Article Details

OPTIMASI FERMENTASI KULTUR KOMBUCHA PADA EKSTRAK AIR BIJI KOPI HIJAU ROBUSTA (COFFEA CANEPHORA L.) SEBAGAI PENURUN BERAT BADAN

Oleh   Tedjo Narko [30716019]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Prof. Marlia Singgih, Ph.D. ; Dr. rer. nat. Sophi Damayanti, M.Si., Apt. ; Dr. Indra Wibowo, S.Si., M.Sc.;
Jenis Koleksi : S3-Disertasi
Penerbit : Farmasi
Fakultas : Sekolah Farmasi (SF)
Subjek :
Kata Kunci : Kopi hijau robusta, kombucha coffee, kafein, asam klorogenat, RSM, zebrafish (Danio rerio), penurun berat badan
Sumber :
Staf Input/Edit : yana mulyana  
File : 1 file
Tanggal Input : 2020-09-28 09:23:35

World Heatlh Organization (WHO) mendefinisikan kelebihan berat badan dan obesitas sebagai suatu penimbunan lemak yang tidak normal atau berlebihan sehingga dapat mengganggu kesehatan. Penyebab utama dari obesitas dan kelebihan berat badan adalah adanya ketidakseimbangan energi antara kalori yang dikonsumsi dengan kalori yang dikeluarkan. Mengkonsumsi makanan yang sehat dan melakukan aktivitas fisik yang rutin dapat membantu mencegah obesitas. Makanan dan minuman tertentu telah divariasikan dengan tujuan untuk menurunkan berat badan. Kafein merupakan salah satu senyawa yang diketahui dapat menurunkan berat badan atau membantu mencegah penambahan berat badan. Namun, masih sedikit bukti ilmiah yang menyatakan bahwa mengkonsumsi kafein dapat menyebabkan penurunan berat badan. Kafein terdapat pada banyak minuman termasuk kopi. Kopi biasanya diolah dalam bentuk minuman seduh dari biji kopi sangrai dan kombucha coffee (KC). KC menjadi lebih popular dalam beberapa tahun terakhir. KC merupakan hasil fermentasi dari ekstrak biji kopi dengan penambahan kultur kombucha. Hal ini telah diterapkan pada berbagai jenis biji kopi seperti biji kopi hitam dan hijau. Biji kopi hijau mengandung beberapa komponen, terutama kafein dan asam klorogenat. Kedua komponen tersebut sangat penting dalam pembentukan cita rasa sedangkan ekstraknya dapat berpengaruh pada kesehatan. Dalam menurunkan berat badan, kafein dalam ekstrak biji kopi hijau berperan dalam memecah lemak menjadi asam lemak bebas, sedangkan asam klorogenat berfungsi mempercepat metabolisme lemak di hati. Guna meningkatkan konsentrasi asam klorogenat pada ekstrak biji kopi hijau, banyak upaya telah dilakukan, misalnya menggunakan fermentasi ekstrak air biji kopi hijau dengan penambahan kultur kombucha. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan kondisi fermentasi ekstrak biji kopi hijau robusta dengan penambahan kultur kombucha serta melakukan studi lebih lanjut terkait potensi aktivitas dan keamanannya seperti: uji toksisitas akut, studi interaksi kafein dan asam klorogenat dengan enzim lipase pankreas, prediksi toksisitas, uji in vitro dan in vivo sebagai penurun berat badan menggunakan ikan zebra (Danio rerio), dan uji hedonik produk fermentasi KC. Penelitian ini diawali dengan menguji 4 jenis biji kopi hijau robusta dari Garut, Soreang, Aceh dan Ciwidey. Pengujian dilakukan untuk mengetahui pH fermentasi KC dan konsentrasi kafein serta asam klorogenat menggunakan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT). Proses fermentasi dilakukan selama 18 hari dan pengambilan sampel dilakukan pada hari ke 0, 6, 12 dan 18. Fermentasi dioptimalkan menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM) dengan Minitab Ver 17, serta menggunakan 3 parameter penelitian yaitu konsentrasi gula, suhu inkubasi dan lama inkubasi. Produk KC kemudian dianalisis toksisitas akut menggunakan ikan zebra (Danio rerio), dan uji prediksi toksisitas menggunakan parameter Kroes TTC decision tree. Selanjutnya studi interaksi kafein dan asam klorgenat dengan enzim lipase pankreas 3PE6 dilakukan dengan metode in silico. Uji aktivitas farmakologis sebagai anti obesitas KC terhadap penghambatan lipase pankreas dan uji in vivo menggunakan ikan zebra (Danio rerio). Uji hedonik dan deskriptif produk KC dalam penelitian ini juga dilakukan dengan melibatkan responden pria dan wanita. Hasil penelitian yang meliputi pH, kadar kafein dan asam klorogenat menunjukkan bahwa pH KC setelah 18 hari fermentasi biji kopi hijau dari Garut, Soreang, Aceh dan Ciwidey masing-masing berkurang menjadi 2,6±0,1; 2,5±0,2; 2,7±0,2; 2,6±0,1, sedangkan konsentrasi kafein masing-masing berkurang menjadi 24,14±1,87; 22,23±1,15; 22,21±1,36; 24,02±1,14 mg/L, dan konsentrasi asam klorogenat meningkat masing-masing menjadi 151,53±0,50; 148,32±1,21; 146,24±1,38; 143,76±1,08 mg/L. Hasil analisis eksperimen menggunakan KCKT dibandingkan dengan pengujian RSM menunjukkan tidak ada perbedaan yang signifikan. Persentase deviasi untuk konsentrasi kafein berkisar antara 0,17-3,19 % dan 0,32-2,99 % pada asam klorogenat. Kondisi optimum fermentasi dicapai pada konsentrasi gula 6,77 % b/v, suhu inkubasi 25°C dan lama inkubasi 18 hari. Uji toksisitas akut dilakukan menggunakan ikan zebra berdasarkan terjadinya kecacatan pada embrio ikan zebra setelah pemberian KC. LC50 diperoleh dengan nilai 1294,29 ppm. LC50 ini dikategorikan aman menurut Organization for Economic Co-operation and Development (OECD). Berdasarkan parameter Kroes TTC decision tree, senyawa kafein dan asam klorogenat dalam KC berada pada nilai ambang batas paparan yang aman. Studi interaksi ligan alami, kafein, dan asam klorogenat menunjukkan nilai ikatan energi masing-masing sebesar -13,33; -5,61; -8,01 kkal/mol. Interaksi ini menunjukkan bahwa ligan alami, kafein dan asam klorogenat memiliki residu asam amino yang sama yaitu ALA51, sedangkan kafein dan ligan alami memiliki residu asam amino yang sama yaitu ALA51 dan MET123. Uji anti obesitas secara in vitro menggunakan enzim lipase pankreas menunjukkan bahwa KC memiliki nilai IC50 sebesar 5,39 ppm. Uji aktivitas farmakologi ikan zebra (Danio rerio) setelah pemberian KC dengan konsentrasi 250; 500; 1000 ppm menghasilkan penurunan Indeks Massa Tubuh (IMT) masing-masing sebesar 3,13; 6,67; 9,09 %, sedangkan berat badan masing-masing menurun sebesar 8,84; 13,62 dan 19,48 %. Konsentrasi glukosa darah masing-masing menurun sebesar 19,27; 20,72; 22,12 %, dan konsentrasi trigliserida masing-masing menurun sebesar 28,47; 30,47; dan 37,76 %. Uji hedonik dan deskriptif dilakukan dengan menyebarkan kuisioner dan uji cita rasa produk KC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa responden lebih menyukai KC original daripada KC dengan penambahan cita rasa. Sebagai kesimpulan, hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa KC berpotensi untuk digunakan pada program penurunan berat badan.