Profil Protein Susu Kuda Dan Susu Kambing Pada Berbagai Kondisi Sds Page

PROFIL PROTEIN SUSU KUDA DAN SUSU KAMBING
PADA BERBAGAI KONDISI SDS PAGE

DWI AGUSTYANTI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Profil Protein Susu Kuda
dan Susu Kambing pada Berbagai Kondisi SDS PAGE benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Maret 2016
Dwi Agustyanti
NIM F251120281

RINGKASAN
DWI AGUSTYANTI. Profil Protein Susu Kuda dan Susu Kambing pada
Berbagai Kondisi SDS PAGE. Dibimbing oleh MAGGY THENAWIDJAJA
SUHARTONO dan HARSI DEWANTARI KUSUMANINGRUM.
SDS PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis)
merupakan metode yang banyak digunakan untuk menganalisis protein
mikroorganisme, tumbuhan, hewan, manusia, termasuk susu. Susu merupakan
salah satu bahan pangan hewani kaya protein yang dihasilkan oleh mamalia: sapi,
kambing, domba, kerbau, kuda, dan sebagainya. Selain susu sapi, susu kuda dan
susu kambing telah banyak diminati oleh masyarakat karena memiliki nilai gizi
yang tinggi, serta diyakini dapat memberikan berbagai manfaat kesehatan. Protein
susu dapat terpisah ke dalam bagian kasein dan whey. Fragmen protein dapat
diketahui dengan analisis SDS PAGE yang memberikan gambaran profil protein.
Profil protein dapat dimanfaatkan dalam pengembangan produk pangan sesuai
dengan karakteristik protein yang diinginkan. Tujuan penelitian ini adalah
menganalisis keseluruhan profil protein susu, kasein, dan whey dari susu kuda dan

susu kambing pada kondisi SDS PAGE yang bervariasi, serta memperoleh kondisi
SDS PAGE yang optimum untuk dapat menghasilkan visualisasi profil protein
yang informatif.
Penelitian dilakukan dalam dua tahap, yaitu preparasi sampel dan analisis
SDS PAGE. Pada tahap preparasi sampel dilakukan pemisahan lemak dengan cara
sentrifugasi, dan pemisahan kasein dan whey susu kuda dan susu kambing dengan
menggunakan asam klorida. Selanjutnya, dilakukan tahap analisis profil protein
susu, kasein dan whey dari susu kuda dan susu kambing pada berbagai kondisi
SDS PAGE (konsentrasi gel pemisah 12%, 15%, 18% dan voltase running SDS
PAGE 70 Volt, 200 Volt, 70-200 Volt).
Hasil analisis SDS PAGE protein susu kuda memperlihatkan pemisahan
fragmen protein yang mencirikan laktoferin, serum albumin, imunoglobulin,
kasein, -laktoglobulin, lisozim, dan α-laktalbumin. Hasil SDS PAGE protein
susu kambing memperlihatkan pemisahan fragmen protein yang mencirikan
laktoferin, serum albumin, imunoglobulin, α-kasein, -kasein, κ-kasein, laktoglobulin, dan α-laktalbumin. Jumlah pita protein pada hasil SDS PAGE
protein susu kuda dan susu kambing berkisar antara 9 sampai 12 pita protein.
Hasil SDS PAGE protein kasein susu kuda dan susu kambing menunjukkan
terdapatnya pemisahan fragmen kasein yang mencirikan α-kasein, -kasein, dan
κ-kasein, dengan jumlah pita protein berkisar antara 7 sampai 10 pita protein.
Fragmen yang dominan pada profil protein kasein susu kuda adalah α-kasein,

sedangkan pada profil protein kasein susu kambing yang dominan adalah κkasein. Hasil SDS PAGE protein whey susu kuda dan susu kambing menunjukkan
pemisahan fragmen whey yang mencirikan laktoferin, serum albumin,
imunoglobulin, -laktoglobulin, lisozim (pada susu kuda), dan α-laktalbumin,
dengan jumlah pita protein berkisar antara 6 sampai 10 (pada susu kuda) dan 8
(pada susu kambing). Fragmen yang dominan pada profil protein whey susu kuda
dan profil protein whey susu kambing adalah -laktoglobulin.

Pada konsentrasi gel pemisah 12%, hasil SDS PAGE menunjukkan
pemisahan pita protein cenderung menyebar pada bagian bawah gel dibandingkan
konsentrasi gel pemisah 15% dan 18%, sedangkan pada konsentrasi gel pemisah
18% terlihat cenderung menyebar pada bagian atas gel. Konsentrasi gel pemisah
15% memberikan visualisasi profil protein yang terbaik. Running SDS PAGE
dengan voltase sebesar 70 Volt memberikan hasil visualisasi profil protein yang
lebih baik dibandingkan dengan 200 Volt dan 70-200 Volt, baik pada protein
susu, kasein, dan whey susu kuda maupun susu kambing.
Visualisasi profil protein terbaik diperoleh pada kondisi SDS PAGE
menggunakan konsentrasi gel pemisah 15% dan voltase 70 Volt, baik pada protein
susu, kasein, dan whey susu kuda maupun susu kambing. Pada kondisi tersebut,
profil protein yang dihasilkan memperlihatkan pemisahan fragmen laktoferin,
serum albumin, imunoglobulin, α-kasein, -kasein, κ-kasein, -laktoglobulin,

lisozim, dan α-laktalbumin dengan jelas. Kondisi SDS PAGE yang optimum
(15%, 70 Volt) dapat dimanfaatkan untuk memperoleh informasi yang
komprehensif terkait fragmen protein pada susu kuda dan susu kambing yang
dapat digunakan sebagai ingredien dalam pengembangan pangan fungsional dan
kebutuhan medis, serta untuk pengawasan mutu protein susu selama proses
produksi, transportasi dan pengolahan.
Kata kunci: kasein, protein susu, SDS PAGE, susu kambing, susu kuda, whey

SUMMARY
DWI AGUSTYANTI. Protein Profiles of Mare’s and Goat’s Milk at Various SDS
PAGE Conditions. Supervised by MAGGY THENAWIDJAJA SUHARTONO
and HARSI DEWANTARI KUSUMANINGRUM.
SDS PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis)
has been used to analyze proteins from microorganisms, plants, animals, and
humans, including milk. Milk is one of animal foods that rich in protein produced
by mammals: cow, goat, sheep, buffalo, mare, etc. In addition to cow’s milk,
mare’s and goat’s milk are consumed because of their high nutritional value
which could provide various health benefits. Milk protein can be separated into
casein and whey. Protein fragments can be analyzed by SDS PAGE, which can
illustrate the protein profiles. Protein profiles can be utilized in development of

food products in accordance with characteristics of the desired protein. The aim of
this study was to analyze overall protein profile of defatted milk, casein and whey
from mare’s and goat’s milk using varying SDS PAGE conditions, and to obtain
the optimum SDS PAGE conditions that provide informative protein profile.
The study was conducted in two stages, namely the sample preparation and
SDS PAGE analysis. Mare's and goat's milk was defatted by centrifuge and
separated into casein and whey by hydrochloric acid. SDS PAGE was performed
by using separating gel at concentration of 12%, 15%, 18%, and voltage of 70
Volt, 200 Volt, and 70 to 200 Volt. Mare’s and goat’s milk were analyzed in the
form of their defatted milk, casein and whey.
SDS PAGE results for mare’s defatted milk protein shows separation of
fragments: lactoferrin, serum albumin, immunoglobulin, casein, -lactoglobulin,
lysozyme, and α-lactalbumin. SDS PAGE results for goat’s defatted milk protein
shows separation of fragments: lactoferrin, serum albumin, immunoglobulin, αcasein, -casein, κ-casein, -lactoglobulin, and α-lactalbumin. The amount of
protein bands on SDS PAGE results for mare's and goat's defatted milk protein
ranged from 9 to 12.
SDS PAGE results for mare’s and goat’s casein shows separation of
fragments: α-casein, -casein, and κ-casein, with the amount of protein bands
ranged from 7 to 10. Dominant fragments of mare's casein protein profile were αcasein, while on goat’s casein protein profile was κ-casein. SDS PAGE results for
mare’s and goat’s whey protein shows separation of fragments: lactoferrin, serum

albumin, immunoglobulin, -lactoglobulin, lysozyme (mare’s milk), and αlactalbumin, with the amount of protein bands ranged from 6 to 10 (mare’s milk)
and 8 (goat’s milk). Dominant fragment of mare's and goat’s whey protein profile
was -lactoglobulin.
Protein bands in separating gel concentration of 12% appeared at the bottom
of the gel compared with 15% and 18% gel, whereas in 18% gel the protein bands
appeared at the top of the gel. Overall, 15% gel provides the best visualization of
defatted milk, casein and whey protein profiles from mare’s and goat’s milk.
Running voltage of 70 Volt provided better protein separation compared with 200
Volt and 70 to 200 Volt, in defatted milk, casein and whey protein profiles.

The best and clean protein profile was obtained using a separating gel at
concentration of 15% and voltage of 70 Volt for mare’s and goat’s milk. The
protein profiles indicated clear lactoferrin, serum albumin, immunoglobulin, αcasein, -casein, κ-casein, -lactoglobulin, lysozyme, and α-lactalbumin protein
bands. The optimum conditions (SDS PAGE 15%, 70 Volt) could be used to
obtained comprehensive information regarding the protein fragments of mare’s
and goat's milk. Its protein fragments could be used as ingredient for the
development of functional food and medical uses, and for quality control of the
milk protein from mare and goat during harvest, transport and processing.
Keywords: casein, goat’s milk, mare’s milk, milk protein, SDS PAGE, whey

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PROFIL PROTEIN SUSU KUDA DAN SUSU KAMBING
PADA BERBAGAI KONDISI SDS PAGE

DWI AGUSTYANTI

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Pangan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof Dr Ir Dedi Fardiaz, MSc
Dahrul Syah, MScAgr

Dr

Ir

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Profil Protein Susu
Kuda dan Susu Kambing pada Berbagai Kondisi SDS PAGE.
Penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang tidak
terhingga kepada:
1. Ibu Prof Dr Ir Maggy Thenawidjaja Suhartono dan Ibu Dr Ir Harsi Dewantari

Kusumaningrum selaku komisi pembimbing yang telah memberikan curahan
ilmu, bimbingan, waktu, dan perhatian selama penelitian dan penulisan tesis
ini. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih secara khusus kepada Ibu
Prof Dr Ir Maggy Thenawidjaja Suhartono yang telah memberikan dukungan
dana penelitian.
2. Bapak Prof Dr Ir Dedi Fardiaz, MSc selaku Penguji Luar Komisi dan Ibu Dr
Endang Prangdimurti selaku perwakilan dari Program Studi Ilmu Pangan yang
telah banyak memberikan saran guna menyempurnakan penulisan tesis ini.
3. Seluruh pengajar di Program Studi Ilmu Pangan yang telah memberikan ilmu
bagi penulis.
4. Badan Pengawas Obat dan Makanan yang telah memberikan kesempatan,
dukungan, dan dana selama menempuh studi di Program Studi Ilmu Pangan,
Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
5. Ibu Ir Tetty Helfery Sihombing, MP beserta jajaran di Direktorat Standardisasi
Produk Pangan yang telah memberikan kesempatan, dukungan, dan semangat
selama menempuh studi di Program Studi Ilmu Pangan, Sekolah Pascasarjana,
Institut Pertanian Bogor.
6. Bapak, Ibu, Kakak, Adik, Keponakan, serta seluruh keluarga dan sahabat atas
segala doa, dukungan, semangat, dan kasih sayangnya kepada penulis.
7. Keluarga besar Pondok Putri Rahmah atas doa, dukungan, semangat, dan

bantuannya kepada penulis.
8. Para teknisi dan rekan-rekan di Laboratorium Mikrobiologi dan Biokimia
Gedung PAU, Laboratorium SEAFAST Center, dan Laboratorium ITP yang
telah memberikan ilmu dan bantuan selama penulis melakukan penelitian.
9. Rekan-rekan mahasiswa IPN atas bantuan dan kerjasamanya selama
menempuh studi di Program Studi Ilmu Pangan.
Semoga tesis ini dapat bermanfaat. Saran dan kritik yang membangun
sangat penulis harapkan.

Bogor, Maret 2016
Dwi Agustyanti

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR GAMBAR

viii

DAFTAR LAMPIRAN

viii

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis Penelitian
Manfaat Penelitian

1
1
2
2
2
2

2 TINJAUAN PUSTAKA
3
Protein Susu
3
Kasein
3
Whey
4
SDS PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis) 5
3 METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Bahan dan Peralatan Penelitian
Metodologi

6
6
6
7

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Profil Protein Susu
Profil Protein Kasein
Profil Protein Whey
Pengaruh Konsentrasi Gel Pemisah
Pengaruh Tegangan Listrik (Voltase)

8
8
14
16
19
20

5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

21
21
21

DAFTAR PUSTAKA

22

LAMPIRAN

25

RIWAYAT HIDUP

37

DAFTAR TABEL
1 Komposisi susu kuda, susu kambing, susu sapi, susu domba, dan ASI
2 Fragmen kasein susu kuda, susu kambing, susu sapi, susu domba, dan
ASI
3 Fragmen whey susu kuda, susu kambing, susu sapi, susu domba, dan
ASI
4 Analisis SDS PAGE pada susu kuda dan susu kambing
5 Komposisi gel penahan dan gel pemisah
6 Profil protein susu kuda dan protein susu kambing
7 Ukuran (berat molekul) fragmen protein susu kuda, susu kambing, susu
sapi, dan ASI
8 Profil protein kasein susu kuda dan kasein susu kambing
9 Profil protein whey susu kuda dan whey susu kambing
10 Konsentrasi gel pemisah, voltase, lama protein bermigrasi, dan profil
protein

3
4
5
6
7
10
14
15
17
19

DAFTAR GAMBAR
1 Hasil SDS PAGE susu kuda
2 Hasil SDS PAGE susu kambing
3 Hasil SDS PAGE protein susu kuda, susu kambing, susu sapi, dan ASI

9
12
13

DAFTAR LAMPIRAN
1 Penentuan pita protein menggunakan program Gel Analyzer versi 2010a
2 Penentuan fragmen protein dominan (SDS PAGE 15%, 70 Volt)
menggunakan program Gel Analyzer versi 2010a

27
33

1

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Elektroforesis merupakan teknik pemisahan fragmen berdasarkan migrasi
molekul bermuatan pada suatu medan listrik. Salah satu teknik elektroforesis yang
sering digunakan adalah SDS PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide
Gel Electrophoresis), yang merupakan metode cepat dan reproducible dalam
mengkuantifikasi dan mengkarakterisasi protein. SDS PAGE dapat menganalisis
kemurnian protein, mengestimasi berat molekul protein, memverifikasi
konsentrasi protein, serta mendeteksi proteolisis dan modifikasi protein (Bollag
dan Edelstein 1991, Walker 2002). Migrasi protein pada SDS PAGE dapat
dipengaruhi oleh parameter, seperti medan listrik, matriks gel, serta ukuran,
bentuk, muatan, dan komposisi kimia protein.
SDS (sodium dodecyl sulfate) bersama dengan -merkaptoetanol digunakan
pada analisis SDS PAGE untuk melepaskan struktur sekunder, tertier, dan
kuartener, serta ikatan disulfida pada protein sehingga menghasilkan rantai
polipeptida linier yang membentuk kompleks SDS-protein bermuatan negatif.
Medan listrik akan membawa kompleks SDS-protein tersebut ke arah muatan
yang berlawanan. SDS PAGE menggunakan gel poliakrilamid yang berperan
sebagai media migrasi dalam pemisahan protein. Gel poliakrilamid dibentuk
melalui polimerisasi akrilamid dengan bisakrilamid (senyawa pengikatan silang),
dengan inisiator amonium persulfat (APS) dan katalis tetrametiletilendiamin
(TEMED). Ruang antar ikatan silang pada polimer membentuk pori yang
ukurannya dapat dibuat beragam berdasarkan banyaknya akrilamid yang
digunakan (konsentrasi gel). Pori-pori tersebut yang memungkinkan terjadinya
migrasi molekul protein pada gel poliakrilamid (Shi dan Jackowski 1998, Walker
2002, Roy et al. 2012).
SDS PAGE telah digunakan untuk menganalisis protein pada
mikroorganisme, tumbuhan, hewan, manusia, termasuk susu. Susu merupakan
salah satu bahan pangan hewani kaya protein yang dihasilkan oleh mamalia : sapi,
kambing, domba, kerbau, kuda, dan sebagainya. Tingkat konsumsi susu pada
masyarakat terus mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Selain susu sapi,
susu kuda dan susu kambing telah banyak diminati oleh masyarakat karena
memiliki nilai gizi yang tinggi, serta diyakini dapat memberikan berbagai manfaat
kesehatan. Keunggulan susu kuda dibandingkan susu sapi diantaranya yaitu
kandungan lemak yang lebih rendah, sedangkan keunggulan susu kambing
diantaranya adalah kandungan protein yang lebih tinggi dibandingkan susu sapi.
Protein susu dapat terpisah ke dalam bagian kasein dan whey. Kasein
merupakan sumber protein susu utama, sedangkan whey adalah protein yang
terkandung dalam cairan sisa pengendapan susu. Kasein pada susu umumnya
mengandung protein jenis α-kasein, -kasein, dan κ-kasein, sedangkan whey
mengandung α-laktalbumin, -laktoglobulin, imunoglobulin, serum albumin,
laktoferin, dan lisozim. Fragmen protein pada susu dapat berbeda tergantung jenis
susu. Fragmen protein dapat diketahui dengan analisis SDS PAGE yang
memberikan gambaran profil protein.

2

Perumusan Masalah
Profil protein susu dari sapi, kambing, domba, kuda, keledai, unta, dan
manusia telah diteliti melalui analisis SDS PAGE. Namun dalam hal ini, analisis
komprehensif menggunakan parameter konsentrasi gel pemisah dan voltase yang
bervariasi belum dilaporkan. Penelitian sebelumnya, masing-masing dilakukan
dengan kondisi SDS PAGE yang berbeda menggunakan konsentrasi gel pemisah
pada kisaran 12% hingga 20% dan voltase 75 Volt hingga 200 Volt. Penelitian
mengenai pengaruh variasi matriks gel elektroforesis (dalam hal ini, konsentrasi
gel pemisah) dan tegangan listrik (voltase) running SDS PAGE terhadap profil
protein susu kuda dan susu kambing belum pernah dilaporkan.
Informasi mengenai profil protein dapat dimanfaatkan dalam pengembangan
ingredien protein pangan sesuai dengan karakteristik yang diinginkan. Selain itu,
profil protein yang informatif juga dapat digunakan dalam pengawasan mutu
protein susu selama proses produksi, transportasi dan pengolahan. Oleh karena itu,
kondisi optimum dalam melakukan analisis SDS PAGE perlu diperhatikan agar
diperoleh informasi profil protein yang lebih akurat.

Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menganalisis keseluruhan profil protein susu,
kasein, dan whey dari susu kuda dan susu kambing menggunakan SDS PAGE
pada kondisi yang bervariasi (konsentrasi gel pemisah 12%, 15%, 18% dan
voltase running SDS PAGE 70 Volt, 200 Volt, 70-200 Volt). Penelitian ini juga
bertujuan untuk memperoleh kondisi SDS PAGE yang optimum untuk dapat
menghasilkan visualisasi profil protein yang informatif.

Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian ini yaitu:
1. Profil protein susu kuda berbeda dengan profil protein susu kambing.
2. Variasi konsentrasi gel pemisah dan voltase pada SDS PAGE dapat
menghasilkan profil protein yang berbeda.
3. Konsentrasi gel pemisah dan voltase SDS PAGE yang optimum dapat
menghasilkan visualisasi profil protein yang menyeluruh dan informatif.

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah memberikan informasi mengenai profil protein
susu, kasein, dan whey dari susu kuda dan susu kambing secara menyeluruh, dan
kondisi optimum SDS PAGE yang dapat menghasilkan visualisasi profil protein
yang informatif. Kondisi SDS PAGE yang optimum dapat memberikan informasi
yang komprehensif terkait fragmen protein dari susu kuda dan susu kambing yang
dapat dimanfaatkan untuk merancang penggunaan fragmen spesifik sebagai
ingredien dalam pengembangan pangan fungsional dan kebutuhan medis, serta

3

sebagai metode pengawasan mutu protein susu kuda dan susu kambing selama
proses produksi, transportasi dan pengolahan.

2 TINJAUAN PUSTAKA
Protein Susu
Susu merupakan salah satu pangan hewani sumber protein yang memiliki
nilai gizi tinggi dan memberikan berbagai manfaat kesehatan. Protein susu dapat
terpisah menjadi bagian kasein dan whey. Susu kuda memiliki kandungan protein
(21,4 g/kg) yang lebih tinggi dibandingkan dengan air susu ibu (ASI) (14,2 g/kg),
namun lebih rendah dibanding susu sapi, susu kambing dan susu domba (32,5
g/kg, 34 g/kg, dan 54,5 g/kg). Kasein pada susu kuda (10,7 g/kg) dan susu
kambing (24 g/kg) lebih rendah dibanding susu sapi dan susu domba (25,1 g/kg
dan 43 g/kg), namun lebih tinggi dibanding ASI (3,7 g/kg). Protein whey susu
kuda (8,3 g/kg) lebih tinggi dibandingkan dengan ASI, susu kambing dan susu
sapi (7,6 g/kg, 7,4 g/kg dan 5,7 g/kg) (Malacarne et al. 2002, Potočnik et al. 2011).
Komposisi susu dari spesies mamalia, termasuk susu kuda dan susu kambing,
bervariasi tergantung pada faktor genetik, fisiologis, nutrisi serta kondisi
lingkungan (Malacarne et al. 2002, Naert et al. 2013). Komposisi susu kuda dan
susu kambing, dibandingkan susu sapi, susu domba, dan ASI sebagaimana
tercantum pada Tabel 1.
Tabel 1 Komposisi susu kuda, susu kambing, susu sapi, susu domba, dan ASI
Komposisi
Lemak (g/kg)

Rata-rata
(Min.–Maks.)
Protein (g/kg)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
Laktosa (g/kg)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
Abu (g/kg)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
Energi total (kkal/kg)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
Sumber: Potočnik et al. (2011)

Susu kuda
12,1
(5-20)
21,4
(15-28)
63,7
(58-70)
4,2
(3-5)
480
(390-550)

Susu
kambing
41
(30-60)
34
(30-36)
47
(42-50)
7,7
(7-8)
670
(660-690)

Susu sapi
36,1
(33-54)
32,5
(31-39)
48,8
(44-49)
7,6
(7-8)
674
(650-712)

Susu
domba
75
(50-90)
54,5
(45-70)
49
(41-59)
8,5
(8-9)
-

ASI
36.4
(35-40)
14,2
(9-17)
67
(63-70)
2,2
(2-3)
677
(650-700)

Kasein
Kasein merupakan komponen protein susu utama, yang termasuk dalam
kelompok fosfoprotein, yaitu protein yang mengikat senyawa yang mengandung
asam fosforat. Kasein banyak dimanfaatkan dalam industri pangan, obat dan
kosmetik. Pada industri pangan, kasein diantaranya digunakan sebagai sumber
asam amino, serta untuk memperbaiki kualitas warna dan flavor dari produk
pangan. Secara komersial, kasein dapat diproduksi melalui proses pengendapan
menggunakan perlakuan asam dan perlakuan rennet. Endapan (kasein curd) yang

4

dihasilkan, kemudian diproses lebih lanjut (drain, wash, press, mill, dry) sehingga
diperoleh kasein-asam dan kasein-rennet (Wang et al. 2013).
Kasein meliputi 4 komponen yang terdiri dari αs1-, αsβ-, - dan κ-kasein,
yang memiliki perbedaan pada struktur primernya (Wang et al. 2013).
Berdasarkan penelitian Egito et al. (2002), berat molekul kasein susu kuda yaitu
α-kasein (BM (berat molekul) γβ kDa), -kasein (BM 30 kDa), dan κ-kasein (BM
28 kDa). Berdasarkan penelitian Salem et al. (2009), berat molekul kasein susu
kambing yaitu α-kasein (BM 30,β kDa), -kasein (BM 26,6 kDa), dan κ-kasein
(BM 23,9 kDa). Fragmen kasein susu kuda dan susu kambing, dibandingkan susu
sapi, susu domba, dan ASI sebagaimana tercantum pada Tabel 2.
Tabel 2 Fragmen kasein susu kuda, susu kambing, susu sapi, susu domba, dan
ASI
Fragmen kasein

Susu kuda

Kasein (g/kg)

10,7
(9,4-12)
46,65
(40,2-59)
45,64
(40,1-51,4)
7,71

Rata-rata
(Min.–Maks.)
αs-kasein (%)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
-kasein (%)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
κ-kasein (%)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
Sumber: Potočnik et al. (2011)

Susu
kambing
24
21,2-32
48-60
12-20

Susu sapi
25,1
(24,6-28)
48,46
(48,3-48,5)
35,7
(35,8-37,9)
12,69
(12,7-13,8)

Susu
domba
43
(35-50)
50,23
39,95
9,82

ASI
3,7
(3,2-4,2)
11,75
(11,1-12,5)
64,75
(62,5-66,7)
23,50
(22,2-25)

Whey
Whey merupakan protein yang terkandung dalam cairan sisa pengendapan
susu (produksi kasein). Protein whey terdiri dari -laktoglobulin ( -Lg), αlaktalbumin (α-La), laktoferin (Lf), serum albumin (SA), imunoglobulin (Ig)
(Eriksen et al. 2010), dan lisozim (Lis) (Uniacke-Lowe et al. 2010). Dalam
industri pangan, whey digunakan sebagai sumber asam amino dan peptida bioaktif.
Whey digunakan sebagai antimikroba yang dapat menghambat pertumbuhan
mikroba dan menstimulasi sistem imun dalam tubuh, diantaranya yaitu laktoferin,
lisozim, dan imunoglobulin (Claeys et al. 2014).
Berat molekul whey susu kuda yaitu laktoferin (BM 75,4 kDa) (UniackeLowe et al. 2010), serum albumin (BM 60 kDa) (Guo et al. 2007), -laktoglobulin
(BM 18,5 kDa) (Uniacke-Lowe et al. 2010), lisozim (BM 14,4 kDa) (Yuniati dan
Sahara β01β), dan α-laktalbumin (BM 14,2 kDa) (Uniacke-Lowe et al. 2010).
Berat molekul whey susu kambing yaitu laktoferin (BM 87 kDa) (Shauket et al.
1998), serum albumin (BM 66 kDa), -laktoglobulin (BM β0 kDa), dan αlaktalbumin (BM 14 kDa) (da Costa et al. 2014). Menurut Basch et al. (1985),
imunoglobulin (rantai berat) memiliki BM sebesar 55 kDa. Fragmen whey susu
kuda dan susu kambing, dibandingkan susu sapi, susu domba, dan ASI
sebagaimana tercantum pada Tabel 3.

5

Tabel 3 Fragmen whey susu kuda, susu kambing, susu sapi, susu domba, dan ASI
Fragmen whey
Whey (g/kg)

Rata-rata
(Min.–Maks.)
α-laktalbumin (%)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
-laktoglobulin (%)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
Imunoglobulin (%)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
Serum albumin (%)
Rata-rata
(Min.–Maks.)
Laktoferin (%)
Rata-rata
Lisozim (%)
Rata-rata
Sumber: Potočnik et al. (2011)

Susu kuda
8,3
(7,4-9,1)
28,55
(27,5-29,7)
30,75
(25,3-36,3)
19,77
(18,7-20,9)
4,45
(4,4-4,5)
9,89
6,59

Susu
kambing
7,4
13,31-34,7
43,54-63,8
1,8-5,5
-

Susu sapi
5,7
(5,5-7)
53,59
(52,9-53,6)
20,1
(18,4-20,1)
11,73
(10,1-11,7)
6,2
(5,5-76,7)
8,38
-

Susu
domba
11
(9-13)
8.97-17
59,24-77,7
3,6-5,1
-

ASI
7,6
(6,8-8,3)
42,47
(30,3-45,4)
0
18,15
(15,1-19,7)
7,56
(4,5-9,1)
30,26
1,66

SDS PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis)
Elektroforesis merupakan teknik pemisahan fragmen berdasarkan migrasi
molekul bermuatan pada suatu medan listrik. Salah satu teknik elektroforesis yang
sering digunakan adalah SDS PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide
Gel Electrophoresis), yang merupakan metode cepat dan reproducible dalam
mengkuantifikasi dan mengkarakterisasi protein. SDS PAGE dapat menganalisis
kemurnian protein, mengestimasi berat molekul protein, memverifikasi
konsentrasi protein, mendeteksi proteolisis dan mendeteksi modifikasi protein
(Bollag dan Edelstein 1991, Walker 2002). Menurut Roy et al. (2012), migrasi
protein pada SDS PAGE dipengaruhi oleh beberapa parameter, seperti medan
listrik, matriks gel, serta ukuran, bentuk, muatan, dan komposisi kimia protein.
SDS (sodium dodecyl sulfate) merupakan deterjen anionik yang digunakan
bersama dengan -merkaptoetanol untuk melepaskan struktur sekunder, tertier,
dan kuartener, serta ikatan disulfida pada protein sehingga menghasilkan rantai
polipeptida linier yang membentuk kompleks SDS-protein bermuatan negatif.
Medan listrik akan membawa kompleks SDS-protein tersebut ke arah muatan
yang berlawanan. SDS PAGE menggunakan gel poliakrilamid yang berperan
sebagai media migrasi dalam pemisahan protein. Gel poliakrilamid dibentuk
melalui polimerisasi akrilamid dengan bisakrilamid (senyawa pengikatan silang),
dengan inisiator amonium persulfat (APS) dan katalis tetrametiletilendiamin
(TEMED). Ruang antar ikatan silang pada polimer membentuk pori yang
ukurannya dapat dibuat beragam berdasarkan banyaknya akrilamid yang
digunakan (konsentrasi gel). Pori-pori tersebut yang memungkinkan terjadinya
migrasi molekul protein pada gel poliakrilamid (Shi dan Jackowski 1998, Walker
2002, Roy et al. 2012).
SDS PAGE telah digunakan untuk menganalisis protein pada
mikroorganisme (Laemmli 1970), tumbuhan (Saini dan Sarin 2012; Wibowo et al.
2012), hewan (Raikos et al. 2006), manusia, termasuk susu (Tay dan Gam 2011).
Profil protein susu dari sapi, kambing, domba, kuda, keledai, unta dan manusia
telah diteliti melalui analisis SDS PAGE dengan berbagai konsentrasi gel pemisah
(12-20%) dan voltase 75-200 Volt (Ochirkhuyag et al. 2000, Egito et al. 2002,

6

Nurliyani 2003, Miranda et al. 2004, Guo et al. 2007, Maheswari et al. 2007,
Almaas et al. 2008, Salem et al. 2009, Eriksen et al. 2010, Inglingstad et al. 2010,
Ahmed et al. 2011, Uniacke-Lowe 2011, Kumar et al. 2013, El-Hatmi et al. 2015).
Analisis SDS PAGE terhadap susu kuda dan susu kambing telah dilakukan pada
beberapa penelitian dengan kondisi konsentrasi gel pemisah dan voltase SDS
PAGE sebagaimana tertera pada Tabel 4.
Tabel 4 Analisis SDS PAGE pada susu kuda dan susu kambing
Referensi
Susu kuda
Ochirkhuyag et al. (2000)
Egito et al. (2002)
Nurliyani (2003)
Miranda et al. (2004)
Nurliyani et al. (2005)
Inglingstad et al. (2010)
Uniacke-Lowe (2011)
Yuniati dan Sahara (2012)
Susu kambing
Shauket et al. (1998)
Miranda et al. (2004)
Almaas et al. (2008)
Salem et al. (2009)
Inglingstad et al. (2010)
Eriksen et al. (2010)
Ahmed et al. (2011)
Kumar et al. (2013)
El-Hatmi et al. (2015)

Sampel

Konsentrasi
gel pemisah

Voltase

Kasein
Whey
Kasein
Protein susu
Susu
Protein susu
Susu
Susu tanpa lemak
Kasein
Protein susu

15%
15%
15,4%
12,5%
12%
12,5%
15%
12%
12%
12%

100 V
180 V
100 V
200 V
200 V
-

Whey
Susu
Whey
Protein susu
Susu
Whey
Kasein
Protein susu
Whey

12,5%
12%
20%
10%
15%
15%
15%
12%
15%

100 V
180 V
200 V
(20 mA)
-

3 METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi dan Biokimia PAU
(Pusat Antar Universitas) IPB dan Laboratorium Mikrobiologi Pangan SEAFAST
Center IPB. Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2015 sampai Juni 2015.

Bahan dan Peralatan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah susu kuda segar (jenis
kuda lokal) dan susu kambing segar (jenis kambing Peranakan Etawa) yang
diperoleh dari Peternakan Primafit Ciampea Bogor. Bahan kimia yang digunakan
merupakan analytical grade, diantaranya: HCl, NaOH, akrilamid, bis-akrilamid,

7

tris (2-hidroksimetil-2-metil-1,3-propanediol), TEMED, 2-merkaptoetanol,
gliserol, metanol, asam asetat (Merck KGaA, Darmstadt, Germany), SDS,
Coomassie Brilliant Blue R-250 (Sigma Chemical Co, USA), APS, glisin
(AppliChem GmbH, Dramstadt, Germany), dan bromophenol blue (Biorad
Laboratories, CA). Alat yang digunakan antara lain: sentrifugasi dingin (Tomy
MRX-125), peralatan elektroforesis SDS PAGE (Bio-rad, Mini Protean 3),
inkubator shaker (Rosi 1000), dan berbagai jenis alat-alat gelas.

Metodologi
Preparasi Susu Kuda dan Susu Kambing
Susu kuda segar dan susu kambing segar disentrifugasi 1200 x g, 4ºC
selama 30 menit untuk memisahkan komponen lemak. Isolasi kasein dilakukan
dengan cara menambahkan HCl 2N pada susu yang telah dihilangkan lemaknya,
hingga mencapai titik isoelektrik yaitu pH 4,2 untuk susu kuda dan pH 4,6 untuk
susu kambing, kemudian disentrifugasi 5000 x g, 40C selama 30 menit. Endapan
(kasein) yang diperoleh dibilas dengan akuabides, selanjutnya disentrifugasi 5000
x g, 40C selama 30 menit. Supernatan (whey) ditambahkan NaOH 2N, kemudian
disentrifugasi 5000 x g, 40C selama 30 menit, sehingga diperoleh whey dengan pH
netral (Maheswari et al. 2007, Salem et al. 2009, Detha et al. 2013).
Analisis Profil Protein dengan SDS PAGE
Analisis profil protein dilakukan menggunakan Sodium Dodecyl Sulfate
Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS PAGE) (Bollag dan Edelstein 1991,
dengan modifikasi), dengan variasi konsentrasi gel pemisah dan tegangan listrik
(voltase) running SDS PAGE. Sampel yang dianalisis terdiri dari susu yang telah
dihilangkan lemaknya (susu tanpa lemak), kasein dan whey dari susu kuda dan
susu kambing.
Gel yang digunakan adalah gel penahan 4%, dengan variasi gel pemisah
yaitu 12%, 15%, dan 18%. Pembuatan gel dilakukan dengan menggunakan tiga
macam larutan, yaitu larutan A, B, dan C. Larutan A mengandung 29,2 g
akrilamid dan 0,8 g bis-akrilamid dalam 100 ml akuabides. Larutan B
mengandung 75 ml Tris-HCl 2M (pH 8,8), 4 ml SDS 10%, dan 21 ml akuabides.
Larutan C mengandung 50 ml Tris-HCl 1M (pH 6,8), 4 ml SDS 10%, dan 46 ml
akuabides. Komposisi gel penahan dan gel pemisah sebagaimana tertera pada
Tabel 5. Buffer elektroforesis mengandung 3 g tris-base, 14,4 g glisin, dan 1 g
SDS dalam 1 L akuades (pH 8,3). Buffer sampel mengandung 0,5 ml 2merkaptoetanol, 2 ml SDS 10%, 5 ml gliserol 50%, 1 ml bromophenol blue 1%,
0,6 ml Tris-HCl 1M (pH 6,8), dan 0,9 ml akuabides.
Tabel 5 Komposisi gel penahan dan gel pemisah
Gel penahan
Gel pemisah

Konsentrasi gel
4%
12%
15%
18%

Larutan A
0,7 ml
4,2 ml
5,1 ml
6,12 ml

Larutan B
2,5 ml
2,5 ml
2,5 ml

Larutan C
1,25 ml
-

H 2O
2,3 ml
3,1 ml
2,2 ml
1,18 ml

APS 10%
0,05 ml
0,1 ml
0,1 ml
0,1 ml

TEMED
0,005 ml
0,01 ml
0,01 ml
0,01 ml

8

Sebanyak 60 μl sampel dilarutkan dengan 15 μl buffer sampel. Larutan
tersebut kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 5 menit, selanjutnya
disentrifugasi 500 x g, 40C selama 10 menit untuk memisahkan komponen yang
tidak larut. Sebanyak 15 µl larutan dimasukkan ke dalam sumur gel SDS PAGE
(gel penahan 4%, dengan variasi gel pemisah 12%, 15%, 18%). Elektroforesis
dilakukan pada variasi tegangan listrik 70 Volt, 200 Volt, dan voltase bertahap
(70-200 Volt), yaitu semula 70 Volt selama 2 jam, kemudian dinaikkan menjadi
200 Volt hingga akhir elektroforesis, dengan arus 50 miliampere. Gel diwarnai
dengan larutan staining (1 g Coomassie Brilliant Blue R-250, 450 ml metanol,
100 ml asam asetat, 450 ml akuades) dilanjutkan dengan pembilasan dengan
larutan destaining (100 ml asam asetat, 100 ml metanol, 800 ml akuades).
Penentuan pita protein dan fragmen protein yang dominan dilakukan
menggunakan program Gel Analyzer versi 2010a yang diunduh dari situs
www.gelanalyzer.com.

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis SDS PAGE dapat memberikan gambaran berbagai jenis protein
yang terdapat pada susu. Penelitian ini memberikan informasi profil protein susu,
kasein, serta whey dari susu kuda dan susu kambing, berdasarkan hasil SDS
PAGE dengan variasi konsentrasi gel pemisah (12%, 15%, 18%) dan voltase (70
Volt, 200 Volt, 70-200 Volt) (Gambar 1 dan Gambar 2). Jumlah pita protein dan
fragmen protein yang dominan ditentukan dengan menggunakan program Gel
Analyzer versi 2010a (Lampiran 1 dan Lampiran 2).

Profil Protein Susu
Pada penelitian ini, hasil SDS PAGE protein susu yang diperoleh
berdasarkan variasi penggunaan konsentrasi gel pemisah dan voltase running SDS
PAGE menunjukkan visualisasi pemisahan fragmen protein dan jumlah pita
protein yang beragam. Hasil SDS PAGE protein susu kuda memperlihatkan
pemisahan fragmen protein yang mencirikan laktoferin, serum albumin,
imunoglobulin, kasein, -laktoglobulin, lisozim, dan α-laktalbumin, dengan
jumlah pita protein berkisar antara 9 sampai 12 pita protein (Gambar 1.A dan
Tabel 6). Fragmen-fragmen protein tersebut dapat terlihat pada hasil SDS PAGE
protein susu kuda penelitian ini, kecuali dengan penggunaan konsentrasi gel
pemisah 12% pada voltase 70 Volt dan 200 Volt. Hasil SDS PAGE 12%, 70 Volt
(Gambar 1.A.I.1) tidak memperlihatkan adanya fragmen α-laktalbumin,
sedangkan hasil SDS PAGE 12%, 200 Volt (Gambar 1.A.I.2) tidak
memperlihatkan adanya fragmen lisozim dan α-laktalbumin. Pada penelitian ini,
profil protein susu kuda hasil SDS PAGE 15%, 70 Volt menghasilkan visualisasi
profil protein yang terbaik.

9

A

B

C

Gambar 1 Hasil SDS PAGE susu kuda
(A) Susu tanpa lemak, (B) Kasein, (C) Whey;
Konsentrasi gel pemisah: 12% (I), 15% (II), 18% (III);
Voltase: 70 Volt (1), 200 Volt (2), 70-200 Volt (3);
Fragmen: (a) Laktoferin, (b) Serum albumin, (c) Imunoglobulin, (d) α-kasein,
(e) -kasein, (f) κ-kasein, (g) -laktoglobulin, (h) Lisozim, (i) α-laktalbumin;
Referensi: (aa) Miranda et al. 2004, (bb) Uniacke-Lowe 2011,
(cc) Inglingstad et al. 2010, (dd) Ochirkhuyag et al. 2000,
(ee) Egito et al. 2002.

10

10

Tabel 6 Profil protein susu kuda dan protein susu kambing
Profil protein susu
70 Volt

12%
200 Volt

70-200 Volt

70 Volt

15%
200 Volt

70-200 Volt

70 Volt

18%
200 Volt

70-200 Volt

10 pita
√
√
√
√
√
√
**

10 pita
√
√
√
√
√
**
**

11 pita
√
√
√
√
√
√
√

11 pita
√
√
√
√
√
√
√

12 pita
√
√
√
√
√
√
√

9 pita
√
√
√
√
√
√
√

9 pita
√
√
√
√
√
√
√

10 pita
√
√
√
√
√
√
√

10 pita
√
√
√
√
√
√
√

10 pita
12 pita
Laktoferin
√
√
Serum albumin
√
√
Imunoglobulin
√
√
α-kasein
√
√
Fragmen protein
-kasein
√
√
κ-kasein
√
√
-laktoglobulin
√
√
Lisozim
α-laktalbumin
**
**
* Hasil analisis menggunakan Gel Analyzer versi 2010a
** Fragmen protein belum terpisah

10 pita
√
√
√
√
√
√
√
**

10 pita
√
√
√
√
√
√
√
√

11 pita
√
√
√
√
√
√
√
√

11 pita
√
√
√
√
√
√
√
√

9 pita
√
√
√
√
√
√
√
√

10 pita
√
√
√
√
√
√
√
√

11 pita
√
√
√
√
√
√
√
√

Susu kuda
Pita protein*

Fragmen protein

Susu kambing
Pita protein*

Laktoferin
Serum albumin
Imunoglobulin
Kasein
-laktoglobulin
Lisozim
α-laktalbumin

11

Penelitian sebelumnya dengan kondisi SDS PAGE yang berbeda dilakukan
oleh Miranda et al. (2004) (12%, 180 Volt), Inglingstad et al. (2010) (15%), dan
Uniacke-Lowe (2011) (12%, 200 Volt). Pada penelitian ini, visualisasi fragmen
laktoferin, serum albumin, dan imunoglobulin terlihat lebih jelas dengan
menggunakan konsentrasi gel pemisah 15% pada voltase 70 Volt dibandingkan
hasil penelitian Miranda et al. (2004) dan Uniacke-Lowe (2011).
Hasil SDS PAGE protein susu kambing memperlihatkan pemisahan
fragmen protein yang mencirikan laktoferin, serum albumin, imunoglobulin, αkasein, -kasein, κ-kasein, -laktoglobulin, dan α-laktalbumin, dengan jumlah pita
protein berkisar antara 9 sampai 12 pita protein (Gambar 2.A dan Tabel 6).
Fragmen-fragmen protein tersebut dapat terlihat pada hasil SDS PAGE protein
susu kambing penelitian ini, kecuali dengan penggunaan konsentrasi gel pemisah
1β% (Gambar β.A.I), tidak memperlihatkan adanya fragmen α-laktalbumin.
Penelitian sebelumnya dilakukan pada berbagai kondisi SDS PAGE yaitu 12%,
180 Volt (Miranda et al. 2004), 15% (Inglingstad et al. 2010) dan 12% (Kumar et
al. 2013).
Pada penelitian ini (dengan kondisi SDS PAGE 15%, 70 Volt), visualisasi
fragmen laktoferin, serum albumin, dan imunoglobulin dari susu kambing terlihat
lebih jelas dibandingkan dengan hasil penelitian Miranda et al. (2004).
Berdasarkan hal tersebut, dapat diamati bahwa penambahan konsentrasi gel
pemisah menjadi 15% menggunakan voltase yang lebih rendah (70 Volt)
dibandingkan penelitian sebelumnya memberikan visualisasi profil protein yang
lebih baik.
Gambar 1.A dan Gambar 2.A menunjukkan bahwa pemisahan fragmen
kasein pada hasil SDS PAGE protein susu kuda kurang terlihat dibandingkan pada
protein susu kambing. Pada hasil SDS PAGE protein susu kambing jelas terlihat
terdapat pemisahan fragmen kasein yang terdiri dari α-kasein, -kasein, dan κkasein. Menurut Potočnik et al. 2011, susu kuda mengandung kasein (10,7 g/kg)
lebih rendah dibandingkan susu kambing (24 g/kg). Gambar 1.A dan Gambar 2.A
juga menunjukkan bahwa fragmen lisozim dapat terlihat pada hasil SDS PAGE
protein susu kuda namun tidak demikian pada protein susu kambing. Hal ini dapat
dimungkinkan karena kadar lisozim pada susu kambing yang sangat kecil
(250x10-6 g/L) dibandingkan pada susu kuda (0,5-1,33 g/L) (Claeys et al. 2014),
sehingga lisozim pada susu kambing dapat tidak terdeteksi.
Gambar 3 memperlihatkan hasil SDS PAGE (15%, 70 Volt) protein susu
kuda dan protein susu kambing pada penelitian ini dibandingkan dengan hasil
SDS PAGE (15%) protein susu sapi dan protein ASI dari penelitian Inglingstad et
al. (2010). Berdasarkan Gambar 3, dapat diamati bahwa terdapat perbedaan antara
profil protein susu kuda dengan profil protein susu kambing, susu sapi, dan ASI,
serta terdapat kemiripan antara profil protein susu kambing dengan protein susu
sapi. Pita kasein pada profil protein susu kuda lebih tipis dibandingkan pada
protein susu kambing dan susu sapi. Hal ini sesuai dengan Claeys et al. (2014)
yang menyatakan bahwa kandungan kasein pada susu kuda (9,4-13,6 g/L) lebih
rendah dibandingkan kasein pada susu kambing (23,3-46,3 g/L) dan susu sapi
(24,6-28 g/L), namun lebih tinggi dibandingkan kasein pada ASI (2,4-4,2 g/L).

12

A

B

C

Gambar 2 Hasil SDS PAGE susu kambing
(A) Susu tanpa lemak, (B) Kasein, (C) Whey;
Konsentrasi gel pemisah: 12% (I), 15% (II), 18% (III);
Voltase: 70 Volt (1), 200 Volt (2), 70-200 Volt (3);
Fragmen: (a) Laktoferin, (b) Serum albumin, (c) Imunoglobulin, (d) α-kasein,
(e) -kasein, (f) κ-kasein, (g) -laktoglobulin, (h) Lisozim, (i) α-laktalbumin;
Referensi: (aa) Miranda et al. 2004, (cc) Inglingstad et al. 2010,
(ff) Kumar et al. 2013, (gg) Ahmed et al. 2011, (hh) Eriksen et al. 2010,
(jj) El-Hatmi et al. 2015.

13

Gambar 3 menunjukkan bahwa pada profil protein susu kuda dapat
terdeteksi adanya fragmen lisozim, namun tidak demikian pada protein susu
kambing, susu sapi dan ASI. Menurut Claeys et al. (2014), kandungan lisozim
pada susu kambing dan susu sapi sangat kecil dibandingkan susu kuda (0,5-1,33
g/L), yaitu 250x10-6 g/L dan (70-600)x10-6 g/L, namun memiliki kadar pada
kisaran yang hampir sama dengan ASI (0,1-0,89 g/L). Penelitian Inglingstad et al.
(2010) tidak mengidentifikasi adanya fragmen imunoglobulin, -laktoglobulin dan
lisozim pada profil protein ASI. Berdasarkan penelitian Potočnik et al. (2011) dan
Claeys et al. (β014), -laktoglobulin tidak dapat terdeteksi pada ASI, namun
terdapat sejumlah kandungan imunoglobulin dan lisozim pada ASI.

Gambar 3 Hasil SDS PAGE protein susu kuda, susu kambing, susu sapi, dan ASI

Fragmen: (a) Laktoferin, (b) Serum albumin, (c) Imunoglobulin, (d) α-kasein,
(e) -kasein, (f) κ-kasein, (g) -laktoglobulin, (h) Lisozim, (i) α-laktalbumin;
Keterangan: Hasil SDS PAGE protein susu kuda dan susu kambing
merupakan hasil dari penelitian ini (SDS PAGE 15%, 70 Volt), sedangkan
hasil SDS PAGE protein susu sapi dan ASI merupakan hasil dari penelitian
Inglingstad et al. (2010) (SDS PAGE 15%).

Tabel 7 menunjukkan ukuran (berat molekul) fragmen protein dari susu
kuda, susu kambing, susu sapi, dan ASI. Jenis fragmen protein yang sama, dapat
memiliki ukuran (berat molekul) yang berbeda pada susu yang berasal dari hewan
yang sama maupun yang berbeda. Komposisi susu dari spesies mamalia, termasuk
komponen protein susu kuda, susu kambing, susu sapi, dan ASI dapat bervariasi
tergantung pada faktor genetik, fisiologis, nutrisi serta kondisi lingkungan
(Malacarne et al. 2002, Naert et al. 2013). Selain itu, data SDS PAGE
mencerminkan estimasi/perkiraan berat molekul protein sehingga bukan
merupakan angka yang mutlak.

14

Tabel 7 Ukuran (berat molekul) fragmen protein susu kuda, susu kambing, susu
sapi, dan ASI
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Fragmen protein
Laktoferin
Serum albumin
Imunoglobulin
α-kasein
-kasein
κ-kasein
-laktoglobulin
Lisozim
α-laktalbumin

Susu kuda
75,4a)
60b)
21,2-24,1c); 32d)
24,8-25,9c); 30d)
25,3c); 28d)
18,5a), c)
14,4e); 14,6c)
14,2a), c)

Berat molekul (kDa)
Susu kambing
Susu sapi
87f)
76,1a); 86i)
66g)
67i)
55i)
22,7c); 30,2h)
23a); 23,6c)
c)
h)
23,3 ; 26,6
23,6a); 24c)
c)
h)
19,1 ; 23,9
19a), c)
c)
g)
18,2 ; 20
18,3a), c); 18,4i)
g)
c)
a), c)
14 ; 14,2
14,2 ; 14,3i)

ASI
76,2a)
20,1a), c)
23,8a), c)
18,2a)
14,1a), c)

a) Uniacke-Lowe et al. (2010); b) Guo et al. (2007); c) Miranda et al. (2004);
d) Egito et al. (2002); e) Yuniati dan Sahara (2012); f) Shauket et al. (1998);
g) da Costa et al. (2014); h) Salem et al. (2009); i) Basch et al. (1985)

Profil Protein Kasein
Kasein memiliki peranan dalam kesehatan diantaranya sebagai sumber asam
amino, kalsium, fosfat dan peptida bioaktif (antioksidan, imunomodulator,
antimikroba) (Phelan et al. 2009, Uniacke-Lowe et al. 2010). Menurut Salem et
al. (2009), asam amino yang dominan pada kasein susu kambing yaitu glutamat
(20,3 g/100 g protein), leusin (13,6 g/100 g protein), dan prolin 9,3 g/100 g
protein). α-kasein dan -kasein memiliki peranan sebagai antioksidan dan
imunomodulator, sedangkan κ-kasein berperan sebagai antimikroba (menghambat
infeksi bakteri) dan dalam penggumpalan susu (Phelan et al. 2009, Uniacke-Lowe
et al. 2010).
Hasil SDS PAGE kasein susu kuda pada penelitian ini menunjukkan
terdapatnya pemisahan fragmen kasein yang mencirikan α-kasein, -kasein, dan
κ-kasein (Gambar 1.B), dengan jumlah pita protein berkisar antara 7 sampai 10
pita protein (Tabel 8). Profil protein kasein susu kuda yang dihasilkan pada
penelitian sebelumnya dengan berbagai kondisi SDS PAGE dilakukan oleh
Ochirkhuyag et al. (2000) (15%), Egito et al. (2002) (15,4%) dan Uniacke-Lowe
(2011) (12%, 200 Volt). Pada penelitian sebelumnya (Egito et al. 2002;
Ochirkhuyag et al. 2000), hasil SDS PAGE kasein susu kuda tidak
memperlihatkan adanya fragmen κ-kasein, sedangkan pada penelitian ini (kondisi
SDS PAGE 15%, 70 Volt) fragmen κ-kasein terlihat dengan jelas. Visualisasi
profil protein kasein susu kuda (Gambar 1.B) memperlihatkan pemisahan fragmen
kasein yang lebih jelas dibandingkan pada profil protein susu kuda (Gambar 1.A).
Hasil SDS PAGE protein kasein susu kambing juga menunjukkan
terdapatnya pemisahan fragmen kasein yang mencirikan α-kasein, -kasein, dan
κ-kasein (Gambar 2.B), dengan jumlah pita protein berkisar antara 7 sampai 10
pita protein (Tabel 8). Penelitian sebelumnya telah dilakukan oleh Ahmed et al.
(2011) dengan kondisi SDS PAGE 15%, 20 mA. Dibandingkan dengan penelitian
ini, visualisasi profil protein kasein susu kambing pada penelitian Ahmed et al.
(2011) memperlihatkan lebih banyak pita protein selain fragmen utama kasein.

15

Tabel 8 Profil protein kasein susu kuda dan kasein susu kambing
70 Volt

12%
200 Volt

70-200 Volt

α-kasein
-kasein
κ-kasein

10 pita
√
√
√

10 pita
√
√
√

α-kasein
-kasein
κ-kasein

8 pita
√
√
√

7 pita
√
√
√

Profil protein kasein
Susu kuda
Pita protein*
Fragmen protein
Susu kambing
Pita protein*
Fragmen protein

70 Volt

15%
200 Volt

70 Volt

18%
200 Volt

70-200 Volt

70-200 Volt

9 pita
√
√
√

10 pita
√
√
√

10 pita
√
√
√

9 pita
√
√
√

7 pita
√
√
√

10 pita
√
√
√

8 pita
√
√
√

7 pita
√
√
√

7 pita
√
√
√

8 pita
√
√
√

7 pita
√
√
√

10 pita
√
√
√

10 pita
√
√
√

10 pita
√
√
√

* Hasil analisis menggunakan Gel Analyzer versi 2010a

15

16

16

Penggunaan voltase 70 Volt dan 70-200 Volt dengan konsentrasi gel
pemisah 15% pada analisis SDS PAGE protein kasein susu kuda dan protein
kasein susu kambing dapat menghasilkan visualisasi profil protein yang hampir
serupa, hal ini dapat dimungkinkan karena fragmen kasein telah terpisah pada
bagian tengah gel. Migrasi protein yang terjadi pada 2 jam pertama (voltase awal
70 Volt) telah mencapai 3/4 bagian dari keseluruhan gel, sehingga ketika
perpindahan voltase menjadi 200 Volt, pemisahan fragmen kasein telah selesai
terlebih dahulu.
Analisis Gel Analyzer profil protein kasein susu kuda (Lampiran 1.1.B dan
Lampiran 2.1.B) memperlihatkan bahwa fragmen protein α-kasein (63,2% kasein)
memiliki nilai intensitas dan persentase lebih tinggi dibandingkan -kasein (21%
kasein) dan κ-kasein (15,8% kasein). Hal ini menunjukkan bahwa fragmen αkasein lebih dominan dibandingkan -kasein dan κ-kasein. Menurut Potočnik et
al. (2011), kadar α-kasein (46,65%) pada protein kasein susu kuda lebih tinggi
dibandingkan kadar -kasein (45,65%) dan κ-kasein (7,71%). Pada analisis Gel
Analyzer profil protein kasein susu kambing (Lampiran 1.2.B dan Lampiran
2.2.B) menunjukkan bahwa fragmen protein κ-kasein (52,3% kasein) lebih
dominan dibandingkan α-kasein (18,9% kasein) dan -kasein (28,8% kasein).
Berdasarkan Claeys et al. (2014), kisaran kadar kasein pada susu kambing yaitu
sebesar 2,3-24,6 g/L untuk α-kasein, 0-29,6 g/L untuk -kasein, dan 2,8-13,4 g/L
untuk κ-kasein.
Profil Protein Whey
Protein whey merupakan sumber asam amino (glutamat, leusin, lisin),
protein dan peptida bioaktif (antimikroba) (Uniacke-Lowe et al. 2010, Claeys et
al. 2014). Protein whey mengandung laktoferin, serum albumin, imunoglobulin, laktoglobulin, α-laktalbumin, dan lisozim. Laktoferin merupakan glikoprotein
yang dapat mengikat zat besi, dan berperan dalam penghambatan pertumbuhan
bakteri dan infeksi virus, menstimulasi pertumbuhan mikroflora menguntungkan
pada saluran pencernaan, dan sebagai faktor pertumbuhan tubuh. Imunoglobulin
berperan sebagai pertahanan alami tubuh terhadap infeksi. -laktoglobulin dapat
berfungsi sebagai fasilitator dalam penyerapan vitamin, penghambat, pemodifikasi
dan promoter aktivitas enzim, serta pengikat retinol dan asam lemak di dalam
tubuh. α-laktalbumin merupakan protein yang dapat mengikat kalsium, dan
berperan dalam sintesa laktosa. Lisozim berperan dalam melawan infeksi pada
tubuh, serta mengikat kalsium yang dapat meningkatkan stabilitas dan aktivitas
enzim (Uniacke-Lowe et al. 2010).
Profil protein whey susu kuda menunjukkan pemisahan fragmen whey yang
mencirikan laktoferin, serum albumin, imunoglobulin, -laktoglobulin, lisozim,
dan α-laktalbumin (Gambar 1.C), dengan jumlah pita protein berkisar antara 6
sampai 10 pita protein (Tabel 9). Fragmen-fragmen protein tersebut dapat terlihat
pada hasil SDS PAGE protein whey susu kuda penelitian ini, kecuali dengan
penggunaan konsentrasi gel pemisah 12% pada voltase 70 Volt dan 200 Volt.

17

Tabel 9 Profil protein whey susu kuda dan whey susu kambing
Profil protein whey
Susu kuda
Pita protein*

Fragmen protein

Susu kambing
Pita protein*

Laktoferin
Serum albumin
Imunoglobulin
-laktoglobulin
Lisozim
α-laktalbumin

70 Volt

12%
200 Volt

70-200 Volt

70 Volt

15%
200 Volt

70-200 Volt

70 Volt

18%
200 Volt

70-200 Volt

9 pita
√
√
√
√
√
**

9 pita
√
√
√
√
**
**

10 pita
√
√
√
√
√
√

10 pita
√
√
√
√
√
√

10 pita
√
√
√
√
√
√

10 pita
√
√
√
√
√
√

6 pita
√
√
√
√
√
√

8 pita
√
√
√
√
√
√

6 pita
√
√
√
√
√
√

8 pita
√
√
√
√
√

6 pita
√
√
√
√
√

6 pita
√
√
√
√
√

8 pita
√
√
√
√
√

6 pita
√
√
√
√
√

6 pita
√
√
√
√
√

7 pita
√
√
√
√
√

6 pita
6 pita
Laktoferin
√
√
Serum albumin
√
√
Imunoglobulin
√
√
Fragmen protein
-laktoglobulin
√
√
Lisozim
α-laktalbumin
**
**
* Hasil analisis menggunakan Gel Analyzer versi 2010a
** Fragmen protein belum terpisah

17

18

18

Hasil SDS PAGE 12%, 70 Volt (Gambar 1.C.I.1) tidak memperlihatkan
adanya fragmen α-laktalbumi