Jurnal : Methylglioxal Alami dari Madu Manuka

Christhoper J. Adams, Merylin Manley Harris, Peter C. Molan
Madu murni dari bunga manuka sering menunjukkan aktifitas antibakteri yang dulu dikenal sebagai UMF, yang tidak berhubungan dengan senyawa hydrogen peroksida, yaitu senyawa antibakteri pada madu-madu lain. Aktfitas unik pada madu manuka ini diketahui disebabkan oleh senyawa yang bernama metilglioksal. Selama ini belum bisa ditentukan asal muasal senyawa tersebut pada madu manuka meskipun telah lama diketahui oleh para peternak lebah bahwa kandungan metilglioksal dan aktifitas antibakteri madu manuka semakin meningkat  pada saat penyimpanan. Metilglioksal pasti dibentuk melalui reaksi enzimatik atau kimiawi. Metilglioksal dan hubungannya dengan metabolisme glukosa telah menjadi subjek pada penelitian saat ini. Berbagai jalur pembentukan baik enzimatik, dan non enzimatik  memicu pembentukan dan degradasi metilglioksal dalam jaringan hidup.
Pembentukan non enzimatik dari senyawa triose (salah satu bentuk gula)  menjadi metilglioksal telah diteliti sejak pertengaahan abad ke 20. Kinetik transformasi non enzimatik  triose yang  dikatalis (dipercepat reaksinya) dalam keadaan asam telah diteliti dan telah didemonstrasikan bahwa dengan katalis asam, D,L- gliseraldehid dan dehidroksiasetone terdehidrasi (kehlangan air)  berubah menjadi metilglioksal  dengan reaksi tanpa bisa kembali lagi (irreversible).
Anion polivalen  (ion OH- banyak) termasuk posfat diduga merupakan katalis konversi dehidroxyaseton menjadi metilglioksal, namun hal ini masih disangsikan karena fakta produksi metilglioksal oleh turunan prosedur yang digunakan dalam deteksi mergaukan.  Metilglioksal diduga merupakan senyawa intermediet pada reaksi maillard antara dehidroksi aseton dan asam amino glisin. Hal ini juga merupakan indikasi bahwa adanya kemungkinan terbentuknya senyawa metilglioksal  intermediet antara dehidroksiaseton dan asam amino lain, serta protein. Disamping konversi non enzimatik tersebut diatas, metilglioksal juga mungkin dibentuk langsung oleh dehidroksiaseton-fosfat pada keadaan asam dengan katalis amina oleh enzim metilglioksal synthase.
Sembilan sample madu manuka diperoleh dari berbagai tempat, diperoleh pada comb  sesaat setelah madu disimpan oleh lebah dan sebelum madu tersebut masa  pematangan dalam waktu yang lama terjadi. Metilglioksal ditemukan dalam jumlah yang sedikit  (139-491 mg/kg madu) pada madu segar namun dehidroksiaseton  (1192-5099 mg/kg madu) ditemukan dalam jumlah yang bervariasi dalam semua sample. Pada saat penyimpanan pada suhu 37’C, kandungan dehidroksi aseton mengalami penurunan sedangkan metilglioksal mengalami peningkatan.
Pada saat dehidroksiaseton ditambahkan pada madu clover, dan disimpan pada suhu 37’C, terjadi pembentukan metilglioksal dan berkurangnya dehidroksiaseton pada madu. Kurangnya keseimbangan  dari kedua kurva diduga merupakan reaksi samping  dari dehidroksiaseton yang menghasilkan senyawa lain seperti glikolat dimana reaksi selanjutnya terjadi pada pembentukan hidrogen peroksida. Pada sisi lain, metilglioksal dikonsumsi oleh reaksi dengan protein atau hidrogen peroksida. Dicoba juga pada percobaan tersebut untuk membuat madu buatan dengan sejumlah glukosa, sukrosa, dan fruktosa, dengan pH 3,8 lalu ditambahkan dehidroksi aseton dengan jumlah yang sama dengan yang terkandung pada madu manuka, dan hasilnya setelah mengalami penyimpanan, DHA berubah menjadi metilglioksal namun dengan kecepatan lebih kecil dari reaksi dengan madu clover. Dari sini diketahui bahwa pada matrik komplek madu alami, ada kemungkinan yang muncul yaitu adanya katalisis atau rute reaksi yang melibatkan senyawa-senyawa amina. Yang diharapkan adanya reaksi reversible yang sedikit yaitu berubahnya metilglioksal menjadi dehidroksiaseton. Penambahan yang sama D,L gliseraldehide pada madu clover menghasilkan terbentuknya metilglioksal dengan laju yang sebanding dengan penambahan dehidroksiaseton, namun tidak adanya dehidroksiaseton yang terbentuk. Hal ini sejalan dengan observasi sebelumnya yang menyatakan bahwa tidak ada isomerisasi yang sama pada kedua triose pada media asam. Artinya : D,L Gliseraldehide tidak terdapat dalam madu segar.
Saat dehidroksiaseton ditambahkan pada madu clover bersama dengan asam amino glisin dan arginin, sehingga kandungan asam amino 0.62%, metilglioksal secara  terbentuk dan reaksi pembentukan metilglioksal ini lebih cepat dibandingkan kalua dehidroksiaseton ditambaahkan sendiri tanpa asam amino,  kemudian dehidroksiaseton perlahan-lahan berkurang. Kecepatan reaksi ini meningkat saat kandungan asam amino ditambahkan hingga menjadi 2.5%. Adanya asam amino dan atau protein mempercepat reaksi konversi dehidroksiaseton menjadi metilglioksal. Karena reaksi konversi dehidroksiaseton menjadi metilglioksal merupakan reaksi non enzimatik, ada dugaan kuat bahwa pemanasan dapat meningkatkan laju reaksi. Namun setelah dipanaskan pada suhu 50’C keatas ternyata terjadi kehilangan dehidroksiaseton dan metilglioksal dibandingkan pada saat  inkubasi menggunakan suhu 37’C. Hal ini juga diikuti meningkatnya senyawa Hidroksimetilfurfural 10 kali lipat secara tajam pada percobaan tersebut.
Sample nektar diperoleh dengan mencuci bunga manuka menggunakan air. Bunga manuka diperoleh dibeberapa daerah di Hamilton dan Waikato. Semua bunga manuka memiliki kandungan dehidroksiaseton, namun  jenis pink yang memiliki paling banyak dehidroksiaseton yaitu sebesar 13.600 mg/kg. Tidak ada bunga manuka yang memiliki kandungan metilgioksal.
Dari penelitian ini diketahui bahwa terdapat kandungan  dehidroksiaseton yang bervariasi dalam nektar bunga, dan pohon manuka tertentu mampu menghasilkan madu manuka dengan antibakteri nonperoksiada tinggi, sedangkan lainnya tidak. Oleh sebab itu, dikemudian hari akan ada kemungkinan dilakukannya selective breeding yang menghasilkan pohon yang memiliki kandungan dehidroksiasetoon tinggi pada nektarnya.
Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: