Jahe (Zingiber officinale Roscoe) merupakan tumbuhan yang banyak digunakan untuk minuman, makanan, dan obat-obatan sejak zaman dahulu karena sifatnya yang dapat memberikan manfaat bagi kesehatan (White, 2007). Di Indonesia, jahe dapat tumbuh dimanapun karena kondisi iklim yang cocok untuk budidaya jahe. Karenanya, banyak sekali ditemukan produk berbahan dasar jahe di negara ini, khususnya untuk tujuan pengobatan.
Pada umumnya masyarakat mengolah jahe secara tradisional dengan merebus akarnya dalam air untuk mendapatkan ekstraknya sebagai minuman herbal atau menggunakan akar jahe langsung dalam makanan sebagai bumbu. Akan tetapi, cara pengolahan tradisional ini membutuhkan jahe dalam jumlah besar untuk menghasilkan manfaat yang diinginkan. Di sisi lain, masyarakat juga dihadapkan pada masalah daya tahan produk olahannya yang pendek. Oleh karena itu, perlu dicari metode baru untuk pengolahan jahe agar dapat dimanfaatkan secara efektif.
Senyawa bioaktif jahe antara lain senyawa fenolik hidrofobik (gingerol, shogaol, gingerdiol, dan gingerdione) serta polisakarida hidrofilik (Kou et al., 2018). Gingerol memiliki banyak manfaat farmakologi seperti antioksidan, antikanker, antiinflamasi, analgesik, dan antipiretik (Shahrajabian et al., 2019). Tantangan utama pemanfaatan senyawa hidrofobik seperti gingerol di bidang farmasi dan industri makanan adalah rendahnya bioavailabilitas dan keberlanjutan senyawa hidrofobik tersebut yang dapat diatasi dengan menggunakan teknik nanoenkapsulasi.
Nanoenkapsulasi adalah salah satu teknik terbaru yang dapat menjadi strategi yang sangat baik untuk melindungi senyawa hidrofobik terhadap lingkungan yang tidak sesuai dan kondisi pemrosesan seperti cahaya, suhu tinggi, dan kelembaban. Selain itu, teknik Nanoenkapsulasi juga dapat meningkatkan bioavailabilitas senyawa hidrofobik seperti pelepasan terkontrol, peningkatan kelarutan dalam air, dan peningkatan aktivitas antioksidan (Rezaei et al., 2019).
Untuk memahami proses enkapsulasi bioaktif jahe yang dienkapsulasi nano senyawa, metode teoretis dari sudut pandang skala atomistik dapat membantu menjelaskan interaksi dalam sistem (Setzer, 2010; Khayer & Haque, 2020; Michailidou et al., 2020). Jadi, untuk mencari sifat fisik-kimia dan sifat elektronik dan penjelasan interaksi antara senyawa bioaktif jahe dengan dinding nanokapsul, kami melakukan analisis komputasi berdasarkan deskripsi mekanika kuantum dari interaksi elektron-inti menggunakan metode Density Functional Theory (DFT). Metode ini diprediksi dapat menawarkan pemecahan masalah sains pada bidang kimia dan material kuantum tingkat lanjut..
Secara lebih lanjut, artikel ini menguraikan rangkuman komponen bioaktif jahe dalam nanokapsul maltodekstrin. Nanokapsul jahe dikarakterisasi menggunakan Transmission Electron Microscope (TEM) dan Particle Size Analyzer (PSA). Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel secara umum berbentuk globular dengan ukuran partikel di bawah 200 nm. Selain itu, simulasi gingerol dan dekstran sebagai representasi maltodekstrin juga diteliti dengan menggunakan perhitungan Density Functional Theory (DFT). Dari perhitungan DFT, gingerol menunjukkan fisisorpsi berinteraksi dengan dekstran dengan membentuk ikatan hidrogen.
Terbentuknya ikatan hidrogen antara dekstran dan gingerol menunjukkan bahwa nanokapsul jahe terbentuk melalui fisisorpsi. Analisis kepadatan keadaan menunjukkan bahwa sistem gingerol-dekstran memiliki perilaku seperti konduktif untuk meningkatkan permeabilitas membran sel dari sistem nanokapsul. Nanokapsul jahe memiliki karakteristik yang mirip dengan sistem gingerol-dekstran. Oleh karena itu, mereka diharapkan memiliki permeabilitas membran sel yang baik agar mudah diserap oleh sel manusia.
Selengkapnya dapat dibaca di JST Vol. 29 (4) Oct. 2021 / JST-2596-2021 dengan judul Synthesis, Characterisation, and Density Functional Theory Study of Encapsulated Bioactive Components of Ginger
Informasi Artikel: Wungu T.D.K., Adhika D.R., Yusfi M., Anindya A.L., Aksono E.B., Sarassina R.R.F., Wijaya C.H., Suprijadi 2021. Synthesis, Characterisation, and Density Functional Theory Study of Encapsulated Bioactive Components of Ginger. Pertanika Journal of Science & Technology, Volume 29, Issue 4, October 2021 DOI: https://doi.org/10.47836/pjst.29.4.22
