Enzim Papain Pembuatan dan karakterisasi hidrolisat protein dari ikan lele dumbo (Clarias gariepinus) menggunakan enzim papain

R CH COOH NH 2 Gambar 2 Struktur asam amino Belitz et al. 2009. Asam amino dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori berdasarkan derajat interaksi rantai samping dengan gugus air. Asam amino non polar dan rantai samping tidak bermuatan glisin, alanin, valin, leusin, isoleusin, prolin, fenilalanin, triptofan dan metionin; asam amino polar dan tidak bermuatan serin, treonin, sistein, tirosin, asparagin dan glutamin; asam amino bermuatan asam aspartat, asam glutamat, histidin, lisin dan arginin. Asam amino juga dapat diklasifikasikan berdasarkan fungsi fisiologi dalam tubuh, yaitu asam amino esensial dan non-esensial. Asam amino esensial tidak dapat diproduksi oleh tubuh sehingga harus disuplai melalui makanan, sedangkan asam amino non-esensial dapat diproduksi dalam tubuh. Asam amino esensial antara lain valin, leusin, isoleusin, fenilalanin, triptofan, metionin, treonin, histidin, lisin dan arginin. Asam amino non-esensial antara lain glisin, alanin, prolin, serin, sistein, tirosin, asparagin, asam glutamat, asam aspartat dan glutamin Belitz et al. 2009. Protein merupakan zat gizi yang sangat penting dalam bahan pangan, baik dari segi nutrisi maupun sifat fungsional. Salah satu peran penting protein adalah menentukan tekstur produk pangan, misalnya pada produk surimi. Pengetahuan mengenai karakteristik protein yang menyusun suatu bahan pangan merupakan informasi penting untuk memahami karakteristik produk pangan, ketika proses pengolahan dan penyimpanan Vaclavik dan Christian 2008.

2.3 Enzim Papain

Enzim merupakan protein yang memiliki aktivitas katalisis untuk menurunkan energi aktivasi suatu reaksi sehingga konversi substrat menjadi produk dapat berlangsung lebih cepat. Salah satu enzim yang mempunyai peran penting dalam kehidupan adalah protease, yaitu enzim proteolitik yang bekerja memecah protein menjadi asam amino. Proteolitik termasuk kelas utama enzim hidrolase, yaitu dalam mekanisme kerjanya melibatkan air Damodaran 1996. Protease digolongkan menjadi proteinase eksopeptidase dan peptidase endopeptidase. Endopeptidase memutus ikatan peptida yang spesifik pada bagian tengah rantai protein. Enzim yang tergolong endopeptidase, yaitu tripsin, pepsin, papain, bromelin dan enzim endopeptidase lainnya. Eksopeptidase memutus ikatan peptida di bagian ujung rantai peptida, pada gugus amino maupun gugus karboksil Rawlings et al. 2007. Enzim papain diperoleh dengan cara mengeringkan getah pohon pepaya Carica papaya. Getah pepaya selain mengandung papain juga mengandung enzim lain seperti kimopapain dan lisozim. Komposisi enzim dalam getah disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Komposisi enzim dalam getah pepaya Sumber : Cayle et al. 1964, diacu dalam Yamamoto 1975 Papain EC 3.4.22.2 terdiri atas 212 residu asam amino yang tersusun dalam suatu rantai polipeptida tunggal. Papain merupakan golongan protease sulfhihidril yang memiliki kemampuan menghidrolisis rantai peptida protein dan inhibitor oleh gugus sulfihidril SH. Enzim papain mengkatalis reaksi hidrolisis substrat amida, ester dan thioester. Aktivitas katalisis papain dilakukan melalui hidrolisis yang berlangsung pada sisi-sisi aktif papain yang terdiri atas gugus histidin dan sistein Wong 1989. Berdasarkan mekanisme pengikatan enzim terhadap substrat, proses hidrolisis oleh enzim papain terdiri atas dua tahap reaksi, yaitu 1 reaksi asilasi untuk membentuk ikatan kompleks enzim substrat dan 2 reaksi deasilasi yang ditandai dengan hidrolisis ikatan kompleks enzim substrat menjadi produk dan enzim Wong 1989. Mekanisme hidrolisis protein oleh enzim papain disajikan pada Gambar 3. Enzim papain mempunyai sifat yang relatif stabil terhadap suhu dan pH. Penelitian Shahidi et al. 1995 melakukan reaksi hidrolisis dengan enzim papain yang berlangsung secara optimum pada pH 6,0 sampai 8,0 dan kisaran suhu 45 hingga 65 °C. Enzim Berat molekul Da Titik isoelektrik dalam getah Papain 21.000 8,75 10 Kimopapain 36.000 10,10 45 Lisozim 25.000 10,50 20 Gambar 3 Mekanisme hidrolisis protein oleh enzim papain Grzonka et al. 2007. Enzim papain sudah lama dikenal sebagai bahan pengempuk daging dan ditambahkan ke dalam minuman bir untuk menghindari kerusakan akibat kondisi dingin Wong 1989. Bidang perikanan telah banyak memanfaatkan enzim papain sebagai katalis dalam reaksi hidrolisis pada pembuatan hidrolisat protein ikan Shadihi et al. 1995; Ariyani et al. 2003.

2.4 Hidrolisis Protein