Mekanisme Kerja Protein Whey Protein Whey dan IGF-1

Memodulasi imun Lactoferrin 1-2 Antioksidant Antibakterial, antiviral, antifungal Merangsang pertumbuhan bakteri yang menguntungkan Secara alami ditemukan dalam breastmilk, airmata, saliva,empedu, darah dan mucus Lactoperoxidase 0,50 Menghambat pertumbuhan bakteri Bovine serum albumin 5-10 Sumber esensial asam amino Merupakan protein besar Glycomacropeptide 10-15 Sumber BCAA Sedikit mengandung asam amino aromatik Sumber: Marshall, 2004 Dibandingkan dengan sumber protein yang lain, whey mengandung BCAAs Branched chain amino acids leucine, isoleucine dan valine dalam konsentrasi tinggi. BCAAs terutama leucine merupakan faktor yang penting untuk pertumbuhan jaringan dan perbaikan jaringan. Leucine diidentifikasi sebagai asam amino yang berperan dalam sintesis protein. Protein whey juga kaya akan sulfur yang mengandung cycteine dan methionine. Dengan tingginya konsentrasi asam amino ini, fungsi imun juga meningkat melalui konversi intraseluler menjadi glutathione Marshall, 2004; Arazi, 2011; Eid et al., 2014. Protein utama dalam protein whey adalah beta-globulin dan alpha- lactalbumin. Alpha-lactalbumin ini merupakan sumber tryptophan alami tertinggi yang bisa diperoleh dari susu Markus et al., 2002.

2.4.2 Mekanisme Kerja Protein Whey

Whey memiliki aktivitas antioksidan yang paten, oleh karena terdapatnya protein yang kaya dengan cysteine yang berperan dalam sintesis glutathione GSH. GSH dibentuk dari glycine, glutamate dan cysteine gambar 2.1. Cysteine mengandung thiol sulfhydryl group yang berperan sebagai active reducing agent dalam mencegah oksidasi dan kerusakan jaringan. Sebagai antioksidan, glutathione lebih efektif dalam bentuk tereduksi. Riboflavin, niacinamide dan glutathione reductase merupakan esensial kofaktor dalam proses reduksi glutathione. Karena efek glutathione atau komponen antioksidan dari protein whey ini, sehingga banyak penelitian dilakukan sebagai agen anti-aging. Sebagai detoxifying agent, glutathione peroksidase yang dibentuk dari selenium dan cysteine, merupakan enzim antioksidan endogen yang memiliki kemampuan untuk mengubah lipid peroksidase menjadi hidroksi acid yang tidak terlalu berbahaya. Peroksidase berikatan dengan hydrogen peroksida sehingga membentuk air dan potensi oksidatifnya menjadi menurun Marshal, 2004; Arazi, 2011; Nagadevi Puraikalan, 2013. Sintesis Gluthatione pada protein whey dapat terlihat pada gambar 2.3 di bawah ini: Step 1 Glutamic acid Step 2 g-Glutamylcysteine + + Cysteine Glycine + + ATP ATP g-Glutamylcysteine glutathione synthetase synthetase g-Glutamylcysteine Glutathione + + ADP ADP + + P P Gambar 2.3 Sintesis Gluthatione dari Cysteine, Glutamate dan Glycine Marshall, 2004

2.4.3 Protein Whey dan IGF-1

Susu suplemen tinggi protein whey sering dikonsumsi untuk dapat memberikan pembentukan otot secara lebih cepat. Protein whey banyak digunakan oleh bodybuilders dan athletes karena kemampuannya untuk merangsang pertumbuhan otot. Whey Protein Isolate WPI bila dibandingkan dengan Whey Protein Consentrate atau Whey Protein Hydrolisate, mengandung jumlah protein yang lebih banyak 90-95 dengan jumlah lactose yang rendah, lebih mudah dicerna dan diabsorpsi dan juga mengandung banyak imunoglobulin dan sangat rendah lemak. Susu suplemen jenis WPI ini banyak dikonsumsi untuk membantu pembentukan tubuh atletis dengan massa otot kering tanpa lemak Marshall, 2004; Eid et al., 2014. Protein whey mengandung alpha-lactalbumin 20-25 seperti terlihat pada tabel 2.6. Alpha-lactalbumin dapat meningkatkan tryptophan melalui peningkatan rasio tryptophan – large neutral amino acids Trp-LNAA ratio Markus et al., 2002. Konsumsi susu suplemen tinggi protein whey pada manusia meningkatkan aktivitas aksis somatotropic dan secara signifikan meningkatkan kadar serum GH dan IGF-1 Rich-Edwards et al., 2007 Gambar 2.4. Gambar 2.4 Jalur Molekuler Pengaruh Susu Tinggi Protein Whey terhadap Kadar IGF-1Rich et al., 2007 Konsumsi oral dari protein whey yang tinggi α-lactalbumin telah terbukti meningkatkan kadar somatotropic pada wanita yang sehat. Ada bukti epidemiologis yang kuat bahwa konsumsi susu secara signifikan meningkatkan kadar serum IGF-1 pada manusia Crowe et al., 2006. Hal ini menjelaskan mengapa asupan susu tinggi protein whey meningkatkan pertumbuhan dan masa otot Hoppe et al., 2006. Insulin-like Growth Factor-1 IGF-1 merupakan salah satu elemen kunci yang mengatur pertumbuhan otot skeletal. IGF-1 merupakan komponen awal yang merangsang aktivasi kaskade protein Akt yang kemudian terlibat dalam aktivasi mammalian Target of Rapamycin mTOR dan inaktivasi Glycogen Synthase Kinase 3β GSK3β dengan target final adalah inaktivasi gen Forkhead box O FOXO yang mengatur puluhan jalur metabolisme dalam sel otot skeletal terkait pertumbuhan dan proliferasi Schiaffino dan Mammucari, 2011.

2.4.4 Indikasi Klinis Protein Whey