TAGATOSA Produksi dan Karakterisasi Enzim Arabinosa Isomerase dari Gen Bakteri Geobacillus stearothermophilus Lokal

7 Enzim AI dari bakteri termofilik memiliki pH optimum 7.0-8.5, dengan pH isoelektrik sekitar 5.0-5.8 dan suhu optimum antara 60-90ºC. Sebagian besar enzim AI membutuhkan ion logam Mn 2+ dan Co 2+ sebagai kofaktor. Penggunaan Co 2+ sebagai kofaktor untuk menghasilkan bahan pangan tidak direkomendasikan karena bahaya kesehatan yang ditimbulkannya Jorgensen et al 2004. Aktivitas katalisis dan stabilitas beberapa enzim AI juga ada yang meningkat dengan keberadaan ion Fe 2+ , Mg 2+ , dan Ca 2+ Oh 2007; Kim Oh 2005. Tidak adanya ion logam sebagai kofaktor menyebabkan aktifitas enzim AI lebih rendah Lee et al 2005a.

B. TAGATOSA

Tagatosa adalah monosakarida dengan rumus empiris C 6 H 12 O 6 dan berat molekulnya Mr 180,6. Tagatosa termasuk hekso-ketosa alami, akan tetapi jarang terdapat di alam. Tagatosa hanya ditemukan dalam jumlah sedikit pada beberapa buah, produk susu dan cokelat. Tagatosa memiliki struktur molekul yang hampir sama dengan fruktosa dan telah dikenal sebagai komponen yang aman digunakan pada bahan pangan dan produk farmasi. Food and Drug Administration Amerika Serikat U.S. FDA telah menetapkan tagatosa sebagai GRAS Generally Recognized As Safe komponen Levin 2002. Suhu leleh dari tagatosa adalah 134ºC, dan stabil pada pH 2–7. Tagatosa memiliki kelarutan yang tinggi [58 ww pada 21 C]. Karakter humektan tagatosa sama dengan sorbitol. Sifat higroskopis dari tagatosa lebih rendah jika Gambar 4. Perbandingan struktur molekul tagatosa dan fruktosa Skytte 2006 8 dibandingkan fruktosa. Viskositas tagatosa lebih rendah dibandingkan sukrosa pada konsentrasi yang sama, akan tetapi sedikit lebih tinggi dibandingkan fruktosa dan sorbitol. Pada suhu tinggi, reaksi Maillard dan karamelisasi oleh tagatosa akan memberikan warna coklat seperti yang dihasilkan oleh sukrosa Levin 2002. Tabel 1. Karakteristik fisik dan kimia tagatosa Levin 2002; Skytte 2006 Karakteristik Penjelasan Nama umum D-Tagatosa, Tagatosa Sinonim D-lyxo-hexulose Melting point 133-137ºC Bulk density gml 0.7-0.9 Optical rotation a D 20 = - 5ºC c =1 dalam H 2 O Bentuk fisik Kristal Nilai kalori 1,5 kcalg Odor, cooling effect dan Karsinogenesitas Tidak ada Lu et al 2007 menyatakan bahwa tagatosa digunakan sebagai produk antidiabetes dan pengendali obesitas. Tagatosa bisa meningkatkan high density lipoprotein HDL dan mencegah kanker kolon. Kemampuan tagatosa dalam mengendalikan gejala hiperglikemia dikarenakan tagatosa dapat menjadi inhibitor bagi enzim maltase dan sukrase. Mekanisme tagatosa sebagai inhibitor enzim maltase dan sukrase dapat dilihat pada gambar 5. Gambar 5 . Salah satu mekanisme tagatosa sebagai produk antidiabetes dan hiperglikemia Lu et al 2007 9 Konsumsi tagatosa tidak menyebabkan kerusakan gigi dan efek laktasif. Tagatosa lambat diserap oleh saluran intestinal sehingga tidak berakibat pada naiknya indeks glikemik secara cepat Lu et al 2007. Gambar 6 memperlihatkan perbandingan respon glikemik dari tagatosa dibandingkan pemanis lainnya. Menurut Skytte 2006 hanya sekitar 25 tagatosa yang diserap pada usus halus, sisanya 75 akan difermentasi dalam usus besar oleh mikroflora menjadi asam lemak rantai pendek. Tagatosa dapat meningkatkan pertumbuhan Lactobacillus dan bakteri asam laktat lainnya. Manfaat prebiotik tagatosa telah dipelajari pada manusia dan hewan Skytte 2006. Gambar 6. Perbandingan respon glikemik tagatosa dengan beberapa pemanis Skytte 2006 Konsentrasi penggunaan tagatosa pada produk pangan bervariasi. Tagatosa digunakan sebanyak 1 pada minuman diet berkarbonasi, 2 pada produk roti, 3 pada es krim dan 15 produk candies khusus untuk penderita diabetes Dobbs Bell 2010. Amerika Serikat, Korea, New Zeland dan Australia telah menerapkan penggunaan tagatosa dalam produk-produk minuman, confectionary, makanan kesehatan dan pemanis rendah kalori. 10 Tabel 2. Manfaat kesehatan dan aplikasi tagatosa pada produk pangan Oh 2007 Manfaat kesehatan Jenis produk pangan Rendah kalori Makanan rendah karbohidrat, sereal, minuman ringan dan health bars No glycemic effect Diabetic food tipe 2 Anti halistosis Supplemen Prebiotik Cokelat, candies, chewing gum Flavor enhancement Yogurt, bakery, minuman susu dan confectionary

C. KONSEP DNA REKOMBINAN