Aktivitas Antioksidan dan Antibakteri Hidrolisat Daging Ayam Lokal IPB D1 dengan Proteinase K

Abstract

Protein adalah nutrisi esensial penting bagi tubuh manusia yang berperan dalam pertumbuhan, pemeliharaan, dan fungsi tubuh. Peptida merupakan bagian dari protein, berperan signifikan dalam kesehatan manusia dan potensial sebagai suplemen pangan, bahan kosmetik, serta obat-obatan. Hidrolisis enzimatik adalah metode umum untuk memproduksi peptida, memberikan kendali lebih baik terhadap pembentukan peptida dengan sifat tertentu. Proteinase K dipilih karena spesifisitas substrat yang luas, stabilitas pH yang baik, dan aktivitas hidrolisis yang tinggi. Enzim ini tersedia secara komersial dan efektif menghidrolisis protein dalam daging. Penelitian ini memfokuskan pada daging ayam, khususnya ayam IPB D1 yang dikembangkan oleh IPB University dan diakui Kementerian Pertanian RI. Ayam IPB D1 dikenal memiliki keragaman genetik hasil persilangan antar rumpun. Ayam IPB D1 mengandung protein sarkoplasmik, miofibril, dan stroma/jaringan ikat yang menentukan kualitas dan sifat fungsional daging. Berbagai pengolahan daging ayam IPB D1, seperti ayam ungkep, ayam geprek, bakso ayam, dan abon ayam, masih terbatas pada produk pangan primer. Penelitian lanjutan diperlukan untuk mengembangkan metode pengolahan inovatif, termasuk hidrolisis enzimatik, guna memanfaatkan potensi peptida bioaktif dari daging ayam IPB D1 dalam aplikasi pangan, farmasi, dan nutrasetika. Sampel dada ayam IPB D1 diperoleh dari Sinar Harapan Farm, Sukabumi. Penyembelihan dilakukan pada ayam umur 4 bulan dengan perkiraan berat badan 1,3 hingga 1,4 kg. Ektraksi akan dilakukan untuk memisahkan fraksi miofibril dan sarkoplasmik berdasarkan kelarutannya. Analisis konsentrasi protein dilakukan sebagai acuan perhitungan kebutuhan hidrolisis enzimatik menggunakan proteinase K. Hasil terbaik kemudian akan difiltrasi dengan cut-off = 3 kDa untuk menghasilkan peptida rantai pendek. Identifikasi komposisi protein dan peptida dilakukan melalui analisis SDS-PAGE dan profil asam amino. Aktivitas bioaktif diukur melalui uji antioksidan serta antibakteri untuk mengevaluasi potensi bioaktif dari hidrolisat ayam IPB D1. Penggunaan proteinase K dalam proses hidrolisis daging ayam IPB D1 optimal pada konsentrasi 2,5 dan 5 U mL-1 dengan durasi inkubasi selama 6 jam. Analisis profil protein yang dihasilkan mengindikasikan bahwa protein yang terdapat pada dada ayam IPB D1 terbagi menjadi fraksi sarkoplasmik dan miofibril. Peptida bioaktif yang berasal dari daging ayam IPB D1 menunjukkan potensi sebagai agen antioksidan dan antibakteri. Hasil pengujian menunjukkan bahwa fraksi sarkoplasmik menunjukkan tingkat aktivitas inhibisi yang lebih tinggi daripada miofibril setelah melalui proses hidrolisis. Selain itu, aktivitas antibakteri dari peptida bioaktif pada kedua fraksi, baik sarkoplasmik maupun miofibril, menunjukkan efek yang signifikan terhadap bakteri Gram negatif.

Protein is an essential nutrient important for the human body, playing a role in growth, maintenance, and overall bodily functions. Hydrolysis peptide bonds of the proteins leads to releasing of shorter fragment of protein composing by fewer number of amino acids, which so co-called as peptides. In some cases, hydrolysis also may produce free amino acids. Interestingly, some peptides produced from hydrolysis of proteins were reported to exhibit beneficial biological activities. These peptides are known as bioactive peptide. A common method for producing bioactive peptides is through enzymatic hydrolysis utilizing proteases. Among many proteases, proteinase K is widely used due to its broad substrate specificity, good pH stability, and high hydrolysis activity. Chicken muscle is widely used to produce bioactive peptides as it has high content of proteins in three groups of sarcoplasmic, myofibrillar and stromal/connective tissue. While many studies were conducted to produce bioactive peptides from chicken muscle, studies on Indonesian local chicken remains limited. Recently, a new breed of Indonesian local chicken, IPB D1, was developed by IPB University and recognized by the Indonesian Ministry of Agriculture. IPB D1 chicken is known for its variety of genetic. The unique genetic properties of this chicken should promise unique sequence of proteins in its muscle which lead to possibility of unique bioactive peptides. This study is therefore aimed to investigate the antioxidant properties of IPB D1 chicken muscle through hydrolysis by proteinase K. IPB D1 chicken muscle, sourced from Sinar Harapan Farm, Sukabumi, were used to study optimal hydrolysis conditions using Proteinase K. Chickens, slaughtered at 4 months old with a weight of 1,3–1,4 kg, underwent protein extraction to separate the myofibrillar and sarcoplasmic fractions based on solubility. The hydrolysis process was optimized at 2.5 U mL?¹ for the sarcoplasmic fraction and 5 U mL?¹ for the myofibril fraction, with a 6-hour incubation. The resulting hydrolysates, rich in essential amino acids like leucine, lysine, and tryptophan, were analyzed using SDS-PAGE and amino acid profiling. Further, antioxidant and antibacterial tests revealed significant bioactive potential, with the sarcoplasmic fraction showing higher DPPH inhibition, and both fractions inhibiting Gram-negative bacterial growth. These findings highlight the potential of IPB D1 chicken hydrolysates as a source of bioactive peptides for functional food development.