cuka atau asam jawa. Penggunaan asam jawa dengan cara digiling kemudian diperas dan diambil air asamnya. Dengan penggunaan asam dari buah asam jawa ternyata diperoleh endapan tahu yang lebih banyak.

III. KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh pada makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Senyawa isoflavon merupakan senyawa metabolit sekunder yang banyak disintesa oleh tanaman.
2. Terdapat tiga jenis senyawa isoflavon, pada kacang kedelai, yaitu; genistein, glisitein, dan daidzein.
3. pemberian perlakuan enrichment pada bahan pangan yang mengandung isoflavon, memberikan pengaruh yang signifikan pada struktur isoflavon yang ada.

DAFTAR PUSTAKA
Suyanto, Pawiroharsono. 2008. Prospek dan Manfaat Isoflavon pada Kesehatan, Direktorat Teknologi Bioindustri, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.