Permintaan pangan berkarbohidrat yang mengandung pati resisten (Resistant Starch/RS) akhir-akhir ini terjadi peningkatan dengan tujuan untuk mengurangi indeks glikemik serta memperoleh manfaat kesehatan. Hal tersebut disebabkan peningkatan jumlah penderita obesitas, diabetes, resistensi insulin dan sindrom metabolik. Prevalensi seluruh penderita Diabetes mellitus (DM) yaitu 10% merupakan penderita tipe 1 (diobati dengan induksi insulin) dan 90% merupakan DM tipe 2, sehingga pencegahan dan pengelolaan DM tipe 2 sangat diperlukan, yaitu melalui pengelolaan gaya hidup sehat yang meliputi diet asupan karbohidrat yang mengandung tinggi serat seperti RS, olah raga dan konsumsi agen anti diabet. Salah satu tipe RS yang dapat diaplikasikan pada olahan pangan menggunakan suhu tinggi adalah RS tipe 3 (RS3), sehingga pembuatan sukun Cilacap menjadi RS3 dan penggunaannya sebagai diet merupakan salah satu usaha untuk mendukung dalam pengelolaan DM tipe 2.
Penelitian ini bertujuan untuk 1) melakukan identifikasi dan determinasi tanaman serta mengetahui morfologi buah sukun cilacap; 2) mengetahui sifat-sifat kimia, fisik dan fungsional pati sukun cilacap sebagai bahan pembuatan RS3; 3) menyelidiki efek autoclaving pada suhu 100, 121 dan 140°C selama 30 menit, cooling 4°C selama 24 dan 48 jam pada pembuatan RS3 sukun serta mengetahui sifat-sifat fisikokimia dan fungsional RS3 yang dihasilkan; 4) mengetahui profil glukosa darah tikus diabetes dengan induksi STZ-NA dengan asupan pati sukun asli, RS3 sukun terpilih dan pakan standar.
Penelitian dibagi dalam 4 tahapan, tahapan pertama yaitu identifikasi dan determinasi tanaman sukun cilacap di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI, sekarang menjadi Badan Riset dan Inovasi Nasional, BRIN), Pusat Penelitian Konservasi Tumbuhan dan Kebun Raya Bogor serta karakterisasi morfologi buah sukun cilacap. Tahapan kedua melakukan ekstraksi buah sukun untuk proses isolasi pati, selanjutnya dilakukan karakterisasi pati sukun cilacap meliputi karakterisasi sifat-sifat kimia, fisik dan fungsional. Rancangan yang digunakan pada tahap ini meliputi Rancangan Acak Lengkap satu faktor, yaitu proses isolasi pati sukun cilacap melalui proses ekstraksi dengan pemisahan endapan dibanding dengan ekstraksi tanpa pemisahan endapan. Data dianalisis dengan One Way ANOVA program SPSS 20.0, dan bila ada beda nyata dilanjutkan uji Tukey pada taraf ? ? 5%. Tahap ketiga, produksi RS3 sukun cilacap metode autoclaving 3x siklus pada suhu 100, 121 dan 140°C masing-masing 30 menit, dikombinasi dengan penyimpanan dingin (cooling) pada 4°C selama 24 dan 48 jam berlanjut dengan hidrolisis asam (larutan HCl 0.1 M) dan netralisasi (larutan NaOH 1 M). RS3 yang dihasilkan dilakukan karakterisasi sifat-sifat kimia, fisik dan fungsional. Rancangan penelitian tahap ini adalah Rancangan Acak Lengkap dua faktor yaitu isolasi pati dengan pemisahan endapan dan perlakuan autoclaving (100, 121 dan 140°C), cooling 4°C selama 24 dan 48 jam dilanjutkan hidrolisis asam. Data dianalisis dengan ANOVA menggunakan Sistem Analysis Statistik (SAS) versi 9.4, jika ada perbedaan nyata dilanjutkan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf ? ? 5%. Tahap ke empat adalah pengujian bioassay secara in vivo pada hewan coba (tikus) dari RS3 sukun terpilih. Tiga puluh enam ekor tikus Wistar jantan umur 2 bulan, berat badan ±150 - 200 gram diadaptasikan selama tiga hari dalam kandang, kemudian dibagi dalam 6 kelompok, masing-masing 6 ekor, dan diberi pakan yang berbeda, yaitu kelompok kontrol sehat dengan pakan standar (KS), dan 5 kelompok tikus induksi diabetes (STZ-NA) dengan asupan pakan standar (DS), pati sukun cilacap (DPSC), RS3 100 48 (DRS3 100 48), RS3 121 48 (DRS3 121 48) dan RS3 140 48 (DRS3 140 48). Intervensi diet dilakukan selama 4 minggu, setiap minggu dilakukan analisis berat badan, asupan pakan dan kadar glukosa darah, minggu ke 4 dilakukan analisis kadar insulin, indeks HOMA-IR, analisis profil digesta meliputi kadar air, pH dan SCFA sekum dan histopatologi jaringan pakreas.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa sukun cilacap termasuk dalam spesies Artocarpus altilis (Parkinson ex.FA. Zorn) Fosberg, familia Moraceae. Karakteristik morfologi buah menunjukkan sebagian besar buah berbentuk bulat dan agak lonjong, buah yang masak pohon berwarna hijau kecoklatan, panjang ±15.36 cm, lebar ±14,89 cm. Rata-rata berat buah ± 1,51 kg dan berat bagian yang dapat dimakan sebesar ± 1,25 kg. Rendemen pati ± 11,08%. Untuk mendapatkan pati sukun yang putih, dilakukan ekstraksi buah untuk proses isolasi dengan pemisahan endapan, dengan nilai L*sebesar 94,11 (putih) untuk endapan bawah dan nilai L* 87,59 (kecoklatan) untuk endapan atas. Produksi menjadi RS3 menyebabkan terjadinya peningkatan warna semakin coklat sehingga nilai L* makin menurun, serta meningkatkan rendemen pati dengan nilai rendemen tertinggi pada sampel RS3 121 48 (97,22%) dan terendah pada sampel RS3 140 24 (73,93%). Pati sukun cilacap mengandung kadar air 6,25%, abu 0,44%, lemak 0,08%, protein 1,84%, tinggi karbohidrat (91,40%), tinggi kadar pati (82,85%), tinggi amilosa (31,01%), rendah amilopektin (51,84%), kadar RS kategori tinggi (10,98%), aktivitas antioksidan 3,59%, kandungan serat pangan 2,73% terdiri dari serat larut 1,67?n serat tidak larut 1,06%. Kadar karbohidrat dan pati yang tinggi memungkinkan untuk aplikasi sebagai sumber karbohidrat dan pati alternatif di masa mendatang, serta adanya kadar amilosa dan RS yang tinggi pada pati sukun asli sangat memungkinkan untuk diproduksi menjadi RS dengan perlakuan suhu tinggi yaitu RS3. Analisis pola kristal menunjukkan sukun cilacap memiliki pola kristal B. Struktur granula berbentuk segi banyak (polihedral) dan bulat (spherical) dengan ukuran granula kecil (± 2.77 – 8 ?m). Pasting temperatur sebesar 73,30°C dengan peak time 10.24 menit. Profil sifat termal menunjukkan pati sukun memiliki suhu awal gelatinisasi (To) 147.01°C, suhu puncak (Tp) 150,93°C dan suhu akhir (Tc) 157,66°C dengan kisaran suhu gelatinisasi (Tc-To) 10,65°C. Pati sukun memiliki nilai WAI rendah (0,52 g/g), OHC 1,01 g/g, WS 3,09%, WHC 156,80 ?n SP 1431,00%. Ukuran granula pati sukun yang kecil menyebabkan molekul amilosa lebih banyak mengalami perembesan sehingga pembentukan pasta (proses gelatinisasi) terjadi pada suhu lebih rendah dibandingkan dengan granula pati dengan ukuran lebih besar. Dengan suhu awal gelatinisasi tersebut pati sukun bersifat kurang tahan selama prosesing terhadap panas sehingga tidak lagi terbentuk suhu pasta pada perlakuan suhu tinggi, dan pati cenderung mudah membentuk gel saat didinginkan. Secara fungsional granula pati sukun menunjukkan rentan terhadap suhu tinggi, tidak mudah menyerap air, tidak mudah mengikat minyak, tidak mudah larut dalam air, tidak mudah mengikat air, dan mudah membengkak sebelum dibuat RS3 dengan nilai SP lebih tinggi. Produksi sukun cilacap menjadi RS3 metode autoclaving (100,121, 140°C), cooling 4°C selama 24 dan 48 jam dan hidrolisis dengan asam kuat menghasilkan kadar air antara 4,74 – 7,89%, abu antara 2,67 – 3,19%, lemak antara 0,06 – 0,30 %, protein 1,31 – 1,95%, karbohidrat antara 87,88 – 91,05%, pati antara 66,99 – 82,36%, kadar amilosa meningkat antara 28,48 – 37,91%, kadar amilopektin antara 38,51 – 48,43%, kadar RS meningkat antara 11,03 – 19,41?n aktivitas antioksidan meningkat antara 7,08 – 9,11%. Warna pati RS3 sukun nilai L* menurun antara 82,31 – 76,67, rendemen antara 73,49 – 97,2%. Analisis granula pati menggunakan SEM menunjukkan, RS3 100 24 dan RS3 100 48 sebagian berubah bentuk menjadi blok tidak beraturan dan sebagian granula masih utuh, sedangkan RS3 suhu 121 dan 140°C semua granula berubah bentuk menjadi tidak beraturan berbentuk blok-blok tidak seragam. Profil gelatinisasi menunjukkan semua RS3 tidak terbentuk pasting temperatur, dengan peak time antara 4,07 – 10,34 menit. Sifat termal RS3 sukun dengan nilai To antara 134,81 – 152,24°C, nilai Tp antara 133,93 – 163,32°C, Tc antara 140,89 – 170,10°C, (Tc-To) antara 11,39 – 25,86°C dan ?H antara 3,04 – 6,08 J/kg. Sifat fungsional sukun yaitu nilai WAI meningkat antara 1,94 – 3,47 g/g, OHC semula menurun (0,58 – 0,79 g/g) kemudian meningkat pada RS3 suhu 140°C (1,53 dan 1,80 g/g), nilai WS meningkat antara 8,82 – 23,05%, nilai WHC meningkat antara 151,00 – 317,5?n nilai SP menurun antara 611,67 – 88,13%. Dari hal ini diketahui bahwa produksi pati sukun cilacap menjadi RS3 tersebut merubah karakterisasi pati asli. RS3 sukun cilacap dapat diaplikasikan pada produk makanan untuk meningkatkan tekstur (karena ukuran granula kecil dan partikel dapat diproses menjadi lebih halus), meningkatkan warna dan cita rasa lebih baik. RS3 100 48, RS3 121 48 dan RS3 140 48 memiliki karakteristik kimia, fisik dan fungsional lebih baik dibanding RS3 100 24, RS3 121 24 dan RS3 140 24, sehingga terpilih untuk aplikasi pada hewan coba. Hasil pengujian bioassay pada tikus Wistar menunjukkan kelompok tikus diabetes asupan RS3 121 48 dan RS3 140 48 memiliki efek peningkatan berat badan sebesar 10,42 dan 9,78%, penurunan kadar glukosa darah terbesar (62,32 dan 67,34%), peningkatan indeks HOMA-IR tertinggi (55,89 dan 60,87%), kadar insulin tertinggi (495,33 dan 514,09 pg/ml), SCFA tertinggi (asetat 47,64 dan 58,69 m mol/l, propionat 36,22 dan 47,66 m mol/l dan butirat 17,26 dan 22,99 ml mol/l) serta tikus diabetes mengalami recovery jaringan pankreas pada insula Langerhans terbaik, dengan ukuran lebih besar, sel-sel teratur dan tidak mengalami peradangan. Dari hal tersebut RS3 121 48 dan RS3 140 48 dapat digunakan sebagai bahan pangan fungsional yang bermanfaat bagi kesehatan khususnya mencegah DM tipe 2, serta bagi penderita DM tipe 2 dapat mengurangi komplikasi dan berperan mengontrol glukosa darah serta meningkatkan sensitivitas insulin.
