Profil Alergenisitas Protein Kacang dan Polong Akibat Proses Pengolahan, serta Karakterisasi Penanda Alergen Mayor Kacang Bogor (Vigna subterranea)

Abstract

Tujuan penelitian dicapai melalui tahapan sebagai berikut: 1) metaanalisis mengenai pengaruh proses pengolahan terhadap alergenisitas protein kacang dan polong; 2) karakterisasi fisiko-kimia biji dan kulit ari kacang bogor, serta penerapan proses pengolahan hasil metaanalisis terpilih pada tepung biji kacang bogor; 3) ekstraksi protein, dan pencernaan in vitro (hidrolisis dengan pepsin dan pankreatin) pada ekstrak protein tepung kacang bogor mentah dan tepung yang diolah untuk penentuan peptide penanda; 4) analisis profil protein dan profil alergen; dan 5) identifikasi alergen mayor dan peptida penanda secara proteomik, serta penentuan epitop-epitop dan uji homologi sekuen peptida penanda secara in silico. Adapun metode yang digunakan dalam setiap tahap dijelaskan sebagai berikut. Dalam metaanalisis yang dilakukan pada tahap pertama, luaran utama yang vi digunakan dibatasi hanya pada pengujian yang menggunakan metode ELISA dengan antibodi IgE atau IgG. Setiap data yang diolah menghasilkan luaran efek dengan satuan standardized mean difference (SMD) pada interval kepercayaan 95%, kemudian digabungkan menggunakan random-effect model dan analisis dilakukan menggunakan software Cochrane Collaboration Review Manager versi 5.4. Pada tahap kedua, karakterisasi fisiko-kimia dilakukan melalui analisis kadar proksimat dan daya cerna protein pada biji kacang bogor, serta total antosianin, total fenolik, aktivitas antioksidan, kadar asam fitat, dan tanin pada kulit ari biji kacang bogor. Biji maupun kulit ari kacang bogor dikeringkan di bawah sinar matahari, kemudian diolah menjadi tepung. Jenis pengolahan hasil metaanalisis terpilih yang diterapkan pada tepung biji kacang bogor adalah ekstrusi (menggunakan twin-screw extruder dengan kecepatan 200 rpm/menit dan suhu die 140 °C). Pada tahap ketiga, protein diekstraksi dari sampel tepung mentah maupun tepung hasil ekstrusi. Perubahan alergenisitas protein kacang bogor akibat ekstrusi dianalisis dengan metode ELISA. Masing-masing sampel protein tersebut kemudian dihidrolisis dengan enzim pencernaan (pepsin dan pankreatin) secara in vitro. Proses hidrolisis ini merupakan metode untuk mengamati ketahanan protein alergen terhadap proses pencernaan. Analisis profil protein dan profil alergen dilakukan dengan metode SDS-PAGE dan immunoblotting serta ELISA, baik terhadap sampel ekstrak protein tepung mentah (dengan dan tanpa hidrolisis enzim) maupun terhadap ekstrak protein tepung hasil ekstrusi (dengan dan tanpa hidrolisis enzim), dengan menggunakan sepuluh serum penderita alergi kacang (tahap keempat). Pada tahap kelima, identifikasi alergen mayor dan peptida penanda alergen kacang bogor dilakukan melalui analisis LC-MS/MS; epitop-epitop pada peptida penanda yang dikenali oleh sel B ditentukan melalui analisis bioinformatik; dan uji homologi dilakukan pada database Basic Local Alignment Tool (BLAST) dan Structural Database of Allergenic Proteins (SDAP).