SUMBER BAHAYA ALAMI PADA SINGKONG DAN PENANGANANNYA DINA PUJIANTI 6103013016 GEORGINA A.SHARON 6103013057 ANDRE KURNIAWAN 6103013097

LATAR BELAKANG Singkong (Manihot esculenta Grant) Merupakan tanaman yang sangat populer di seluruh dunia, khususnya di negara-negara tropis. Memiliki arti ekonomi terpenting dibandingkan dengan jenis umbi-umbian yang lain dan merupakan makanan pokok ketiga bagi Indonesia setelah padi-padian dan jagung. (Chalil, 2003 dalam Askurrahman, 2010). Produksi singkong di Indonesia mencapai 24558778 ton dengan tingkat produktivitas sebesar 228,29 Ku/Ha (Badan Pusat Statistika, 2014).

LATAR BELAKANG...(LANJUTAN) Singkong segar mempunyai komposisi kimiawi yang terdiri dari kadar air sekitar 60%, pati 35%, serat kasar 2,5%, kadar protein 1%, kadar lemak, 0,5% dan kadar abu 1%, sehingga merupakan sumber karbohidrat dan serat makanan. Dapat dimanfaatkan menjadi berbagai produk olahan seperti tape singkong, peuyeum, opak, tiwul, kerupuk singkong, keripik singkong, kue, dan lain- lain.

LATAR BELAKANG...(LANJUTAN) Bahaya Alami Singkong Sering dihadapkan dengan permasalahan keamanannya bagi kesehatan, karena secara alamiah mengandung senyawa sianogenik (Djazuli dan Bradbury, 1999; Nambisan, 1999 dalam Askurrahman, 2010) Asam sianida (HCN) dapat menghambat penyerapan oksigen pada sistem pernafasan sehingga terjadi kekejangan tenggorokan yang kemudian diikuti sesak nafas, hilang kesadaran, bahkan kematian.

LATAR BELAKANG...(LANJUTAN) Dosis mematikan (lethal dosage) dari sianida (dalam satuan mg/100g) adalah 0,03 pada lambung; 0,5 pada darah; 0,03 pada hati; 0,11 pada ginjal; 0,07 pada otak; dan 0,2 pada urin (Food Standards Australia New Zealand, 2004). Senyawa ini juga bersifat goitrogenik, yaitu menghambat penyerapan iodium sehingga dapat menyebabkan pasien mengalami defisiensi iodium (Purawisastra, dkk., 2004).

LATAR BELAKANG...(LANJUTAN) Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Yeoh (1997) dalam Askurrahman (2010), kandungan senyawa sianogenik pada singkong di Indonesia berkisar 20 ppm sampai 200 ppm. Secara umum, singkong dibagi menjadi dua golongan, yaitu singkong manis dan pahit. Singkong jenis manis memiliki kadar sianogen yang rendah ( ≤ 50 mg/kg singkong) sedangkan jenis pahit memiliki kadar sianogen yang tinggi (> 50 mg/kg singkong). Kandungan sianida yang diperbolehkan pada makanan dari singkong maksimal 10 ppm.

LATAR BELAKANG...(LANJUTAN) Contoh Kasus: Desa Serenan, Kecamatan Pangkur, Kabupaten Ngawi, Jawa Timur  3 Juli 2008 19 orang warga keracunan akibat mengkonsumsi tape singkong Gejala : peningkatan suhu tubuh pasien hingga 38 - 40ᵒC http://www.indosiar.com/patroli/warga-satu-kampung-keracunan-tape_74289.html

LATAR BELAKANG...(LANJUTAN) Contoh Kasus: Desa Jebol, Kecamatan Mayong, Kabupaten Jepara, Jawa Tengah. 18 Januari 2015 6 korban meninggal akibat mengkonsumsi tiwul (makanan dari tepung singkong) Gejala : pusing, mual, muntah-muntah http://www.tempo.co/read/news/2011/01/18/177307074/Enam-Tewas-Keracunan- Asam-Sianida-Pada-Tiwul

PEMBAHASAN Senyawa Sianogen Singkong Golongan Glukosida Sianogenik (dominan) Linamarin (95%) Lotaustralin (5%) Sianohidrin Sianida bebas (Montagnac et al., 2009)

LINAMARIN DAN LOTAUSTRALIN Letak linamarin, lotaustralin dan linamarase pada sel awalnya terpisah. Perlakuan mekanis Jaringan umbi rusak Linamarin & Lotaustralin keluar dari vakuola Berinteraksi dengan Linamarase

LINAMARIN DAN LOTAUSTRALIN.....(LANJUTAN) Proses sianogenesisnya adalah sebagai berikut: (Montagnac et al., 2009)

DETOKSIFIKASI HCN Terjadi secara spontan, begitu HCN terdapat di dalam tubuh. HCN dikonversi menjadi senyawa thiosianat Melibatkan enzim rhodanese (transulfurase) yang banyak terdapat di hati. Berlangsung sangat lambat.

SIANOHIDRIN Sianida Bebas Pada pH >4, suhu >30oC, terdekomposisi secara spontan membentuk HCN. Sianida Bebas Berupa senyawa HCN yang secara alami terdapat pada umbi.

DETOKSIFIKASI HCN.....(LANJUTAN) Kerja enzim dapat dipercepat dengan adanya donor sulfur dasar pertolongan pertama bagi pasien keracunan Jika kadar HCN yang masuk terlampau tinggi tahap ini tidak efektif HCN segera beredar ke seluruh tubuh melalui peredaran darah

DETOKSIFIKASI HCN.....(LANJUTAN) Reaksi detoksifikasi lainnya (peranannya minor): Sistin + HCN (diekskresikan melalui air liur dan urin) HCN dikonversi menjadi Asam Format (disekresikan melalui urin) HCN + Vit B12 Cyanocobalamine (disekresikan melalui urin dan cairan empedu) Methaemoglobin yang berkompetisi dengan enz. sitokrom oksidase menghambat pelumpuhan STE 2-imino-thiazolidine-4-carboxylic acid (Food Standards Australia New Zealand, 2004)

MEKANISME TOKSISITAS HCN mengikat Fe2+/Fe3+ Enzim sitokrom oksidase inaktif Sistem transport elektron terhambat ATP tidak terbentuk Mitokondria tdk dpt memanfaatkan O2 Mengarah ke Metabolisme anaerob Organ yang sensitif terhadap kegagalan Peningkatan as. laktat dlm darah respirasi akan menderita sintesis ATP/ADP tidak efektif Hipoksia, Kejang, Koma, hingga Meninggal Asidosis (Food Standards Australia New Zealand, 2004)

CARA PENCEGAHAN Singkong manis: relatif aman. Pengenalan jenis singkong sebelum dimanfaatkan: Singkong manis: relatif aman. Singkong pahit: perlu proses pengolahan yang khusus Singkong berbercak biru: sebaiknya tidak dikonsumsi

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Pengolahan yang dilakukan dengan berbagai cara: (Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Perebusan Pengukusan, Pemanggangan dan Penggorengan Pengeringan Fermentasi Steam Destillation Produksi Pati Kombinasi

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Perebusan Penggunaan suhu tinggi (100 ◦C) Linamarase terdenaturasi Linamarin tidak terhidrolisis Tetap berupa Linamarin Berpotensi menjadi HCN saat masuk tubuh Penggunaan suhu tinggi (100 ◦C) Sianida bebas dan Sianohidrin menguap Menurut Cooke dan Maduagwu (1978) dalam Montagnac et al. (2009), glukosida sianogenik hanya tereduksi 45-50% setelah 25 menit perebusan. Pengecilan ukuran singkong dapat meningkatkan efisiensi perebusan

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) .....(lanjutan Pengeringan) -- Efek Perbedaan Teknik Perebusan pada Kandungan Glukosida Sianogen pada Singkong: (dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Pengukusan, Pemanggangan dan Penggorengan. Menggunakan suhu >100 ◦C Hanya sedikit senyawa sianogen yang dapat terdegradasi Tidak disarankan untuk diterapkan pada singkong pahit, dan hanya sesuai bagi singkong manis (Bradbury and Holloway (1988) dalam Montagnac et al. (2009).

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Pengeringan Ada 2 jenis: oven drying dan sun drying Oven Drying: Peningkatan suhu pengeringan Peningkatan retensi glikosida sianogen (Cooke and Maduagwu,1978) Pengecilan ukuran Peningkatan retensi glikosida sianogen (Nambisan, 1994) Penyebab: Semakin cepat kering, aktivitas linamarase belum maksimal. Rata-rata sianida bebas hasil hidrolisis sebesar 30% (dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) .....(lanjutan Pengeringan) Sun Drying: Retensi glikosida sianogen lebih rendah dari oven drying karena suhu pengeringan hanya berkisar 55oC Suhu optimal Linamarase. Akumulasi sianohidrin dan sianida bebas jadi semakin tinggi, rata-rata 60% (Gomez et al., 1984) Tidak efektif bagi singkong yang berkadar glikosida sianogen tinggi. (dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) .....(lanjutan Pengeringan) Efek Pengeringan pada Kandungan Sianogen Singkong: (dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Fermentasi Fermentasi dengan singkong yang diparut: Peranan mikroorganisme dalam hidrolisis kecil. Retensi sianohidrin dan sianida (hasil hidrolisis) bebas menjadi tinggi. Proses pengolahan post fermentasi dapat mengurangi retensi. Co: Pemanggangan dalam pembuatan Gari yang dilanjutkan penyimpanan dalam jangka waktu lama kandungan sianida 100% hilang (Mahungu et al.,1987 dan Vasconcelos et al., 1990). (dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) .....(lanjutan Fermentasi) Fermentasi dengan singkong yang direndam: Lebih efektif dalam hidrolisis glukosida sianogen (90% hilang setelah 3 hari fermentasi). Peranan mikroorganisme dalam proses hidrolisis besar. Akumulasi sianohidrin dan sianida bebas tidak begitu tinggi (Westby dan Choo 1994). Perendaman 6 hari + pemarutan pada hari ke 6 + fermentasi 4 hari 98% sianogen hilang (Thambirajah, 1989). Perendaman tidak boleh terlalu lama kontaminan tdk tumbuh. (dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) .....(lanjutan Fermentasi) Fermentasi kering: Menghilangkan sianogen hingga 89,6% (Gidamis et al., 1993). Retensi sianida sekitar 12,5-16,5% (Ernesto et al., 2000). (dalam Montagnac et al., 2009)

Cara Pencegahan.....(lanjutan) .....(lanjutan Fermentasi) -- Efek Fermentasi pada Kandungan Sianida Singkong: (dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Steam Destillation Efektifitas penghilangan sianogen melalui steam distillation dengan minimum volume destilat sebanyak 100 mL untuk setiap kg dari: Daging singkong segar: 100% Daging singkong terfermentasi: 65% Adanya resistensi daging singkong fermentasi terhadap proses penghilangan sianogen terkait dengan stabilitasnya pada pH rendah. (Meuser dan Smolnick, 1980 dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Produksi Pati Cara: Terjadi hidrolisis sempurna terhadap glukosida sianogen Sianohidrin, sianida bebas dan glukosida sianogen larut pada supernatan. Dapat menghilangkan kandungan sianogen secara total (efektivitas 100%). Pemarutan Singkong Ekstraksi dengan air banyak Pengayakan (Nambisan,1994 dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN.....(LANJUTAN) Kombinasi Perebusan+Sun drying= 50% sianogen hilang (Nambisan, 1994). Perendaman+Sun drying= 97,8-98,7% sianogen hilang (Oke,1994) Perendaman 3 hari+ Pengeringan 3 hari= 85,9% sianogen hilang, retensi sianogen 2,2% (Oke,1994) Pemarutan+Sun drying= 96-99% sianogen hilang (Nambisan dan Sundaresan, 1985) Perendaman+Fermentasi+Pemanggangan= retensi sianogen 1,8-2,4% (Dufour, 1994) dan kombinasi lainnya.

KESIMPULAN Singkong mengandung senyawa – senyawa sianogenik (sianohidrin, glukosida sianogenik -> linamarin & lotaustralin, serta sianida bebas) yang berbahaya bagi manusia apabila dosisnya berlebihan. Pencegahan terjadinya keracunan dapat dilakukan dengan cara perebusan, pengukusan, pemanggangan dan penggorengan, pengeringan, fermentasi, steam destillation, produksi pati atau kombinasi berbagai cara tersebut.

DAFTAR PUSTAKA Amarudin, B. “Enam Tewas Keracunan Asam Sianida Pada Tiwul. 16 Februari 2015.http://www.tempo.co/read/news/2011/01/18/177307074/Enam-Tewas- Keracunan-Asam-Sianida-Pada-Tiwul Askurrahman. 2010. Isolasi dan Karakterisasi Linamarase Hasil Isolasi Dari Umbi Singkong (Manihot esculenta Crantz). Agrointek, 4 (2): 138-144. BPS. 2014. Tabel Luas Panen-produktivitas-produksi tanaman ubi kayu seluruh provinsi. 23 Februari 2015. http://www.bps.go.id/tnmn_pgn.php?kat=3&id_subyek=53&notab=0 Fsanz. 2004. Cyanogenic Glycosides in Cassava and Bamboo Shoots. Australia. Food Standards Australia and New Zealand. Juwinarno, B. “Warga Satu Kampung Keracunan Tape”. 20 Februari 2015. http://www.indosiar.com/patroli/warga-satu-kampung-keracunan- tape_74289 Montagnac, J., Christopher R. Davis, dan Sherry A. Tanumihardjo. 2009. Processing Techniques to Reduce Toxicity and Antinutrients of Cassava for Use as a Staple Food. Institute of Food Technologists. Volume 8. Purawisastra, S., Erwin Affandi, Almasyuri dan Rossi S. A. 2004. Detoksifikasi dan Peningkatan Kadar Protein Pada Singkong Pahit. Indonesia.

TERIMA KASIH