Furan in Heat Processed Foods - Toxicology Effects

Furan in Heat Processed Foods

1. Furan dalam Makanan
Olahan Panas: Profil
Toksikologis dan
Strategi Pengendalian
Kontaminan
Karsinogenik
DEVIANA AYU (23.I3.0017)
PRESENTASI TUGAS AKHIR
TOKSIKOLOGI PANGAN

2. 2000-an
Pertama kali teridentifikasi
dalam makanan kaleng dan
produk yang dipanaskan.
Pendahuluan
01
IARC (International Agency fo Research on Cancer)
NTP (National Toxicology Program)
EU (European Union)
Furan - senyawa organik volatil
Terbentuk selama proses pemanasan makanan
(pemasakan, pemanggangan, sterilisasi).
Kyriakides (2022); Seok & Lee (2020)

3. Furan dapat ditemukan secara luas pada
kopi, makanan kaleng, dan makanan bayi.
Berpotensi menyebabkan paparan kronis
melalui konsumsi rutin.
Keberadaan Furan dalam
Makanan Sehari-hari
02
Batool et al., (2021)
Penyerapan melalui saluran pencernaan.
Dimetabolisme oleh hepatic cytochrome
P450 2E1 (CYP2E1) menjadi metabolit
reaktif.

4. Rumusan Masalah
Tujuan
Bagaimana karakteristik toksikologis furan dalam
makanan dan strategi apa yang efektif untuk
meminimalkan paparan konsumen?
03
Mengkaji sifat fisiko-kimia, mekanisme toksisitas,
dampak keamanan pangan, dan alternatif mitigasi
risiko furan dalam sistem pangan.

5. Keberadaan
Senyawa Furan
04

6. Furan dalam berbagai jenis kopi Furan dalam makanan bayi
05
Furan dalam
sereal sarapan
Batool et al., (2021)

7. Degradasi Termal
Karbohidrat
Degradasi Termal
Asam Amino
Oksidasi Asam Askorbat
Oksidasi Asam Lemak
dan Karotenoid
Mekanisme
Pembentukan
Batool et al., (2021); Javed et al., (2021); Oh et al., (2024)
06
Faktor
Pembentukan:
Suhu, pH, aktivitas
air, kondisi
penyimpanan,
keberadaan
inhibitor atau
aktivator

8. Asam amino tertentu dapat membentuk asetaldehida dan glikolaldehida
Serin dan sistein: dapat membentuk furan tanpa gula
Asam aspartat, treonin, α-alanin: memerlukan gula untuk pembentukan furan
Terjadi melalui kondensasi aldol dan siklisasi
Terjadi melalui reaksi Maillard
Gula pereduksi (heksosa) → aldotetrose → FURAN
Gula pentosa (ribosa) → 3-deoxyosone → 2-deoxyaldotetrose → FURAN
Degradasi Termal
Karbohidrat
Degradasi Termal
Asam Amino
07
Batool et al., (2021); Javed et al., (2021)

9. PUFA (asam lemak tak jenuh ganda) → lipid peroksida → 4-hydroxy-2-alkenals → FURAN
Asam linoleat (118°C, 30 min): 125 ng/g furan
Asam linolenat (118°C, 30 min): 625 ng/g furan
Asam oleat (tak jenuh tunggal): tidak membentuk furan
Suhu pembentukan lebih rendah (110-220°C) dibanding jalur lain
Oksidasi Asam Lemak
Kondisi aerobik: asam askorbat → dehydro-ascorbic acid → DKG → xylosone → FURAN
Kondisi anaerobik: asam askorbat → 3-deoxypentosulose → FURAN
Pada 300°C tanpa air: membentuk furfural dan asam furoat
Oksidasi Asam
Askorbat
08
Batool et al., (2021); Javed et al., (2021)

10. Deskripsi
Senyawa Furan
09

11. Tabel Karakteristik Furan
Karakteristik Nilai Keterangan
Penampilan Cairan tidak berwarna -
Berat Molekul 68,07 g/mol -
Titik Didih 31°C (89,6°F) Volatilitas tinggi
Titik Leleh -122,8°F -
Tekanan Uap 493 mm Hg Pada suhu 20°C
Berat Jenis 94 Lebih ringan dari air
Kelarutan dalam Air Sangat rendah Terutama dalam air
ii
Volatilitas Tinggi
Mudah menguap pada
suhu ruang
Bau Khas dan menyengat -
Sifat Fisiko-Kimia
10
Tanaka (2023)

12. Toksisitas Furan
11

13. Metabolisme
Furan
12
Kalish et al., (2025)

14. Kerusakan pada Hati
Hepatotoksisitas
Inflamasi
Nekrosis
Fibrosis
Kolangiofibrosis
Biomarker
ALT, AST, GGT sebagai indikator
hepatotoksisitas sensitif
13
Distribusi Kerusakan di Hati
Lobus caudate dan kiri subkapsular lebih rentan
dibanding median atau kanan.
Aliran vena porta lebih dominan ke lobus caudate
→ lebih banyak furan yang masuk.
Perbedaan aktivitas enzim metabolisme antar
lobus.
Lokasi dekat lambung → memungkinkan difusi
langsung furan dari lambung ke hati.
Alizadeh et al., (2018); Seok et al., (2015)

15. Studi Hubungan Dosis-Respons
Hepatotoksisitas
Paparan furan 1-8 mg/kg berat badan pada mencit menyebabkan
peningkatan ALT secara dose-dependent, dengan bukti hepatokarsinogenesis
pada dosis di atas 4,0 mg/kg berat badan.
14
Alizadeh et al., (2018); Seok et al., (2015)
Studi 90 hari dengan dosis 0,03-8,0 mg/kg → perubahan morfologi hati
Dosis tinggi (8,0 mg/kg): Semua hewan menunjukkan struktur nodular di hati
Lokasi tersering: Lobus kaudat dan lateral kiri hati paling terpengaruh
NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) = 0,03 mg/kg berat badan
Studi Dosis Rendah

16. Efek Sistemik Lainnya
Sistem Endokrin
Target: Kelenjar Tiroid
Furan → menyebabkan
hiperplasia tiroid dan
gangguan homeostasis T3 dan
T4.
Sistem Reproduksi
Efek pada tikus jantan:
Penurunan hormon LH &
testosteron.
Sebab tidak langsung: Kerusakan
hati → gangguan metabolisme
T4 → T3.
Perubahan struktur histologis testis
dan organ lain
Efek signifikan hanya terjadi pada
dosis tinggi (8 mg/kg BB).
15
Alizadeh et al., (2018); Seok et al., (2015)

17. Implikasi
Keamanan
Pangan
16

18. Status Regulasi Global
Belum ada batas maksimum universal
untuk furan dalam makanan.
Monitoring furan dalam makanan dan
dilaporkan kepada EFSA (European Food Safety
Authority).
Senyawa yang dipantau: Furan, 2-
methylfuran, 3-methylfuran
Fokus utama: kopi, makanan bayi dalam
kemasan, sup siap saji, sereal sarapan,
biskuit, dll.
LOQ <5 μg/kg untuk makanan selain kopi
dan makanan bayi dalam kemasan.
Pendekatan Regulasi Uni Eropa
FDA (Food and Drug Administration) fokus
pada pengurangan paparan melalui:
Pencegahan pada sumber: Modifikasi
proses produksi makanan
Good Manufacturing Practices (GMP)
Pendekatan preventif: Mengurangi
pembentukan furan selama pemrosesan
Pendekatan Regulasi FDA
17
Oh et al., (2024)

19. Margin of Exposure (MOE)
MOE ≥10.000 = kekhawatiran
kesehatan masyarakat rendah
BMDL10 (Benchmark Dose Lower Confidence
Limit) untuk furan, yang ditetapkan sekitar 0,64
mg/kg bb/hari untuk tumor hati pada tikus
EFSA menetapkan TDI = 2 μg/kg
bb/hari untuk furan
Tolerable Daily
Intake (TDI)
Penilaian Risiko
Kelompok Populasi Berisiko Tinggi
Bayi teridentifikasi sebagai kelompok yang
paling rentan:
Asupan furan mereka 4 kali lipat lebih
tinggi dari orang dewasa
EDI (Estimated Daily Intake) = 0,333 μg/kg
bb/hari.
18
Oh et al., (2024); Juaniz et al., (2016); Knutsen et al., (2017); Cao et al., (2022)

20. Peluang
Reduksi Risiko
19

21. Strategi Termal
Stir-frying: volatilisasi furan sebesar
248,79% (black bean paste)
Ohmic heating: degradasi prekursor
70-90% melalui reduksi waktu
paparan termal
Sterilisasi suhu moderat: Kondisi
115°C/20 menit menginduksi
penurunan konsentrasi furan 37,55-
38,50% (pumpkin puree)
Strategi Mitigasi
Risiko
Food Additives
Mekanisme Chelating
Ion logam polyvalen (Mg²⁺, Fe²⁺, Zn²⁺)
sebagai competitive inhibitor
Aktivitas Free-Radical Scavenging
Antioksidan fenolik: BHA, BHT
dengan efisiensi hingga 84%
Senyawa bioaktif: Vitamin E, asam
caffeic, tyrosol
Oh et al., (2024); Batool et al., (2021)
20

22. 21
Kesimpulan
Furan terbentuk secara tak terhindarkan selama
proses pemanasan makanan.
Meski data epidemiologis pada manusia masih
terbatas, sifat toksik dan karsinogeniknya
menuntut penerapan prinsip kehati-hatian.
Furan dapat merusak hati dan DNA, serta
berpotensi menyebabkan kanker.
Mitigasi dapat dilakukan melalui pengaturan suhu
pemanasan, penambahan aditif, dan kontrol
prekursor.

23. Thank You
Scan the QR code below to view all
references cited in this presentation: