Ilmuwan Membuat Sorgum yang Kaya Protein Jadi Lebih Sehat

Para ilmuwan di Amerika Serikat berhasil mengembangkan varietas sorgum yang lebih sehat dengan konsentrasi karotenoid provitamin A yang signifikan sekaligus meningkatkan penyerapan mineral.

KOMPAS/AHMAD ARIF

Sorgum merupakan tanaman tradisional yang telah lama dikembangkan masyarakat Flores, NTT, tetapi kemudian ditinggalkan sejak pertengahan 1970-an seiring kebijakan pemerintah yang mendorong produksi beras.

JAKARTA, KOMPAS — Sorgum merupakan tanaman biji-bijian yang bisa tumbuh di lahan kering dan tinggi protein, serat, vitamin B, serta beberapa zat gizi mikro, tetapi kekurangan prekursor vitamin A dan mineral utama seperti zat besi dan seng. Untuk mengatasi kekurangan ini, para peneliti Amerika Serikat telah mengembangkan varietas baru sorgum.

Para ilmuwan di Pusat Penelitian Gizi Anak dari Layanan Penelitian Pertanian (ARS) Kementerian Pertanian Amerika Serikat (USDA) telah membantu mengembangkan varietas sorgum yang lebih sehat yang mengandung konsentrasi karotenoid provitamin A signifikan sekaligus meningkatkan penyerapan mineral untuk memenuhi kebutuhan nutrisi ibu dan anak di Afrika sub-Sahara.

Varietas baru ini adalah hasil kolaborasi selama 20 tahun dari para ilmuwan dengan USDA-ARS, Pusat Nutrisi Anak Arkansas (ACNC), Tanaman untuk Institut Kesehatan Manusia Universitas Carolina Utara (NCSU), dan Corteva Agriscience. Hasil kajian mereka diterbitkan di jurnal Food & Function pada Senin (31/7/2023).

Tanaman sorgum (Sorghum bicolor) diketahui memberikan banyak manfaat diet, karena tinggi protein, serat, vitamin B, dan beberapa zat gizi mikro. Tetapi seperti banyak biji-bijian sereal lainnya, ia kekurangan prekursor vitamin A dan mineral utama seperti zat besi dan seng.

Lebih buruk lagi, sorgum mengandung asam fitat senyawa antinutrien alami, yang mencegah penyerapan mineral seperti zat besi dan seng oleh gastrointestinal. Kelemahan sorgum ini cukup signifikan mengingat mikronutrien ini harus diperoleh dari makanan.

Melalui serangkaian uji coba, tim menemukan hasil yang lebih positif dengan varietas baru.

Banyak studi menunjukkan, sorgum memiliki daya tahan yang sangat bagus untuk tumbuh di lahan kering, termasuk di Afrika sub-Sahara. Di Indonesia, sorgum juga tumbuh baik di Nusa Tenggara Timur dan telah dibudidayakan selama turun-temurun.

”Penelitian ini memiliki implikasi penting bagi orang-orang yang tinggal di Afrika sub-Sahara, di mana sorgum adalah tanaman pokok yang penting secara budaya dan sering dimakan sebagai bubur, dan merupakan sumber utama karbohidrat makanan,” kata Michael Dzakovich, seorang peneliti dari USDA-ARS.

Akibatnya, ibu dan anak-anak di Afrika sub-Sahara secara tidak proporsional menderita penyakit kronis yang berkaitan dengan asupan vitamin A, zat besi, dan seng yang tidak mencukupi.

Vitamin dan mineral sangat penting untuk fungsi sistem kekebalan tubuh dan pencegahan penyakit. Menurut USDA, anak-anak dengan kekurangan vitamin A menghadapi peningkatan risiko kebutaan dan kematian akibat infeksi.

Baca juga: Hadapi Ancaman Krisis Pangan, Sorgum Bisa Jadi Alternatif

Bioteknologi

Dalam studi tersebut, para ilmuwan mengembangkan galur sorgum tingkat lanjut yang ditingkatkan dengan karotenoid provitamin A dan non-provitamin A menggunakan penumpukan sifat. Metode ini merupakan teknik bioteknologi yang biasa digunakan dalam pemuliaan tanaman untuk mengintegrasikan beberapa sifat sekaligus dalam sebuah tanaman. Varietas ini juga mengandung enzim fitase, protein yang memecah asam fitat, yang lebih efisien.

Para ilmuwan ingin mengevaluasi seberapa efektif karotenoid dan mineral akan diserap dari makanan dengan varietas baru ini. Mereka menggunakan model pencernaan laboratorium yang meniru sistem pencernaan manusia.

Menurut Mario G Ferruzzi dari University of Arkansas for Medical Sciences, yang menjadi penulis senior paper ini, tantangan dalam kajian ini adalah peningkatan kadar mineral dalam usus, seperti zat besi dan magnesium, yang telah dikaitkan dengan penurunan penyerapan karotenoid. ”Ada potensi pertukaran antara karotenoid dan mineral dan kita harus mengingatnya saat kita mencoba mengatasi kekurangan vitamin A dan mineral pada saat yang bersamaan,” katanya.

Melalui serangkaian uji coba, tim menemukan hasil yang lebih positif dengan varietas baru. ”Temuan kami menunjukkan bahwa sorgum yang terbuat dari galur yang kami kembangkan mampu menghasilkan provitamin A karotenoid 32 kali lebih banyak daripada varietas sorgum biasa. Selain itu, juga menyediakan mineral seperti seng dan zat besi. Seorang anak berusia antara empat dan delapan tahun dapat dengan mudah memenuhi kebutuhan vitamin harian mereka. Persyaratan hanya dengan beberapa porsi bubur yang dibuat dari jalur biofortifikasi ini,” jelas Ferruzzi.

Garis sorgum ini juga mengandung lutein dan zeaxanthin konsentrasi tinggi, karotenoid yang penting untuk kesehatan mata dan perkembangan otak.

Percobaan manusia di masa depan akan diperlukan untuk memastikan bahwa bioavailabilitas mineral yang lebih tinggi tidak akan secara substansial memengaruhi jumlah karotenoid provitamin A yang dapat diserap.

Lihat juga: Sorgum sebagai Alternatif Bahan Pangan

”Saya beruntung telah berkontribusi pada proyek ini. Proyek ini memiliki potensi besar untuk memengaruhi ketahanan pangan, dan saya senang melihat bagaimana sumber daya ini dapat digunakan untuk meningkatkan kehidupan masyarakat,” kata Dzakovich.