Rodent tuber (Typhonium flagelliforme) merupakan tanaman herbal asal Indonesia yang dikenal memiliki sifat antikanker dan antioksidan, khususnya terhadap kanker payudara, leukemia, dan paru-paru. Penelitian menunjukkan bahwa varietas mutan dari tanaman ini memiliki kandungan senyawa bioaktif yang lebih tinggi, seperti asam heksadekanoat, alfa-tokoferol, asam oktadekanoat, stigmasterol, dan eikosana. Namun, ekstrak dari tanaman mutan ini belum dikembangkan secara optimal sebagai produk pangan fungsional. Untuk meningkatkan stabilitas dan efektivitasnya, digunakan teknologi enkapsulasi. Enkapsulasi berfungsi melindungi senyawa bioaktif dari degradasi, oksidasi, dan kerusakan lingkungan, serta meningkatkan kelarutan, stabilitas, dan pelepasan senyawa secara terkendali. Bahan seperti whey protein concentrate (WPC), maltodekstrin, dan soy protein isolate (SPI) sering digunakan sebagai bahan enkapsulan karena sifat protektif dan fungsionalnya.

Rodent Tuber Typhonium flagelliforme (https://www.socfindoconservation.co.id/plant/322?lang=en)

Proses Enkapsulasi ekstrak tanaman mutan Typhonium flagelliforme (rodent tuber):

  1. Ekstraksi: Tanaman mutan KB 6-1-2 dikeringkan dan dimaserasi dengan etanol 96% semalaman. Setelah itu, larutan disaring menggunakan kertas saring Whatman No. 1, dan supernatan yang diperoleh diuapkan menggunakan rotary evaporator hingga kering untuk mendapatkan ekstrak pekat.
  2. Pembuatan Nanoemulsi: Metode inversi fasa digunakan untuk membuat nanoemulsi. Ekstrak (0,01%) dicampur dengan DMSO (0,1%) dan Tween 80 (0,01%), kemudian diaduk dengan gliserol 2,5% menggunakan pengaduk magnetik pada kecepatan 700 rpm. Air ditambahkan hingga volume akhir mencapai 300 mL, lalu diaduk selama 30 menit untuk membentuk emulsi.
  3. Proses Enkapsulasi: Nanoemulsi kemudian dienkapsulasi menggunakan metode spray drying dengan berbagai rasio bahan enkapsulan. Proses pengeringan dilakukan pada suhu 170°C dengan laju alir 20 mL/menit. Bubuk hasil enkapsulasi dikumpulkan melalui dua siklon, kemudian ditimbang untuk menentukan hasil atau yield dari proses enkapsulasi.

Hasil dari Proses Enkapsulasi

Enkapsulasi dilakukan menggunakan empat formulasi berbeda dengan kombinasi bahan enkapsulan berupa maltodekstrin, whey protein concentrate (WPC), dan soy protein isolate (SPI). Analisis kimia terhadap bubuk hasil enkapsulasi menunjukkan bahwa senyawa bioaktif yang berpotensi sebagai antikanker masih terdeteksi pada semua formula, meskipun beberapa senyawa hilang selama proses pengeringan.

Temuan utama meliputi:

  • Formula maltodekstrin + WPC + SPI mengandung asam heksadekanoat (6,23%), asam oktadekadienoat (5,24%), dan asam oleat (2,15%).
  • Formula maltodekstrin + SPI (2:1) mendeteksi asam heksadekanoat (6,87%), asam tridekenoat (5,59%), dan dipalmitin (2,65%).
  • Formula maltodekstrin + WPC (2:1) memiliki kandungan asam palmitat (1,19%) dan asam oktadekadienoat dalam jumlah sangat tinggi (85,16%).
  • Formula dengan hanya maltodekstrin menunjukkan variasi senyawa terbanyak, termasuk asam palmitat (31,89%), asam stearat (57,61%), serta beberapa senyawa alkana (eikosana, trikosana, heptakosana, nonakosana) dan stigmasterol — yang semuanya berpotensi sebagai agen antikanker.

Meskipun senyawa bioaktif utama berhasil terdeteksi, beberapa senyawa hilang selama proses spray drying, menunjukkan perlunya optimalisasi kondisi proses untuk mempertahankan seluruh komponen yang bermanfaat.

Karakteristik Morphology Ekstrak Rodent Tuber

Struktur morfologi dari ekstrak tanaman mutan rodent tuber yang dienkapsulasi dianalisis menggunakan alat Scanning Electron Microscopy (SEM). Proses enkapsulasi dilakukan dengan menggunakan berbagai komposisi bahan pelapis, yaitu maltodekstrin, whey protein concentrate (WPC), dan soy protein isolate (SPI). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada rasio maltodekstrin:WPC:SPI (2:1:1), partikel yang terbentuk berbentuk bulat, permukaannya halus, tidak terdapat kerutan atau retakan, dan berukuran antara 10–20 µm. Hal serupa juga tampak pada rasio maltodekstrin:SPI (2:1), di mana partikel terlihat halus dan berbentuk bulat dengan ukuran yang bervariasi, meskipun variasi ukuran ini menyulitkan penentuan ukuran rata-rata. Sementara itu, pada komposisi maltodekstrin:WPC (2:1), beberapa partikel terlihat berkerut, menandakan bahwa proses enkapsulasi belum optimal. Hasil terburuk terlihat pada enkapsulasi yang hanya menggunakan maltodekstrin, di mana partikel banyak yang mengempis dan berkerut akibat peristiwa ballooning, yaitu pecahnya dinding kapsul karena tekanan internal yang tidak mampu ditahan, kemungkinan akibat suhu pengeringan yang terlalu tinggi.

Selain itu, sifat higroskopis dari WPC dan SPI juga mempengaruhi struktur mikroskopis kapsul. Kedua bahan ini mudah menyerap air dari lingkungan, yang menyebabkan peningkatan mobilitas molekul dan perubahan struktur dari kondisi kaca (glassy) menjadi karet (rubbery), sehingga partikel-partikel cenderung saling menempel. Perbedaan morfologi antar partikel juga dapat disebabkan oleh tingkat penguapan air selama proses spray drying. Semakin tinggi suhu, maka semakin cepat penguapan dan semakin halus serta jelas permukaan partikel yang terbentuk. Sebaliknya, suhu rendah menghasilkan partikel dengan bentuk tidak beraturan. Oleh karena itu, bahan enkapsulan yang baik seharusnya memiliki kelarutan dan kemampuan emulsifikasi yang tinggi, mampu membentuk lapisan film, mudah dikeringkan, dan menghasilkan larutan pekat dengan viskositas rendah. Dengan demikian, kombinasi maltodekstrin, WPC, dan SPI menunjukkan hasil morfologi enkapsulasi terbaik dibandingkan dengan bahan tunggal seperti maltodekstrin.

 

Reference: “THE MORPHOLOGICAL AND CHEMICAL CHARACTERIZATION OF ENCAPSULATED POWDER IN RODENT TUBER MUTANT PLANT (Typhonium flagelliforme) EXTRACT”

  • F. Sianipar1,2, , S. Yuliani3, K. Assidqi1,2 and R. Purnamaningsih
  • 1 Food Technology Department, Engineering Faculty, Bina Nusantara University, 11480 Jakarta, Indonesia
  • 2 Research Interest Group Food Biotechnology, Bina Nusantara University, 11480 Jakarta, Indonesia
  • 3 Indonesian Center for Agricultural Postharvest Research and Development (BB-Pascapanen), 16111 Bogor, Indonesia
  • 4Research Center for Horticultural and Estate Crops, National Research and Innovation Agency, 16111 Bogor, Indonesia