Apa yang dimaksud dengan pati dalam tumbuhan?

image

Apa yang dimaksud dengan pati dalam tumbuhan?

Pati adalah salah satu senyawa cadangan di dalam tumbuhan. Pati alami terdiri dari dua senyawa yang dapat dipisahkan, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa terdiri dari rantai panjang unit-unit glukosa yang tidak bercabang dan saling berikatan melalui ikatan a-(1,4), sedangkan amilopektin terdiri dari rantai glukosa yang bercabang pada ikatan a-(1,4) dan a-(1,6). Enzim yang dapat menghidrolisis pati terdiri dari 3 kelompok. Enzim a-amilase (a-1,4-glucan glucanohydrolase), disebut juga endoamilase. Enzim a-amilase menghidrolisis iktan a-1,4-glukosidik pada amilosa dan amilopektin (tetapi bukan pada maltosa hasil hidrolisis) secara random untuk menghasilkan dekstrin dan maltosa. selanjutnya produk tersebut akan dihidrolisi lebih lanjut oleh enzim glukogenik lain menjadi glukosa : anzim a-amilase (a-1,4- glucan maltohydrolase), disebut juga eksoamilase. Enzim tersebut menghidrolisis rantai pada pilo sakarida melalui pemutusan rantai pada unit-unit maltosa dari ujung nonpereduksi pada rantai. Enzim glukoamilase (a-1,4-glucan glucohydrolase) diwakili oleh pullulanase dan isoamilase.

image

Amilum dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagi zat pati atau zat tepung, yang merupakan suatu glukosan dan cadangan persediaan makanan bagi tanaman. Dalam tanaman, amilum terutama terdapat pada akar, umbi, atau biji tanaman. Poliosa ini merupakan sumber kalori yang sangat penting untuk tubuh, karena sebagian besar karbohidrat dalam makanan terdapat dalam bentuk amilum. Rasa amilum tidak manis dan terbentuk pada proses asimilasi dalam tanaman. Tanaman yang banyak mengandung amilum antara lain ubi kayu, kentang, sagu, dan jenis gandum.

Amilum praktis tidak larut dalam air dingin, tetapi apabila dipanaskan dengan air yang cukup, ternyata zat terdiri dari dua fraksi. Fraksi yang larut air disebut amilosa dan fraksi yang tidak larut air disebut amilopektin. Kadar amilosa dalam berbagai jenis amilum umumnya tidak sama sekitar 10-25%.

Amilosa dengan penambahan iodium memberikan warna biru yang segera hilang bila dipanaskan dan timbul kembali steleah didinginkan. Secara osmotik, bobot molekul amilosa diketahui 10.000-50.000. Struktur kimia amilosa berupa rantai tidak bercabang dan tersusun atas satuan a-D-glukopiranosa, dengan iktan ikatan glikosida 1,4. Berdasarkan susunan tersebut, amilosa dapat dianggap sebagai polimer glukosa atau polimer maltosa. Suatu penelitian membuktikan bahwa strukur molekul amilosa buakan berbentuk rantai lurus, melainkan berupa polimer berantai panjang berbentuk spiral (a-heliks).

Hidrolisis amilum dengan asam mineral encer akan menghasilkan molekul-molekul glukosa. Namun, bila amilum dihidrolisi dengan amilase, bukan glukosa yang diperoleh, tetapi maltosa. Hidrolisis amilum oleh pengaruh enzim amilase menjadi molekul-molekul maltosa tidak berjalan spontan, tetapi bertahap dengan hasil antar berua dekstrin. Tiga buah dekstrin yang penting sebagi hasil antar hidrolisis amilum adalah amilodekstrin, yang dengan iodium memberikan warna ungu; eritrodekstrin, yang dengan iodium memberikan warna merah; dan akrodekstrin, yang dengan iodium tidak memberikan warna. Tidak seluruh amilum dapat diubah menjadi maltosa oleh pengaruh enzim amilase.

image

Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Barangkali tidak ada satu senyawa organik lain yang tersebar begitu luas sebagai kandungan tanaman seperti halnya pati. Dalam jumlah besar, pati dihasilkan dari dalam daun-daun hijau sebagai wujud penympanan sementara dari produk fotosintesis.

Pati juga tersimpan dalam bahan makanan cadangan permanen untuk tanaman, dalam biji, jari-jari teras, kulit batang, akar tanaman menahun dan umbi. Pati merupakan 50-65% berat kering biji gandum dan 80% bahan kering umbi kentang (Claus, et al., 1970).

Pati berbentuk granul atau butir-butir kecil dengan lapisan-lapisan yang karakteristik. Lapisan-lapisan ini serta ukuran dan bentuk granul seringkali khas bagi beberapa spesies tanaman sehingga dapat digunakan untuk identitas tanaman asalnya (Claus, et al., 1970).

Tanaman yang mengandung pati digunakan dalam farmasi seperti Zea mays (jagung), Oryza sativa (beras), Solanum tuberosum (kentang), Triticum aesticum (gandum), Maranta arundinacea (garut), Ipomoea batatas (ketela rambat) dan Manihot utilissima (ketela pohon) (Claus, et al., 1970).

Secara umum pati terdiri dari 20% bagian yang larut air (amilosa) dan 80% bagian yang tidak larut dalam air (amilopektin). Amilosa merupakan Universitas Sumatera Utara 20 molekul yang lurus, terdiri dari 250 sampai 300 satuan D-glukopiranosa dan dihubungkan secara seragam oleh ikatan alfa-1,4-glukosida yang cenderung menyebabkan molekul tersebut dianggap berbentuk seperti uliran (helix).

Amilopektin terdiri dari 1000 atau lebih satuan glikosa yang kebanyakan juga dihubungkan dengan hubungan alfa-1,4. Namun terdapat juga sejumlah hubungan alfa-1,6 yang terdapat pada titik-titik percabangan. Jumlah hubungan semacam ini terdapat kurang lebih 4% dari jumlah hubungan atau satu untuk setiap 25 satuan glukosa. Oleh karena perbedaan struktur ini maka amilosa lebih larut dalam air dibandingkan dengan amilopektin. Hal ini digunakan untuk memisahkan kedua komponen tersebut.

Pemisahan yang lebih efisien dilakukan dengan mengendapkan dan membuat senyawa kompleks dari amilosa dengan pereaksi yang sesuai meliputi bermacam-macam etanil atau nitroparafin. Amilosa bereaksi dengan iodium membentuk senyawa kompleks berwarna biru tua, sedangkan amilopektin memberikan warna violet kebiruan atau ungu.

  1. Amilosa
    Amilosa merupakan polisakarida, polimer yang tersusun dari glukosa sebagai monomernya. Tiap-tuap monomer terhubung dengan ikatan 1,4- glikosidik. Amilosa merupakan polimer tidak bercabang yang bersama-sama dengan amilopektin menjadi komponen penyusun pati. Dalam masakn, amilosa memberi efek keras bagi pati atau tepung (Whistler dan Paschall, 1984).

  2. Amilopektin
    Amilopektin merupakan polisakarida yang tersusun dari monomer Glukosa. Amilopektin merupakan molekul raksasa dan mudah ditemukan karena menjadi satu dari dua senyawa penyusun pati, bersama-sama dengan amilosa. Walaupun tersusun dari monomer yang sama, amilopektin berbeda dengan amilosa, yang terlihat dari karakteristik fisiknya.

    Secara struktural, amilopektin terbentuk dari rantai glukosa yang terikat dengan ikatan 1,4- glikosidik, sama dengan amilosa. Namun demikian, pada amilopektin terbentuk cabang-cabang (sekitar tiap 20 mata rantai glukosa) dengan ikatan 1,6-glikosidik. Amilopektin tidak larut dalam air.

    Dalam produk makanan amilopektin bersifat merangsang terjadinya proses mekar (puffing) dimana produk makanan yang berasal dari pati yang kandungan amilopektinnya tinggi akan bersifat ringan, porus, garing dan renyah. Kebalikannya pati dengan kandungan amilosa tinggi, cenderung menghasilkan produk yang keras, karena proses mekarnya terjadi secara terbata (Whistler dan Paschall, 1984).