Efektivitas Asam Dan Enzim Papain Dalam Menghasilkan Kolagen Dari Kulit Ikan Ekor Kuning (Caesio Cuning).

Abstract

Kulit ikan ekor kuning merupakan salah satu komoditi yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku penghasil kolagen. Kolagen dapat diekstraksi secara kimiawi maupun kombinasi antara proses kimiawi dan enzimatis. Ekstraksi kolagen secara kimiawi dapat dilakukan dengan proses asam yang menghasilkan kolagen larut asam (ASC) atau ekstraksi enzimatis dengan penambahan enzim tertentu dalam proses ekstraksi. Enzim yang umum digunakan dalam ekstraksi kolagen adalah enzim pepsin. Enzim pepsin komersil memiliki kelemahan yaitu berasal dari babi sehingga tidak dapat digunakan oleh umat muslim berkaitan dengan kehalalannya, sedangkan enzim pepsin yang berasal dari sapi sulit dicari dan mahal. Enzim papain merupakan salah satu jenis enzim proteolitik yang dapat digunakan untuk mengekstrak kolagen selain pepsin. Enzim papain komersil harganya murah dan mudah didapatkan di pasaran serta berlabel halal karena sumber bahan bakunya yang berasal dari buah pepaya. Kolagen yang diekstrak menggunakan papain disebut kolagen larut papain (PaSC). Penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi dan waktu optimum ekstraksi dan karakter kolagen larut asam dan papain dari kulit ikan ekor kuning. Metode ekstraksi kolagen kulit ikan ekor kuning dibagi menjadi tiga tahap yaitu preparasi bahan baku, deproteinasi menggunakan NaOH, dan ekstraksi menggunakan asam asetat (ASC) dan campuran asam dengan enzim papain (PaSC). Preparasi bahan baku dilakukan dengan membersihkan kulit dari daging dan sisik kemudian dipotong-potong dengan ukuran 0.5x0.5 cm2. Proses deproteinasi dengan NaOH dilakukan pada konsentrasi 0.05; 0.1; dan 0.15 M sampai 10 jam dan setiap 2 jam larutan diganti untuk diuji kelarutan proteinnya dengan uji biuret. Tahap ketiga yaitu ekstraksi menggunakan asam asetat pada konsentrasi 0.3; 0.5; dan 0.7 M selama 1, 2, dan 3 hari untuk pembuatan kolagen ASC dan penambahan enzim papain pada konsentrasi 0-25.000 U/mg/g kulit untuk pembuatan kolagen larut papain (PaSC). Hasil kolagen ASC dan PaSC kulit ikan ekor kuning kemudian diuji karakter fisikokimianya yaitu rendemen, asam amino, berat molekul, stabilitas suhu, dan struktur permukaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan NaOH dengan konsentrasi 0.05 M dengan waktu perendaman 8 jam mampu melarutkan protein non kolagen dalam jumlah yang optimal. Kombinasi perlakuan asam asetat dengan konsentrasi 0.3 M selama 3 hari dan penggunaan enzim papain dengan konsentrasi 5,000 U/mg/g kulit mampu menghasilkan kelarutan kolagen yang tertinggi. Rendemen kolagen ASC yang dihasilkan adalah 18.4±1.49% (bk) sedangkan rendemen kolagen PaSC adalah 33.28±2.74% (bk). Penggunaan enzim papain mampu meningkatkan rendemen kolagen. Penggunaan konsentrasi enzim yang tepat akan memutus ikatan silang (cross-linked) pada bagian telopeptida kolagen sehingga meningkatkan jumlah kolagen yang terlarut. Komposisi asam amino yang dominan pada kolagen ASC adalah glisina (25.09±0.003%), alanina (13.71±0.075%), dan prolina (12.15±0.132%) dan pada PaSC adalah glisina (26.17±0.029%), alanina (13.56±0.025%), dan prolina (12.34±0.048%). Glisina, prolina, dan alanina merupakan tiga asam amino utama penyusun kolagen. Kolagen PaSC memiliki kandungan asam amino yang lebih tinggi dibandingkan ASC. Kolagen ASC dan PaSC dari kulit ikan ekor kuning memiliki struktur protein α1, α2, β dan γ. Bobot molekul ASC adalah 133 (α1), 117 (α2), 194-212 (β), dan 251 (γ) KDa. Bobot molekul PaSC adalah 122 (α1), 112 (α2), 186-203 (β), dan 251 (γ) KDa. Kolagen PaSC memiliki stabilitas suhu yang lebih tinggi (77.05oC) dibandingkan kolagen ASC (67.69oC) karena mengandung asam amino prolin yang lebih tinggi sehingga kestabilannya terhadap suhu semakin tinggi. Struktur permukaan kolagen ASC berdasarkan analisis SEM memiliki serat-serat putih pada permukaannya sedangkan pada kolagen PaSC tidak ada. Hal ini disebabkan karena enzim papain mampu memecah protein dan serat-serat tersebut. Penggunaan enzim papain mampu meningkatkan hasil rendemen, asam amino, dan kestabilan suhu kolagen dibandingkan dengan kolagen ASC, serta tidak merusak struktur α1, α2, β dan γ yang menjadi ciri khas kolagen, dan dapat memecah serat-serat kolagen menjadi lebih kecil.