serat

Serat makanan and fungsinya bagi kesehatan manusia

Penulis: Catootjie Nalle (Staf Pengajar pada Politeknik Pertanian Negeri Kupang yang sedang melanjutkan program doctoral (S3) pada Institute of Food, Nutrition and Human Health, Massey University-Palmerston North-New Zealand)

Kesadaran manusia awam untuk mengkonsumsi makanan berserat tinggi semakin meningkat, namun pengetahuan yang mendalam tentang serat makanan itu sendiri, fungsi serta mekanisme kerja serat bagi kesehatan tubuh masih sangat kurang. Pertanyaannya sekarang adalah apa sebenarnya serat makanan itu? Dari mana saja sumber serat itu diperoleh? Seberapa besar serat itu dibutuhkan setiap hari bagi anak-anak dan orang dewasa dan apa manfaatnya bagi kesehatan tubuh? Bagaimana mekanisme kerja serat dalam melindungi tubuh terhadap berbagai gangguan pencernaan dan penyakit? Bagaimana cara meningkatkan konsumsi makanan berserat? Semua pertanyaan ini akan dibahas secara mendalam pada artikel ini.

Definisi. Trowell (1974), salah satu pakar nutrisi makanan manusia, mendefinisikan serat makanan sebagai substansi tanaman yang tidak tercerna oleh enzim pencernaan manusia, termasuk di dalamnya sellulosa, hemisellulosa, pectin dan lignin serta polisakarida intrasellular seperti gum dan musilase. Kemudian di tahun 1977, Southgate mengeluarkan sebuah definisi kimia yang baru tentang serat bahwa serat makanan (dietary fibre) merupakan gabungan dari lignin dan polisakarida bukan pati (Non starch polysaccharides, NSP) yang tidak terhidrolisa oleh sekresi endogen pada saluran pencernaan manusia. Menurutnya, definisi ini merupakan sebuah definisi fisiologi dan filosofi, dan ia merasa bahwa sangat penting untuk menghasilkan sebuah definisi yang dapat diterjemahkan ke dalam suatu istilah analisa murni.

Secara umum, serat makanan tersusun dari komponen yang dapat larut (soluble dietary fibre, SDF) dan komponen yang tidak dapat larut (insoluble dietary fibre, IDF)). Serat makanan yang tidak dapat larut (IDF) merupakan komponen terbesar (sekitar 70%) penyusun serat makanan dan sisanya (sekitar 30%) adalah komponen yang serat makanan yang dapat larut (SDF). Komponen serat yang dapat larut antara lain pectin, musilase, ß-glucan, galaktomannan gum dan hemisellulosa (larut dalam alkali). Komponen ini menghasilkan viskositas (kekentalan), bulky dan lubrikasi di dalam perut dan usus halus. Serat makanan yang dapat larut ini merupakan serat yang paling lembut dan kental.Sedangkan komponen serat yang tidak dapat larut misalnya sellulosa, hemisellulosa (tidak larut dalam air dingin, air panas dan asam), chitin dan lignin. Komponen IDF ini menyebabkan terbentuknya struktur seperti sponge dan komponen ini melewati tubuh tanpa termodifikasi. Kedua komponen serat ini memiliki fungsi yang berbeda.

Sumber serat makanan. Komponen serat makanan yang dapat larut (SDF) banyak terdapat pada buah-buahan, sayur-sayuran, dan beberepa sereal dan biji-bijian legume (seperti gandum, oat, lentil, peas, kacang kedelai dan produk kacang kedelai). Buah-buahan, kacang-kacangan dan sereal ini lebih banyak mengandung pectin. Perlakuan terhadap makanan seperti memasak dapat menurunkan kadar serat makanan karena pemanasan dapat menghancurkan beberapa jenis serat makanan. Kulit buah dan sayuran banyak mengandung serat sehingga pengupasan kulit buah dan sayuran perlu dihindari. Peran utama SDF adalah untuk menurunkan level kolesterol darah dan juga membantu mencegah konstipasi. Sedangkan serat makanan yang tidak dapat larut (IDF) banyak kulit buah-buah, kacang-kacangan, biji-bijian dan sayuran tertentu seperti bunga kol, dedak gandum, dedak jagung, dan dedak beras. Salah satu peran penting IDF adalah untuk meningkatkan kepadatan feses, mencegah konstipasi dan masalah-masalah yang berkaitan dengan hemoroid.

Kebanyakan organisasi-organisasi kesehatan dunia menyarankan bahwa untuk mempertahankan kesehatan, orang dewasa harus mengkonsumsi serat makanan sebanyak 20 sampai 35 gram per hari. Sedangkan untuk anak-anak di bawah umur 10 tahun sekitar 5 sampai 10 gram serat per hari, dan anak-anak yang berumur 10 tahun haruslah mengkonsumsi serat sebanyak 15 sampai 20 gram per hari. Mengkonsumsi 30 sampai 40 gram serat per hari dapat mengurangi peluang terjadinya penyakit kolorektum seperti diverticulitis dan kanker. Mengkonsumsi jumlah serat yang terlalu tinggi (> 40 gram perhari) sangat tidak disarankan karena akan menurunkan penurunan penyerapan mineral-mineral penting seperti zat besi, zinc dan kalsium. Hal ini terjadi karena serat akan mengikat mineral-mineral ini dan akan dikeluarkan bersama-sama di dalam feses. Peningkatan jumlah konsumsi serat yang terlalu cepat dapat menyebabkan gangguan kesehatan minor seperti kembung perut, kram usus atau perut, dan dapat meningkatkan gas usus. Peningkatan konsumsi serat secara perlahan-lahan sangat disarankan agar saluran pencernaan mampu untuk beradaptasi.

Manfaat serat makanan. Sejumlah ahli nutrisi telah melaporkan bahwa serat berperan penting bagi kesehatan dan fungsi saluran pencernaan manusia, serta mencegah dan mengobati berbagai penyakit. Kekurangan serat dapat menyebabkan berbagai gangguan penyakit seperti jantung koroner (penyempitan arteri akibat penumpukan lemak), hemorrhoid (wasir), kanker rectum (usus besar), diabetes, obesitas (kelebihan berat badan), dan stroke (Ischemic: stroke yang disebabkan adanya penyumbatan di pembuluh darah akibat timbunan lemak di pembuluh darah sehingga pembuluh darah menjadi sempit dan darah tidak dapat mengalir lancar ke otak. Sekitar 83% pasien mengalami stroke jenis ini. Hemorrhagic: stroke yang diakibatkan pembuluh darah melemah dan kemudian pecah sehingga darah mengumpul di daerah sekitar otak tersebut. Kira-kira 70% kasus haemorrhagic stroke ditemukan pada pasien hipertensi), serta gangguan pencernaan (seperti kembung dan kesulitan buang air besar), dan kerusakan gigi dan gusi. Fungsi serat makanan berbeda menurut tipe atau komponen serat. Bukti ilmiah menunjukkan bahwa serat makanan yang kental (Viscous fibres) seperti guar gum, pectin dan psyllium dapat menurunkan glukosa darah postpandrial dan respons insulin lebih konsisten daripada serat makanan yang tidak kental (unviscous fibres).

Pengaruh serat makanan pada fungsi saluran pencernaan manusia antara lain:

1) berat dan komposisi feses: kedua jenis serat makanan (SDF dan IDF) dapat meningkatkan berat dan komposisi feses. IDF yang berbentuk seperti sponges mampu menyerap dan mengikat air sehingga dapat meningkatkan volume kandungan usus besar (feses), yang pada akhirnya meningkatkan pergerakan usus (bowel movement) dan menghasilkan feses yang lebih lembut;

2) struktur usus besar (rectum/kolon): serat makanan dapat merubah struktur usus besar (kolon). Pengujian pada tikus putih menunjukkan bahwa tikus putih yang mengkonsumsi serat memiliki berat mukosa usus (bagian proximal dan distal), DNA dan RNA yang lebih besar dibandingkan dengan yang tidak mengkonsumsi serat. Perubahan ini diakibatkan oleh fermentasi komponen polisakarida bukan pati (NSP) oleh bakteri usus besar dan kemungkinan lainnya adalah asam lemak rantai pendek akibat degradasi flora bakteri;

3) ekologi usus besar: komposisi serat makanan sangat mempengaruhi jumlah mikroflora usus besar. Lignin tidak dapat dicerna oleh usus besar. Sekitar 30-50% sellulosa dapat dicerna oleh mikro flora usus besar; 50-80% hemisellulosa; sedangkan pectin dan gum hampir dapat dicerna secara sempurna (90-100%) oleh flora usus besar. Fermentasi microbial usus besar ini terhadap serat makanan di dalam usus besar maupun sekum mempengaruhi jumlah asam lemak rantai pendek (asam asetat, propionat dan butirat dan mungkin juga iso-butirat dan iso-valerat) yang diproduksi dan diserap. Asam lemak rantai pendek ini berperan dalam mempengaruhi pergerakan air dan electrolit di dalam usus besar serta menyediakan energy dan menstimulasi proliferasi sel. Dari ketiga asam lemak rantai pendek utama, butirat merupakan sumber energy yang paling disukai bagi tubuh glukosa dan keton untuk colonocytes, untuk mengurangi proliferasi sel, dan menstimulasi pembelahan sel-sel termasuk sel-sel karsinoma kolon.

Sedangkan fungsi serat makanan dalam pencegahan dan pengobatan penyakit antara lain:

1) Penyakit jantung koroner (coronary heart disease, CHD): bukti ilmiah menunjukkan bahwa serat makanan mampu mencegah terjadinya penyakit jantung koroner. Serat makanan yang terdapat pada sayur-sayuran, buah-buahan dan serealia mampu menurunkan resiko fatal penyakit jantung koroner sebanyak 55%. Dari semua jenis serat yang disebutkan, serat yang berasal dari sereal-lah yang paling kuat melindungi tubuh melawan penyakit ini.

2) diabetes (meningkatnya kadar glukosa dalam darah): serat yang dapat larut akan mempertahankan kandungan insulin serum yang rendah dengan cara menunda penyerapan glucose.

3) hyperlipidemia (kelebihan lemak tubuh): mekanisme kerja serat dalam mencegah hyperlipidemia sebagai berikut: a) serat makanan yang dikonsumsi menurunkan daya cerna lemak atau sterol dalam saluran pencernaan, sehingga lemak yang tidak tercerna ini kemudian dikeluarkan melalui feses; b) serat makanan meningkatan produksi dan penyerapan asam lemak rantai pendek khususnya propionate (akibat fermentasi serat oleh mikro flora usus besar). Propionat berperan penting dalam menurunkan kadar kolesterol serum dan menghambat sintesa kolesterol; c) serat makanan yang kental (viscous) dan makanan yang tinggi serat akan memperlambat penyerapan glukosa, sehingga level insulin darah yang rendah akan tepat terjaga. Peningkatan kadar insulin berkaitan dengan penyakit jantung koroner; d) serat makanan akan memperlambat penyerapan nutrisi, dan dalam jangka waktu yang lama dapat merubah morfologi usus dan penyerapan lemak. Peningkatan jumlah dan tempat penyerapan lemak dapat merubah pola sekresi lipoprotein.

4) atherosclerosis (pengerasan pada arteri akibat penumpukan secara perlahan-lahan substansi lemak termasuk kolesterol pada dinding arteri): serat yang larut (SDF) seperti pectin dan guar gum yang terdapat dalam buah-buahan sangat membantu dalam mencegah timbulnya atherosclerosis melalui penurunan kolesterol tinggi dan trigliserida, yang pada akhirnya dapat mencegah terjadinya penyakit jantung dan stroke;

5) menurunkan kadar kolesterol darah: polisakarida viskos secara signifikan menurunkan total kandungan kolesterol darah sebanyak 10-20% (khususnya LDL), tepai tidak merubah konsentrasi kolesterol HDL atau triacylglycerol. SDF Soluble dietary fiber mengikat substansi lemak dan mencegah penyerapannya dalam usus, sehingga secara effektif dapat menurunkan kandungan kolesterol darah.

6) konstipasi (kesulitan buang air besar akibat feses yang terlalu kering, keras dan kecil): serat makanan yang tinggi mampu mencegah dan mengobati konstipasi apabila diiringi dengan peningkatan konsumsi air minum yang cukup setiap hari. Konsumsi banyak air setiap hari akan membantu kerja serat makanan dalam tubuh.

7) serat dapat mencegah terjadinya diverticulitis (pembengkakan dari diverticula yang terjadi secara abnormal pada dinding usus besar akibat infeksi bakteri) dan kanker rectum. Pada saat melewati kolon (usus besar), serat makanan yang tidak dapat larut (IDF) membantu membersihkan dinding interior usus. Aksi pembersihan dinding usus ini dapat mencegah kanker rectum dan diverticulitis. Diverticulitis ini mengakibatkan rasa sakit dan diare.

8) penyakit guzi dan gigi: Semua makanan termasuk makanan yang kaya akan serat dapat meningkatkan jumlah saliva. Telah diketahui bahwa saliva mengandung zat-zat kima yang bersifat buffer yang dapat menstabilisasi pH di atas 7 di dalam mulut. Bukti ilmiah menunjukkan bahwa mengunyah serat makanan seperti seledri sesudah makan dapat membantu memperbaiki gigi-gigi yang kekurangan mineral dan juga mengeluarkan sisa-sisa makanan yang terperangkap dalam gigi serta menetralisir asam pada gigi. Selain seledri, mengunyah permen karet (gum) yang rendah gula juga dapat meningkatkan kesehatan gigi karena dengan mengunyah gum jumlah saliva akan meningkat sebanyak 130%. Saliva sangat kaya akan agen pelindung oesophagus termasuk factor pertumbuhan epidermal, protein, mucin, proteins and prostaglandin E2. Penelitian membuktikan bahwa mengunyah permen karet rendah gula (sugarless gum) sesudah makan dapat menetralisir asam pada tenggorokan dan menghilangkan gejala penyakit gastro-oesophageal reflux (GORD).

9) Irritable bowel syndrome (adalah gejala-gejala seperti kram dan sakit pada perut, kembung, konstipasi dan diare akibat kontraksi abnormal pada usus besar yang terjadi akibat kurang mengkonsumsi serat dan air minum serta mengkonsumsi lemak secara berlebihan). Menurut kalangan medis, ada dua jenis IBS yakni IBS konstipasi (tidak buang air besar selama 5-7 hari) dan IBS diare. Penyakit ini dapat diatasi dengan mengkonsumsi makanan yang kaya akan serat, mengkonsumsi cairan (air minum) dalam jumlah yang banyak dan mengurangi konsumsi makanan berlemak. Kalangan medis membedakan IBS atas dua tipe, IBS konstipasi (selama 5 - 7 hari tidak buang air besar) dan IBS diare (nyeri perut, kembung, meningkatnya frekuensi buang air namun fesenya disertai dengan lendir). Pada jenisIBS diare, motilitas peristaltik usus terjadi sangat cepat sehingga isi kotoran dari usus besar cepat dikeluarkan. Akibatnya, air dalam kotoran belum sempat diserap, sudah harus dikeluarkan diselingi dengan rasa mulas. Sedangkan pada IBS konstipasi, gerakan peristaltik usus berjalan lambat, sehingga kotoran tertinggal terlalu lama dalam usus. Penyerapan air pun terlalu lama sehingga fesespun mengeras. Penyakit ini dapat diatasi dengan mengkonsumsi makanan yang berserat tinggi disertai dengan konsumsi air minum yang banyak dan mengurangi konsumsi makanan berlemak.

Berdasarkan berbagai perjelasan di atas, maka untuk meningkatkan konsumsi makanan berserat dapat dilakukan dengan dua cara yakni: 1) dengan mengkonsumsi makanan-makanan yang kaya akan serat (lihat daftar makanan yang berserat tinggi pada table di atas); dan 2) dengan mengkonsumsi extrak serat atau supplemen yang kaya serat (dalam bentuk pil, tablet atau powder). Namun cara kedua ini kurang disarankan karena mengkonsumsi serat yang berasal dari makanan secara langsung adalah lebih baik daripada mengkonsumsi serat dalam bentuk makanan tambahan (supplemen). Serat dalam bentuk suplemen dapat menyebabkan konstipasi, khususnya apabila disertai dengan kurang mengkonsumsi air minum.