Peningkatan Aktivitas Enzim Polifenol Oksidase Yang Berasal Dari Hijauan Lokal Dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia Mangostana L.) Dan Perbedaan Suhu Inkubasi

Salsabila, Alfina and Prof. Dr. Ir. Hendrawan Soetanto, M.Rur.Sc and Asri Nurul Huda, S.Pt., MP., M.Sc (2023) Peningkatan Aktivitas Enzim Polifenol Oksidase Yang Berasal Dari Hijauan Lokal Dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia Mangostana L.) Dan Perbedaan Suhu Inkubasi. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Tren konsumsi makanan sehat semakin digemari di Indonesia. Survei yang dilakukan oleh GrabNext dan NielsenIQ (2020) menunjukkan bahwa tujuh dari sepuluh masyarakat Indonesia menyadari akan konsumsi makanan sehat. Salah satu gerakan konsumsi makanan sehat adalah menurunkan konsumsi produk ruminansia seperti daging merah dan susu. Daging merah dan susu merupakan salah satu sumber nutrisi yang sangat populer namun memiliki kandungan asam lemak jenuh yang tinggi. Konsumsi asam lemak jenuh berlebih dapat memicu berbagai penyakit. Mengonsumsi 100 gram daging merah per hari dapat memicu diabetes, stroke dan penyakit kardiovaskuler (Larsson and Orsini, 2014). World Health Organization (WHO) membatasi konsumsi asam lemak jenuh setiap orang dewasa sebesar 10% per konsumsi energi total. viii Asam lemak jenuh (SFA) dalam daging merah dan susu dihasilkan dari proses biohidrogenasi (BH). Biohidrogenasi mengubah asam lemak tidak jenuh (PUFA) dari pakan hijauan menjadi asam lemak jenuh (SFA) karena SFA dapat mengganggu kinerja bakteri rumen. Modifikasi biohidrogenasi dapat menjadi sebuah alternatif untuk menurunkan konversi PUFA. Polifenol oksidase (PPO) dapat digunakan untuk memodifikasi biohidrogenasi dengan membentuk ikatan protein-fenol. Ikatan tersebut terjadi karena reaksi enzim PPO dengan substratnya menghasilkan o-kuinon yang reaktif terhadap protein. Meskipun reaksi enzim PPO dengan substratnya dapat merugikan dalam industri pangan dan sangat dihindari, sebaliknya reaksi ini memberikan keuntungan dalam industri peternakan seperti proteksi asam lemak tidak jenuh dan pengawetan protein pada pakan hijauan. Potensi ini menarik diteliti lebih mendalam untuk meningkatkan inovasi industri peternakan. Beberapa penelitian terdahulu telah membuktikan bahwa ekstrak PPO dari semanggi merah (Trifolium pratense) memiliki kemampuan untuk memproteksi PUFA. Penelitian ini menggunakan pakan hijauan yang umum digunakan di Indonesia karena semanggi merah sulit ditemukan di Indonesia. Identifikasi enzim PPO juga telah dilakukan oleh Dja’far (2022) dan Lana (2022) pada beberapa jenis hijauan rumput dan hijauan legum yang banyak ditemui di Indonesia seperti rumput gajah (Pennisetum purpureum), rumput odot (Pennisetum purpureum cv. Mott), kaliandra (Calliandra calothyrsus), dan lamtoro (Leucaena leucocephala), namun hasil aktivitasnya masih sangat rendah dibandingkan dengan penelitian ekstraksi enzim PPO lainnya. Oleh karena itu potensi enzim PPO dalam hijauan lokal perlu ditingkatkan dengan menurunkan suhu ekstraksi menggunakan nitrogen cair, ix inkubasi dengan dua suhu yang berbeda (27oC dan 40oC) serta penggunaan aktivator dari bahan alami seperti ekstrak kulit manggis. Tan, et al. (2022) menyatakan bahwa ekstrak kulit manggis dapat meningkatkan aktivitas tirosinase hingga 3-3,5 kali lipat dari perlakuan tanpa aktivator. Ekstrak enzim PPO disentrifugasi dengan penambahan amonium sulfat dan dipurifikasi dengan metode air dua fasa (Aqueous Two-Phase System). Aktivitas enzim PPO hijauan lokal diuji menggunakan substrat katekol 0,01 M dan aktivator ekstrak kulit manggis. Absorbansi enzim PPO diukur menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 410 nm. Hasil data pada penelitian ini dikelompokkan menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok pola faktorial dengan 2 perlakuan dan 2 kelompok. Perlakuan sumber PPO berasal dari rumput gajah, rumput odot, kaliandra, dan lamtoro dengan aktivator ekstrak kulit manggis dan tanpa aktivator. Penelitian ini dikelompokkan dalam dua suhu inkubasi yang berbeda yaitu suhu 27oC dan 40oC. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis ragam. Apabila terdapat perbedaan maka dilanjutkan dengan Uji Jarak Berganda Duncan. Hasil penelitian ini dapat meningkatkan aktivitas enzim PPO sebanyak 57 hingga 58 kali atau sebesar 5.721-5.862% dari penelitian terdahulu. Analisis data menunjukkan bahwa sumber PPO serta interaksi antara sumber PPO dan penambahan ekstrak kulit manggis tidak memberikan pengaruh (P>0,05) terhadap aktivitas enzim dengan rataan P1 4,5873 U; P2 4,5639 U; P3 4,5179 U; P4 4,1519 U dan P1M1 2,9925 U; P1M2 6,1822 U; P2M1 2,9824 U; P2M2 6,1454 U; P3M1 2,9784 U; P3M2 6,0574 U; P4M1 2,9939 U; P4M2 5,3099 U. Suhu inkubasi memberikan pengaruh nyata (P<0,05) dalam x meningkatkan aktivitas enzim dengan rataan S1, 4,8446 dan S2 4,0659. Penambahan aktivator ekstrak kulit manggis memberikan perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) pada aktivitas enzim PPO. Penambahan ekstrak kulit manggis terbukti dapat meningkatkan aktivitas enzim PPO hijauan lokal sebesar 1,5 hingga 2,3 kali lipat dari perlakuan tanpa aktivator. Peningkatan tertinggi terjadi pada sumber PPO rumput gajah yang ditambahkan ekstrak kulit manggis yang diinkubasi pada suhu 27oC, dengan persentase peningkatan sebesar 134,81%. Hal ini mengindikasikan bahwa rumput gajah dan rumput odot dengan penambahan ekstrak kulit manggis pada suhu inkubasi 27oC dapat menghasilkan proteksi asam lemak tidak jenuh di dalam rumen lebih baik daripada hijauan lainnya.

English Abstract

Ruminant products such as meat and milk have been considered as a trigger for cardio-vascular related diseases due to their high content of saturated fatty acids (SFA's). This notion is contrary to the nature of the basal diets consumed by ruminants that is rich in unsaturated fatty acids (USFA’s). The changes occur in the rumen which harbor various species of anaerobic microbes to hydrogenate USFA’s to SFA’s. Consequently, SFA’s will be absorbed from the lower digestive tract and ultimately circulated in the blood for further metabolism processes. There is ample evidence to show that manipulation of rumen biohydrogenation using herbs containing an enzyme called Polyphenol oxidase (PPO) could reduced the extent of biohydrogenation by rumen microbes under temperate climate conditions. PPO enzyme is used to modify biohydrogenation process by forming protein-phenol bonds. Identification of PPO enzymes was carried out on several types of forage grass and forage legumes that are commonly found in Indonesia such as vi napier grass (Pennisetum purpureum), dwarf elephant grass (Pennisetum purpureum cv. Mott), calliandra (Calliandra calothyrsus), and lead tree Leucaena leucocephala. The potency of PPO derived from local forages need to be optimized by lowering the extraction temperature using liquid nitrogen, incubating in two different temperatures (27oC and 40oC), and using activators from natural sources, such as mangosteen pericarp extract. Research data is analyzed using factorial Randomized Block Design. This research increased the activity of those local forages PPO enzyme by 57 to 58 times or by 5,721-5,862% from previous studies. Incubation temperature has a significant effect (P<0.05) increasing enzyme activity. The optimum temperature for local forages PPO is 27oC. The addition of mangosteen pericarp extract was shown to increase the activity of local forages PPO enzymes (P<0.01) by 1.5 to 2.3 times compared to the treatment without an activator. The highest increment occurred in PPO sourced from napier grass added with mangosteen pericarp extract, which was incubated at 27oC, with an increasing proportion reached 134.81%. This indicates that napier grass with the addition of mangosteen pericarp extract which incubated on 27oC temperature provide better protection for unsaturated fatty acids in the rumen biohydrogenation than other local forages.

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0523050160
Uncontrolled Keywords:	activator, local forages, mangosteen pericarp extract, polyphenol oxidase, temperature.
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 636 Animal husbandry
Divisions:	Fakultas Peternakan > Peternakan
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	08 Sep 2023 09:31
Last Modified:	08 Sep 2023 09:31
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/202877

Text (DALAM MASA EMBARGO) Alfina Salsabila.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (2MB)

Actions (login required)

View Item