BAB I PENDAHULUAN I.1. LATAR BELAKANG
Vitamin B1 atau Tiamin merupakan salah satu vitamin yang dibutuhkan untuk menimbulkan nafsu makan dan membantu penggunaan karbohidrat dalam tubuh dan sangat berperan dalam sistim saraf. Kebutuhan vitamin bagi tubuh sebenarnya sangat cukup tersedia, ada unsur-unsur vitamin alami di dalam makanan yang di santap setiap hari. Kebutuhan harian akan vitamin berbeda-beda berdasarkan jenis usia, jenis kelamin dan bisa juga berdasarkan jenis pekerjaanya. Tiamin atau aneurin, sangat penting dalam metabolisme karbohidrat. Peran utama tiamin adalah sebagai bagian dari koenzim dalam dekarboksilasi oksidatif asam alfa-keto. Gejala defisiensi akan muncul secara spontan berupa beri-beri pada manusia. Penyakit tersebut te rsebut ditandai dengan penimbunan asam piruvat dan asam laktat, l aktat, terutama dalam darah da rah dan otak serta sert a kerusakan ker usakan daru sistem kardiovaskuler, syaraf dan alat pencernaan. Tiamin dalam makanan dalam bantuk bebas atau dalam bentuk kompleks dengan protein atau kompleks protein phosfat, pada prinsipnya tiamin berperan sebagai koenzim dalam reaksi-reaksi yang menghasilkan energi dari karbohidrat dan memudahkan pembentukan senyawa kaya energi yang disebut ATP (adenosil triposfat ).
Page 1
I.2. RUMUSAN MASALAH
Menentukan kadar vitamin B1 (tiamin)
pada beras merah tumbuk,
beras merah giling, dan beras putih giling secara spektrofotometri uv- visibel I.3. TUJUAN PENELITIAAN
Untuk mengetahui kadar vitamin B1 (tiamin) pada beras merah tumbuk, beras merah giling, dan beras putih giling secara spektrofotometri uv- visibel I.4. MANFAAT PENELITIAN
Menentukan kadar vitamin B1 (tiamin) pada beras merah tumbuk, beras merah giling, dan beras putih giling secara spektrofotometri uv- visibel
Page 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1.DEFINISI VITAMIN B1 (TIAMIN)
Vitamin B1 atau Tiamin merupakan salah satu vitamin yang dibutuhkan untuk menimbulkan nafsu makan dan membantu penggunaan karbohidrat dalam tubuh dan sangat berperan dalam sistim saraf. Kebutuhan vitamin bagi tubuh sebenarnya sangat cukup tersedia, ada unsur-unsur vitamin alami di dalam makanan yang di santap setiap hari. Kebutuhan harian akan vitamin berbeda-beda berdasarkan jenis usia, jenis kelamin dan bisa juga berdasarkan jenis pekerjaanya. Tiamin, dikenal juga dengan B1 atau aneurin, sangat penting dalam metabolisme karbohidrat. Peran utama tiamin adalah sebagai bagian dari koenzim dalam dekarboksilasi oksidatif asam alfa-keto. Gejala defisiensi akan muncul secara spontan berupa beri-beri pada manusia. Penyakit tersebut ditandai dengan penimbunan asam piruvat dan asam laktat, terutama dalam darah dan otak serta kerusakan daru sistem kardiovaskuler, syaraf dan alat pencernaan. Masing-masing jumlah vitamin B1 yang di butuhkan untuk bayi 0,4-0,5 mg/hari, anak-anak 0,7-1,0 mg/hari, pria dewasa 1,2-1,3 mg/hari, wanita dewasa 1,0-1,1 mg/hari, ibu hamil 1,5 mg/hari dan ibu menyusui 1,6 mg/hari. II.2. STRUKTUR KIMIA TIAMIN Struktur kimia tiamin, merupakan gabungan dari molekul basa pirimidin dan tiazol yang dirangkai jembatan metilen. Kokarboksilase adalah pirofosfat dari tiamin yang disintesis oleh tubuh dari kombinasi tiamin dengan ATP (Adenosisn Trifosfat) (Gambar 1.).
Page 3
Gambar 1. Struktur kimia tiamin pirofosfat (TPP)
II.3. SIFAT-SIFAT TIAMIN Tiamin larut dalam alkohol 70 % dan air, dapat rusak oleh panas, terutama dengan adanya alkali. Pada kondisi kering, tiamin stabil pada suhu100o C
selama
beberapa
jam.
Kelembaban
akan
mempercepat
kerusakannya. Hal ini menunjukkan bahwa pada makanan segar, tiamin kurang stabil terhadap panas jika dibandingkan dengan makanan kering. II.4.FUNGSI TIAMIN
Tiamin diperlukan dalam metabolisme semua spesies hewan dan tumbuh-tumbuhan. Pada tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi, tiamin dapat dibuat sendiri, begitu pula halnya pada beberapa tumbuhan tingkat rendah. Pada semua hewan, tiamin diperoleh dari makanannya, kecuali bila zat tersebut disintesis oleh mikroorganisme di dalam traktus digestivus (saluran pencernaan) hewan ruminansia. Fungsi metabolik tiamin antara lain pada reaksi oksidasi piruvat - AsetilKoA, rekasi oksidasi α- keto glutarat dan reaksi
transketolasi – HMP
(Heksosa Monofosfat). Di dalam otak dan hati, segera diubah menjadi TPP (thiamin pyrohosphat) oleh enzim thiamin difosfotransferase, dimana
reaksinya
membutuhkan
ATP.
Berperan
penting
sebagai
koensim
dekarboksilasi senyawa asam-keto. Beberapa enzim yang menggunakan TPP
Page 4
sbg koensim adalah pyruvate decarboxylase, pyruvate dehydrogenase, dan transketolase. Tiamin
penting
sebagai
koensim
pyruvate
dan
α-ketoglutarate
dehydrogenase, sehingga jika terjadi defisiensi, maka kapasitas sel dalam menghasilkan energi menjadi sangat berkurang Juga diperlukan untuk reaksi fermentasi glukosa menjadi etanol, di dalam yeast. II.5.SUMBER TIAMIN
Tiamin disintesis oleh bakteri di dalam alat pencernaan hewan ruminansia. Bakteri mensintesis tiamin dalam caecum kuda, tetapi ternyata tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Sumber- sumber tiamin antara lain tumbuhan biji-bijian, kacang-kacangan, daging, ikan dan susu. II.6.METABOLISME TIAMIN
Tiamin dari makanan setelah dicerna, diserap langsung oleh usus dan masuk ke dalam saluran darah. Penyerapan maksimum terjadi pada konsumsi 2,5 – 5 mg tiamin per hari. Pada jumlah kecil, tiamin diserap melalui proses yang memerlukan energi dan bantuan natrium, sedangkan dalam jumlah besar, tiamin diserap secara difusi pasif. Kelebihan tiamin dfikeluarkan lewat urine. Metabolit tiamin adalah 2-metil-4-amino-5-pirimidin dan asam 4-metiltiazol-5-asetat. Tubuh manusia dewasa mampu menyimpan tiamin sekitar 30 -70 mg, dan sekitar 80%-nya terdapat sebagai TPP (tiamin pirofosfat). Separuh dari tiamin yang terdapat dalam tubuh terkonsentrasi di otot. Meskipun tiamin tidak disimpan di dalam tubuh, level normal di dalam otot jantung, otak, hati, ginjal dan otot lurik meningkat dua kali lipat setelah terapi tiamin dan segera menurun hingga setengahnya ketika asupan tiamin berkurang.
Page 5
II.7.DEFISIENSI TIAMIN
Defisiensi tiamin akan menyebabkan gangguan saraf pusat, antara lain memori berkurang atau hilang, nistagmus, optalmoplegia, dan ataksia. Gangguan juga terjadi pada saraf tepi, berupa neropati perifer. Gangguan yang lain berupa kelemahan simetrik (badan sangat lemah), kehilangan fungsi sensorik, motorik dan reflek kaki. Timbul beri-beri jantung, dengan gejala jantung membesar, aritma, hipertensi, odema, dan kegagalan jantung. Normal asupan tiamin untuk orang dewasa adalah antara 1,0 – 1,5 mg/hari.
Jika makanan terlalu banyak mengandung karbohidrat,
maka
dibutuhkan lebih banyak tiamin. Tanda-tanda defisiensi tiamin antara lain menurunnya nafsu makan, depresi mental ( Peripheral neurophaty) dan lemah. Pada defisiensi kronis, maka muncul gejala kelainan neurologist, seperti kebingungan (mental), dan kehilangan koordinasi mata. Penyakit karena defisiensi tiamin, yaitu beri-beri. Penyakit ini disebabkan akibat makanan yang kaya akan karbohidrat tetapi rendah tiamin. II.8. ANTIVITAMIN ATAU ANTIMETABOLIT TERHADAP TIAMIN Pada keadaan tertentu bahan pangan dapat mengandung suatu zat yang bisa menghalangi aktivitas suatu vitamin dan bahkan merusaknya. Zat yang demikian disebut antivitamin atau antimetabolit untuk vitamin tersebut. Suatu contoh adalah gejala paralisis pada tikus yang diberi ikan mentah.. Paralisis tersebut disebabkan oleh suatu antivitamin yang terkandung pada ikan mentah tertentu yang merusak tiamin. Antivitamin tersebut berupa enzim tiaminase, yang memecah molekul tiamin menjadi dua bagian komponen penyusunnya, sehingga tidak berfungsi lagi. Pada ransum untuk tikus putih dengan kadar tiamin cukup, penambahan antivitamin berupa piritiamin, yang merupakan formula dengan struktur kimia hampir mirip dengan tiamin, hanya
Page 6
saja piritiamin mengandung kelebihan dua sulfur, gejala defisiensi tiamin terjadi. Gejala yang timbul tersebut dapat diatasi dengan penambahan level tiamin yang lebih tinggi. Ion-ion bisulfit dari piritiamin bersifat sangat merusak tiamin dengan cara memecah molekul tiamin menjadi pirimidin dan tiazol.
Page 7
BAB III METODE KERJA III.1. Alat
Spektrofotometer UV-Visibel (Shimadzu 265),
erlenmeyer,
gelas
piala, gelas ukur, corong, batang pengaduk, pipet takar, pipet tetes, karet hisap, labu semprot, timbangan digital, labu ukur, pH meter. III.2. Bahan
Polivinyl alkohol 1%, etanol netral 40 %, larutan biru bromotimol 0,05 %,larutan dapar NH4CL-NH4OH 0,2 M (49:1) pH 7,6, kalium heksasianoferat (III) 5% timbal (II) asetat 10 %, indikator fenolftalein, asam klorida 3 N, tiamin HCL ( BDH Biochemical), kertas saring, aquadest. III.3. Prosedur Persiapan sampel
Sampel yang digunakan adalah beras merah tumbuk, beras merah giling dan beras putih giling yang diambil dari daerah Kayu Aro – Kerinci, Jambi. Sampel di haluskan dengan blender kemudian timbang 5 gram sampel masukan dalam erlenmeyer 50 ml cukupkan dengan aquadest sampai tanda batas, kocok, kemudian saring dengan kertas saring masukan dalam labu ukur 50 ml, cukupkan dengan aquadest sampai tanda batas. Pembuatan Larutan Induk Vitamin B1 500 μg/ml ( Liu, S.,et al., 2002)
Ditimbang 25 mg Vitamin B1 kemudian larutkan dengan air suling dalam labu takar 50 ml tepatkan sampai tanda batas.
Page 8
Pengukuran Panjang Gelombang Serapan Maksimum ( Liu, S.,et al.,
2002) Dari larutan induk di pipet 4 ml masukkan dalam labu ukur 25 ml, sehingga diperoleh konsentrasi 80 μg/ml, tambahkan 2 ml dapar amonia, ditambah 3,3 ml biru bromotimol 0,05 % dan 1,5 ml polivinyl alkohol 1 %, cukupkan dengan aquadest sampai tanda batas, kocok homogen, lalu tentukan panjang gelombang serapan maksimum dengan spektrofotometer VV – VIS antara (400-800) nm. Pengukuran Kadar Vitamin B1
Larutan induk Vitamin B1 (500 μg/ml) dipipet sebanyak 2; 2,5; 3; 3,5; 4 ml dan masing-masing larutan dimasukkan dalam labu ukur 25 ml. Ke dalam masingmasing labu ditambahkan 1,2 ml dapar amonia, 2,7 ml biru bromotimol 0,05 % dan 0,7 ml polivinyl alkohol 1% kemudian cukupkan dengan aquadest sampai tanda batas, dikocok homogen, sehingga diperoleh konsentrasi larutan vitamin B1 berturut-turut 40,50,60,70, dan 80 μg/ml. Ukur serapan masing-masing larutan pada panjang gelombang maksimum yaitu 441 nm kemudian data absorban dan konsentrasi larutan standar digunakan untuk membuat kurva kalibrasi. Pengukuran vitamin B1 pada sampel dilakukan dengan memipet 5 ml filtrat sampel dan masukan dalam labu ukur 25 ml tambahkan 1,5 ml dapar amonia, tambahkan 3 ml biru bromotimol 0,05 %, tambahkan 1ml polivinyl alkohol 1 %, kemudian cukupkan dengan aquadest sampai tanda batas, kocok homogen dan ukur
Page 9
serapan dengan spektrofotometer UV-Visibel pada panjang gelombang 441 nm.
Page 10
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Penetapan kadar vitamin B1 yang terdapat pada beras merah tumbuk, beras merah giling dan beras putih giling dilakukan dengan metoda spektrofotometer UV-VIS menggunakan kompleks asosiasi ion antara vitamin B1 dengan biru bromotimol. Metoda ini sederhana, mudah dan selektif dengan menggunakan sampel dalam jumlah yang sedikit dengan waktu yang singkat, dan dapat diterapkan untuk penentuan spektrofotometri secara langsung pada vitamin B1 dalam fase air tanpa melakukan ekstraksi dengan pelarut organik. Vitamin B1+ bereaksi dengan biru bromotimol pada pH 7,6 ditunjukkan dengan perubahan warna larutan dari tidak berwarna menjadi kuning. Kompleks vitamin B1+ dengan biru bromotimol merupakan kompleks asosiasi ion yang berwarna yang dapat diamati pada panjang gelombang serapan maksimum 441 nm ( Liu, S., etal.,2002). Keadaan pH yang lebih tinggi atau lebih rendah dari 7,6 dapat mempengaruhi peranan biru bromotimol yang merupakan indikator, karena keasaman larutan berperan besar pada reaksi warna, oleh karena itu untuk mengontrol keasaman larutan dapat digunakan larutan dapar NH4Cl – NH4OH 0,2M agar tidak terjadi penurunan nilai serapan ( Liu, S., et al.,2002). Untuk meningkatkan kelarutan senyawa kompleks vitamin B1 dengan biru bromotimol dalam air perlu ditambahkan polivinyl alkohol sebagai zat pensolubilisasiyang merubah kompleks asosiasi ion yang bersifat hidrofob menjadi bentuk misel selain itu penambahan polivinyl alkohol juga membentuk
Page 11
larutan tetap jernih sehingga perubahan warna yang terjadi dapat diamati dengan jelas.
Ketelitian adalah ukuran yang menunjukan derajat kesesuaian antara hasil uji individual dan rata – rata jika prosedur ditetapkan secara berulang – ulang. Ketelitian diukur sebagai simpangan baku dan koefisien variasi dari masing – masing pengukuran. Untuk pengukuran kadar vitamin B1 pada sampel dengan 3 kali pengulangan diperoleh SD untuk beras merah tumbuk 0 ,243, beras merah giling 0,198 dan beras putih giling 0,190. Sedangkan nilai KV yang di peroleh untuk beras merah tumbuk 0,419 %, beras merah giling 0,437 % dan beras putih giling 0,449 % hasil ini memenuhi kriteria, karena nilai standar deviasi atau koefisien variasi 2 % atau kurang.
Page 12
Hasil pemeriksaan kadar vitamin B 1 dalam sampel beras diperlihatkan pada tabel 1. Beras merah tumbuk mengandung vitamin B1 dengan kadar tertinggi yaitu 2,887 mg/g, yang diikuti dengan beras merah giling 2,265 mg/g dan beras putih giling 2,129 mg/g. Pada uji statistik menggunakan ANOVA satu arah dilanjutkan uji beda nyata terkecil diperoleh perbedaan yang sangat signifikan (p<0,01) antara kadar vitamin B1 dari masing-masing sampel. Proses penyosohan atau penggilingan dapat mengurangi kadar vitamin B1 dalam beras.
Page 13
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa kadar Vitamin B1 yang tertinggi terdapat dalam Beras merah tumbuk 0,2887 % ± 0,243 yang terendah dalam Beras putih giling 0,2129 %, ± 0,190 sedangkan Beras merah giling 0,2265 %, ± 0,198. V.2. SARAN
Semoga penelitian ini dapat bermanfaat dan bisa dilakukan penelitian selanjutnya.
Page 14
DAFTAR PUSTAKA
Andi, H.N., 1987, Pengetahuan GiziM utakhir : Vitamin , PT Gramedia,Jakarta Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 1974, Ek str a F armakope I ndonesia , Cetakan Pertama, Jakarta Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 1995, F armakope I ndonesia , Ed IV, Jakarta Gan, S., 1995, F armakologi dan Terapi , Ed.4, Bagian Farmakologi FKUI, Jakarta Garrat, D.C., 1964, The Quantitati ve An ali sys of D r ugs , Toppan Company,London Herlich , K, 1990, Off icial M ethods of An alisis , 15 th ed, Volume 1, USA Liu, S., Zhuyuan, Z., Qin, L., Hongqun, L., and Wenxu, Z., 2002, Spectrophotometric Determination of Vitamin B1 in a Pharmaceutical Formulation using Tryphenylmethane Acid Dyes , Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis , Volume 30, Issue 3 Miller. JC., 1991, Statistika Untu k Ki mia Analitik, Edisi II, Penerbit ITB, Bandung Murray, R.K., Granner, D. K., Mayes, P. A., Rodwell, V. W., 1997, Biokimia H arper , Edisi 24, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta Soeharto, P.K., 1991, Biokimi a Nutr isi (Vitamin), Edisi 1, Fakultas Peternakan UGM Yogyakarta
Page 15
