Info Teknologi » Senyawa HCN pada Ubi Kayu

Daun muda ubi kayu diketahui memiliki kandungan HCN yang tinggi.

Daun muda ubi kayu diketahui memiliki kandungan HCN yang tinggi.

Masyarakat Indonesia banyak yang mengkonsumsi ubi kayu terutama yang tinggal di daerah kering, dimana tanaman ubi kayu banyak dan mudah dibudidayakan. Mengkonsumsi ubi kayu harus berhati-hati, karena ubi kayu mengandung senyawa beracun yang dikenal dengan asam sianida atau HCN (Hydrogen cyanide).

Senyawa glukosida sianogenik (senyawa yang menghasilkan HCN) terdapat pada sekitar 2650 jenis tanaman termasuk ubi kayu (Haque & Bradbury 2002). Semua bagian tanaman ubi kayu kecuali biji, mengandung senyawa HCN (Wheatley & Chuzel 1993). Adanya senyawa HCN pada ubi kayu menyebabkan tanaman ubi kayu memiliki potensi meracun apabila dikonsumsi. Berdasarkan kandungan HCN-nya, tanaman ubi kayu dibedakan menjadi dua macam yaitu ubi kayu manis (kadar HCN <40 ppm) dan ubi kayu pahit (kadar HCN >50 ppm). Ubi kayu manis biasanya digunakan untuk keperluan konsumsi langsung, sedangkan ubi kayu pahit digunakan sebagai bahan baku industri (Balitbangtan 2011).

Di Indonesia terdapat 12 varietas unggul ubi kayu yang terdiri atas enam varietas dengan kandungan HCN <40 ppm (sesuai untuk konsumsi langsung) dan enam varietas dengan kandungan HCN >40 ppm (untuk bahan baku industri). Sebagai bahan baku industri, kadar HCN yang tinggi tidak menjadi masalah karena sebagian besar HCN akan hilang pada proses pencucian, pemanasan, maupun pengeringan (Balitkabi 2016).

Ada sekitar 25 senyawa glukosida sianogen yang terdapat pada bagian tanaman yang dapat dimakan yaitu pada tanaman almond, ubi kayu, sorgum, beberapa macam buah, dan bambu muda sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 1 (JECFA 1993).

Tabel 1. Senyawa glusida sianogen pada beberapa tanaman yang dapat dimakan.
No Tipe glukosida sianogen Tanaman
1. Lotaustralin Ubi kayu, Lima beans
2. Dhurrin Sorghum
3. Linamarin Ubi kayu
4. Amygdalin Almond, apel, peach, plum, apricot, cherry
5. Prunasin Apel, buah persik, buah ceri
6. Triglochinin Taro
Sumber: JECFA (1993), Haque and Bradbury (2002), Simeonova and Fishbein (2004), Shragg et al. (2004).

Pada tanaman ubi kayu, senyawa glukosida sianogen disintesis di daun dan diangkut ke umbi (Wheatley & Chuzel 1993). Pada ubi kayu, senyawa HCN terdiri atas Linamarin (95%) dan Lotaustralin (5%) (Gambar 1) (Balagopalan et al. 1998).

Gambar 1. Senyawa glukosida sianogen (Lotaustralin dan Linamarin) pada ubi kayu. Sumber : Balagopalan et al. (1998)

Gambar 1. Senyawa glukosida sianogen (Lotaustralin dan Linamarin) pada ubi kayu. Sumber : Balagopalan et al. (1998)

Kandungan HCN berbeda-beda antar tanaman, antar spesies, dan antar jaringan dalam tanaman yang sama. Tabel 2 menunjukkan bahwa tanaman ubi kayu memiliki kandungan HCN antara 15–1000 mg/kg. Tunas bambu muda bahkan mengandung HCN dalam konsentrasi yang sangat tinggi yaitu dapat mencapai 8000 mg/kg.

Tabel 2. Kandungan HCN pada beberapa tanaman.
Spesies Kandungan HCN (mg/kg)
Umbi ubi kayu 15–1000
Daun sorghum 750–790
Biji rami 360–390
Lima beans 2000–3000
Daun taro 29–32
Tunas bambu muda 100–8000
Biji apel 690–790
Biji peach 710–720
Biji aprikot 89–2170
Biji plum 696–764
Biji nectarine 196–209
Cherry 4,6 (jus)
Almond pahit 4700
Sumber: Haque and Bradburry (2002), Simeonova and Fishbein (2004), Shragg et al. (1982)

Kandungan HCN sangat dipengaruhi oleh faktor stres lingkungan (serangan hama dan penyakit, kekeringan yang berkepanjangan, kandungan P dan K dalam tanah rendah) (De Bruijn 1971, Ayanru and Sharma 1984), bervariasi antar kultivar ubi kayu, antar tanaman dalam kultivar yang sama, antar bagian tanaman dalam tanaman yang sama, antar umbi dalam tanaman yang sama, dan dalam jaringan parenkim umbi (De Bruijn 1973, Bourdoux et al. 1982). Berdasarkan hasil penelitian Wangasari (2013), kandungan HCN tertinggi pada umbi ubi kayu terdapat pada bagian korteks (kulit umbi), diikuti oleh bagian parenkim dan pith (Tabel 3). Daun memiliki kandungan HCN lebih tinggi dibandingkan umbi. Tabel 4 menunjukkan bahwa konsentrasi HCN tertinggi terdapat pada daun muda, kecambah, dan kulit luar umbi (Jorgensen et al. 2005).

Tabel 3. Perbandingan kandungan HCN (mg/kg HCN) pada bagian umbi ubi kayu.
Bagian umbi Jumlah sampel Rerata ± SE Minimum Maksimum
Pith (daging) 27 59,24 ± 3,62 44,23 96,79
Korteks (kulit umbi) 27 91,03 ± 2,94 70,45 115,65
Parenkim 27 78,35 ± 2,13 51,59 91,38
Sumber: Wangasari (2013).

 

Tabel 4. Konsentrasi glukosida sianogen pada berbagai bagian tanaman ubi kayu manis dan pahit.
Jaringan HCN (mg/kg bobot basah)
Ubi kayu manis Ubi kayu pahit
Biji 0,00 7,50
Kecambah (umur 10 hari) 285,00 245,00
Daun dewasa 468,00 310,00
Akar 126,50 185,00
Umbi 462,00 395,00
Sumber: Okigbo (1980).

Potensi toksisitas HCN tergantung pada tingkat kandungan HCN yang merupakan racun bagi manusia. Biasanya, HCN dalam jumlah kecil didetoksifikasi oleh enzim seluler dan thiosulfates dalam banyak jaringan untuk membentuk tiosianat yang relatif tidak berbahaya, yang diekskresikan dalam urin (Salkowski dan Penney 1994). Pada orang dewasa, konsumsi 50 sampai 100 mg atau 2 mmol HCN dalam waktu 24 jam, dapat memblokir respirasi seluler yang menyebabkan kematian (Rosling 1994 dalam FAO 1990). Tanda-tanda keracunan akut akibat keracunan HCN diantaranya adalah napas cepat, terengah-engah, sakit kepala, keluar air liur, mual, merasa cemas, vertigo, aritmia jantung, tremor, hipotensi, gagal napas, kejang, dan kematian. Dosis yang dapat menyebabkan kematian pada orang dewasa diperkirakan berada di kisaran 50 sampai 200 mg dan kematian dapat terjadi tidak lebih dari satu jam (Gosselin et al. 1976).

Banyak cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi atau menghilangkan kandungan HCN pada ubi kayu, diantaranya adalah direndam (FAO 1990), dilayukan (Hang & Preston 2005), direbus, dikukus, dipanggang, digoreng, dikeringkan, difermentasi, dan destilasi uap (Montagnac et al. 2009). Perlakuan pelayuan pada daun ubi kayu juga dapat menurunkan kandungan HCN. Daun muda yang diambil saat panen kemudian dilayukan selama 24 jam, kandungan HCN berkurang dari 1197 ppm menjadi 626 ppm. Sedangkan kandungan HCN dari daun bagian bawah yang diambil dari tanaman berumur 60 hst mengalami penurunan yang sangat signifikan setelah dilayukan selama 24 jam, berkurang dari 1435 ppm menjadi 393 ppm.

Standar internasional untuk tepung ubi kayu yang dapat dimakan yang ditujukan untuk konsumsi manusia langsung didasarkan pada konsentrasi HCN total tidak lebih dari 10 mg/kg (FAO 1998a) dan untuk Gari nilai tidak lebih dari 2 mg/kg (FAO 1998b). Ubi kayu manis yang layak dikonsumsi adalah ubi kayu yang mengandung HCN dalam umbinya <50 mg/kg. Untuk mengkonsumsi ubi kayu jenis manis, ubi kayu harus dikupas dan dimasak lebih dulu sebelum dikonsumsi. Standar untuk ubi kayu pahit adalah yang memiliki kandungan HCN dalam umbi >50 ppm. Ubi kayu pahit tidak boleh dikonsumsi dalam kondisi mentah, ubi kayu harus dikupas, dipotong-potong, dicuci, dibilas, dan dimasak sebelum dikonsumsi (FAO 2013).

HCN merupakan senyawa yang berbahaya dan dapat meracuni manusia maupun hewan. Agar ubi kayu aman dikonsumsi baik sebagai pangan maupun pakan, maka perlu ada penangananan atau teknik pengolahan tertentu untuk menurunkan kandungan HCN hingga taraf aman untuk konsumsi. Sudah terdapat standar internasional yang ditetapkan untuk keamanan konsumsi produk pangan yang mengandung HCN.

DAFTAR PUSTAKA

Ayanru, DKG and Sharma VC. 1984. Changes in total cyanide content of tissues from cassava plants infested by mites (Mononychellus tanajoa) and mealybugs (Phenacoccus manihoti). Agriculture Ecosystems & Environment 12(1):35-46 · December 1984.

Balagopalan C., Padmaja G., Nanda S., Morthy S. 1988. Cassava in food, feed and industry. Boca Raton, Fla : CRC Press. P 190-4

Balitbangtan. 2011. Varietas unggul ubi kayu untuk bahan pangan dan bahan industry. Sinar Tani Edisi 29 Juni – 5 Juli 2011No. 3412 tahun XLI.

Balitkabi. 2016. Deskripsi varietas unggul aneka kacang dan umbi. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.

Bourdoux P, Seghers P, Mafuta M, Vandrpas-Rivera M, Delange F, Ermans AM (1982). Cassava products: HCN content and detoxification process. In: Delange F, Iteke FB, Ermans AM (ed), Nutritional factors involved in the goitrogenic action of cassava. IDRC-184e. IDRC, Ottawa, Canada. pp. 51-58.

de Bruijn, G. H. 1973. The cyanogenic character of cassava (Manihot esculenta). In: Chronic Cassava Toxicity. (B. Nestel and R. MacIntyre, eds.), International Deveopment Research Centre, Ottawa, Canada, IDRC OlOe, pp. 43-48.

FAO. 1990. Root, tubers, plantains and bananas in human nutrition. http://www.fao.org/docrep/t0207e/t0207e08.htm

FAO. 1998a. Codex standard for edible cassava flour. In Joint FAO/WHO Food Standard Program; Codex/FAO/WHO: Rome, Italy, 1989; Codex Standard 176-1989.

FAO. 1998b. Codex standard for gari. In Joint FAO/WHO Food Standard Program; Codex/FAO/WHO: Rome, Italy, 1989; Codex Standard 151-1989.

FAO. 2013. Proposed Draft Maximum Levels For Hydrocyanic Acid In Cassava and Cassava Products. http://www.fao.org/tempref/codex/Meetings/CCCF/CCCF7/cf07_10e.pdf

Haque MR & Bradbury JH. 2004. Preparation of Linamarin fro cassava leaves for use in a cassava cyanide kit. Food chem 85: 27-29.

JECFA (Joint Expert Committee on Food Additives). 1993. Cyanogenic glycosides. In: Toxicological evaluation of certain food additives and naturallyoccurring toxicants. Geneva, WHO, 39th meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (Food Additive Series 30), WHO Geneva.p. 234−237.

Jorgensen, K., Bak, S., Busk, P.K., Sørensen, C., Olsen, C.E., Puonti-Kaerlas, J., Møller, B.L., 2005. Cassava (Manihot esculenta Cranz.) plants with a depleted content of cyanogenic glucosides in leaves and tubers. Distribution of cyanogenic glucosides, their site of synthesis and transport and blockage of the biosynthesis by RNAi technology. Plant Physiology 139, 363–374

Montagnac, J.A., Davis, C.R., and Tanumihardjo, S.A. 2009. Processing techniques to reduce toxicity and antinutrients of cassava for use as a staple food. Vol. 8, 2009—Comprehensive Reviews In Food Science And Food Safety. p 17-27.

Okigbo BN. 1980. Nutritional implication of projects giving high priority of the production of staples of low nutritive quality. In the case of cassava (Manihont esculenta, Crantz) In the humid tropics West Africa. Food Nutr. Bull. 2:1-10.

Salkowski A.A. and D.G. Penney. 1994. Cyanide poisoning in animals and humans: A review. Article in Veterinary and human toxicology · November 1994

Shragg TA, Alberton TE, Fisher Jr CJ. 1982. Cyanide poisoning after bitter almond ingestion. Western Journal of medicine: 136 (1) : 65-69.

Simeonova FP, Fishbein L. 2004. Hydrogen cyanide and cyanides:Human health aspects. Concise International Chemical Assesment Document 61. Gneva:World Health Organization.

Wheatley, C.C. and Chuzel, G. (1993) Cassava: the nature of the tuber and use as a raw material. In: Macrae, R., Robinson, R.K. and Sadler, M.J.

Wangari, M.F. 2013. Potential toxic levels of cyanide in cassava (Manihot esculenta Crantz) grown in some parts of Kenya. Unpublihed, Thesese, Kenyatta University. 70p.

Kartika Noerwidjati