Riset Rekayasa Pati Biji Kluwih dan Umbi Garut oleh Tim PKM-RE UAI sebagai Alternatif Pangan Antidiabetes

Diabetes mellitus (DM) merupakan penyakit tidak menular karena gangguan sekresi insulin sehingga kadar gula darah mengalami peningkatan. Penyakit DM tipe 2 merupakan permasalahan kesehatan yang banyak diderita oleh masyarakat dari negara maju dan berkembang seperti Indonesia. Saat ini, angka penderita DM tipe 2 di Indonesia pada tahun 2021 mencapai 19,5 juta orang dan diprediksi akan terus meningkat. Diabetes mellitus tipe 2 berkaitan dengan konsumsi makanan tinggi karbohidrat dengan nilai indeks glikemik (IG) tinggi. Diabetes Melitus Tipe 2 disebabkan karena resistensi insulin. Pati resisten tipe 3 mampu memperbaiki resistensi insulin tersebut. Pregelatinisasi dapat meningkatkan kandungan pati resisten biji kluwih dan pati garut. Bubur instan merupakan salah satu produk yang mengalami pregelatinisasi.

Kluwih (Artocarpus Camansi) merupakan bahan pangan lokal yang banyak ditumbuh di negara subtropis seperti Indonesia. Saat ini kluwih hanya dikonsumsi sebagai sayur tradisional tanpa ada eksplorasi lainnya. Biji kluwih termasuk salah satu bagian kluwih yang mengandung karbohidrat paling tinggi. Tepung biji kluwih mengandung zat gizi yang cukup tinggi antara lain karbohidrat 64,9%, protein 8,8%, dan serat 8,1%. selain itu biji kluwih mengandung amilosa sebesar 31,4% dan amilopektin sebesar 43,7%.

Selain kluwih, umbi garut juga termasuk sumber pangan yang memiliki IG rendah dan tinggi karbohidrat. Saat ini, pati garut telah digunakan sebagai alternatif bahan baku pengganti terigu. Kandungan pati umbi garut sebesar 92,2-98,8%, amilosa dan amilopektin secara berurutan adalah 29,7-31,3% dan 55,8-69,2%.

Tim Program Kreativitas Mahasiswa bidang Riset Eksakta (PKM-RE) Universitas Al Azhar Indonesia sedang melaksanakan riset pregelatinisasi pati terhadap bahan pangan lokal yaitu kluwih dna garut. Riset ini menganalisis kandungan pati biji kluwih dan umbi garut sebagai pangan fungsional berupa bubur yang dapat menurunkan penyakit diabetes. Analisis yang digunakan berupa analisis kimia, fisik, dan in vivo menggunakan tikus wistar jantan. Tim ini diketuai oleh Aulia Putri Thalita (21), dengan tiga anggota lainnya yaitu Rindiani Carissa Dwi Putri (21), Siti Fathima Aleyda Putri (21) dan Dhea Sabila Zein (22). Tim ini didanai  Pelaksanaan riset ini dimulai dari bulan Mei hingga Agustus 2024. sebelumnya, tim ini membuat proposal dan berhasil lolos ke tahap pendanaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (Ditjen Dikti) dengan total sebesar Rp 9.700.000 dan pendanaan internal Universitas Al Azhar Indonesia sebesar Rp 2.000.000.

Proposal tersebut direalisasikan dengan menggunakan dana yang telah diberikan dari Ditjen Dikti dan Universitas Al Azhar Indonesia. Terdapat 6 formulasi yang digunakan. Tahap pertama pada riset ini adalah memisahkan biji kluwih dari buahnya, kemudian dilakukan ekstraksi pati, pengeringan pengayakan, dan pregelatinisasi menggunakan drum dryer, kemudian pati tersebut dianalisis kimia, dan fisik. Begitu juga dengan tahapan pembuatan umbi garut. Pengujian in vivo dilakukan setelah uji kimia dan fisik selesai. Dimana tikus akan dikondisikan hiperglikemik terlebih dahulu. Secara rutin tikus akan diberikan pakan tepung biji kluwih dan umbi garut yang memiliki kandungan amilosa, amilopektin dan pati resisten terbaik. Pada pengujian ini diharapkan berat badan dan kadar gula darah tikus wistar jantan akan menurun secara perlahan serta kembali normal.

Pada kondisi DM tipe 2 insulin mengalami resistensi karena kerusakan sel pulau Langerhans (Nurdjanah et al., 2022) sehingga kadar gula dalam darah mengalami peningkatan. Penelitian Ulfa et al. (2020) menyebutkan bahwa konsumsi pati resisten tipe 3 dapat memperbaiki resistensi insulin. Pati resisten tipe 3 merupakan pati hasil modifikasi karakteristik fisik dan kimia sehingga pati tidak dapat dicerna oleh tubuh (Ekafitri, 2018). Pati resisten difermentasi oleh mikrobiota kolon menghasilkan asam propionat yang dapat berfungsi dalam memperbaiki sel sehingga insulin kembali sensitive (Goyal, Singhal dan Jialal, 2023). 

Prinsip proses modifikasi pati resisten tipe 3 yaitu pati mengalami gelatinisasi dan retrogradasi. Proses gelatinisasi dapat dilakukan dengan menggunakan extruder, spray dryer atau drum dryer (Fitriani et al., 2023). Teknologi drum dryer sebagai metode modifikasi pati ditentukan karena tektnologi tersebut telah banyak digunakan untuk memproduksi bubur instan komersial, serta efektivitasnya terhadap pregelatinisasi (Ni'mah, Suryani dan Setyowati, 2018). Maka, tim PKM-RE Universitas Al Azhar Indonesia berharap dapat berkontribusi aktif dalam membantu pemerintah dibidang kesehatan seperti menyelesaikan masalah pangan fungsional antidiabetes di Indonesia menggunakan buah lokal.