Putu Suastika, I.B. Swacita, Ni Ketut Suwiti
Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana, Denpasar Bali E-mail: suastikafkh@yahoo.com
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi awal mengenai karakteristik protein otot sapi Bali dan Wagyu dari Jepang. Penelitian ini dilakukan dengan karakterisasi terhadap protein dengan menggunakan metode SDS-PAGE. Hasil karakteristik daging sapi Wagyu didapatkan ada 6 jenis protein dengan berat molekul berturut-turut: 272,2764 Kdalton, 152,0554 Kdalton, 131,4468 Kdalton, 68,2521 Kdalton, 51,0049 Kdalton, dan 30,6358 Kdalton. Sedangkan pada daging sapi Bali didapatkan 7 molekul protein dengan berat molekul berturut-turut: 218,8426 Kdalton, 113,6313 Kdalton, 98,2304 Kdalton, 78,9529 Kdalton, 51,0049 Kdalton, 44,0920 Kdalton, dan 30,6358 Kdalton.
Kata kunci : Sapi bali, Sapi Wagyu, SDS-PAGE
Abstract
The study to describe the characteristic of protein Bali cattle and Wagyu from Japan. This research was carried out by characterize the proteins using SDS - PAGE. The results obtained characteristics of Wagyu beef there are 6 types of proteins with molecular weights in a row : 272.2764 Kdalton, 152.0554 Kdalton, 131.4468 Kdalton, 68.2521 Kdalton, 51.0049 Kdalton, and 30.6358 Kdalton while in Bali beef obtained 7 protein molecules with molecular weights in a row : 218.8426 Kdalton, 113.6313 Kdalton, 98.2304 Kdalton, 78.9529 Kdalton, 51.0049 Kdalton, 44.0920 Kdalton, and 30.6358 Kdalton .
Keywords: Bali cattle, Wagyu cattle, SDS-PAGE
1. PENDAHULUAN
Daging merupakan bahan pangan yang penting dalam memenuhi kebutuhan gizi. Selain mutu proteinnya tinggi, daging mengandung asam amino esensial yang lengkap dan seimbang. Bahan pangan ini juga mengandung beberapa jenis mineral dan vitamin. Berbagai jenis ternak telah dikembangkan untuk diambil dagingnya, seperti : sapi, kerbau, domba, kambing, babi, ayam bahkan kelinci. Namun yang paling menjanjikan untuk dikembangkan adalah daging yang berasal dari sapi bali. Potensi pengembangan sapi lokal Indonesia sangat besar, sehingga perlu usaha pemberdayaan dan peningkatan kualitas maupun kuantitas. Salah satu sapi lokal yang ada di Indonesia adalah sapi bali, yang diketahui memili potensi yang baik untuk dikembangkan.
Menurut Lawrie, R.A.,(2003) protein dalam daging dapat berkisar antara16-22% protein. Protein merupakan suatu persenyawaan yang khas yang ditemukan di dalam sel dan merupakan komponen terbesar dalam membrane sel, dapat membentuk jaringan pengikat misalnya kolagen dan elastin (Soeparno, 2005). Protein, baik yang berasal dari hewani maupun nabati merupakan sumber gizi yang penting bagi proses kehidupan karena sangat erat hubungannya dengan zat gizi. Guna menganalisis protein dari sampel daging dapat dilakukan dengan pemisahan dan pemurnian protein menggunakan berbagai metode yang telah tersedia. Metode pemurnian yang dapat digunakan diantaranya dengan kromatografi , elektroforesis, immunobloting dan isoelectric focusing (Hames, 1998).
Teknik pemisahan protein, seperti SDS-PAGE, biasanya digunakan untuk mengukur kemajuan proses pemurnian protein, termasuk untuk mengetahui adanya pola (pita-pita) protein yang ada di dalam daging. Metode ini adalah metode analisis yang memiliki daya pisah tinggi. Molekul elektroforesis SDS-PAGE dapat memisahkan protein-protein yang memilki berat molekul berbeda (Hames,1998). Aliran molekul-molekul protein di dalam protein di dalam gel akan membentuk pola (pita) protein. Protein homogeny
akan menghasilkan satu pita, sedangkan sub-unit yang ukurannya berbeda akan menghasilkan banyak pita (Djuwita, I., 2004).
2. BAHAN DAN METODE
Karakterisasi Protein
Marker yang dipakai adalah produk BIORAD yaitu SDS-PAGE Molecular weight standarts, Broad Range Catalog Number 161 – 0317. Sampel daging yang digunakan adalah daging sapi Bali dan daging Wagyu dalam keadaan masih segar. Metode yang dipakai adalah SDS-PAGE elektroforesis (Laemmli,1970). dengan tahapan sebagai berikut:
Preparasi Protein
Preparasi protein dilakukan untuk mendapatkan molekul-molekul protein yang terkandung di dalam daging. Timbang 50 gram daging, buffer phospat 10 ml, 10μl sampel tambahkan dengan laemely buffer 10μl dan mercaptoetanol ( 1 : 1 : 1 ), selanjutnya di boil pada suhu 1000C selama 5 menit.
Membuat Larutan Running Gel 12% vol. 5ml
H2O steril sebanyak 5 ml + 30% Acrylamide mix 3,8 ml + 1,5 M Tris ( pH 8,8 ) 3,8 ml + 10% SDS 0,15 ml + 10% APS 0,15 ml + TEMED 0,006 ml.
Membuat Larutan Stacking Gel vol. 3 ml
H2O steril sebanyak 2,1 ml + 30% Acrylamide mix 0,5 ml + 1 M Tris ( pH 8,8 ) 0,38 ml + 10% SDS 0,03 ml + 10% APS 0,03 ml + TEMED 0,003 ml.
Running Gel
Volume sampel dan marker yang di masukkan ke dalam lubang sumur masing-masing sebanyak 30 μl. Running dilakukan dengan tegangan 120v dengan kuat arus 125 mAp, lama waktu 3 jam sampai pewarna pelacak kurang lebih 5 cm dari dasar gel. Pewarnaan gel dengan Commasie brilliant blue R 250
Analisis Data
Karateristik protein dianalisis dengan mengacu pada jarak laju pola (pita-pita) protein daging dengan laju jarak pewarna dengan rumus :
Sedangkan untuk menentukan berat molekul protein memakai persamaan regresi yang mengacu pada Log BM standar ( marker ) yaitu y = a + bx dimana x adalah Rf
Sedangkan struktur histologis serabut otot dianalisis secara deskriptip yaitu dengan memotret serabut otot, mengukur sel lemak, dan penampang serabut otot.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil visualisasi pada elektroforesis produk SDS-PAGE dari sampel daging sapi bali dan wagyu disajikan pada Gambar 1. Jarak pewarna dari dasar sumur sampai dasar adalah 5 cm, maka dapat dihitung nilai Rf (Laemmli,1970).
Tabel 1. Berat molekul protein standar marker
Pita Jarak (cm) Rf BM (Kdalton) Log BM
1 1,9 0,38 200 2,30103 2 2,7 0,54 116,250 2,06539 3 2,9 0,58 97,400 1,9886 4 3,6 0,72 66,200 1,8209 5 3,8 0,76 45 1,6532 6 4,5 0,9 31 1,4914
Gambar 1. Elektroforesis produk SDS-PAGE dari sampel daging sapi bali
Pehitungan berat molekul protein daging Wagyu dengan memakai pendekatan persamaan regresi linier mengacu pada log BM standar (sumbu y) dan Rf (sumbu x), maka didapatkan berat molekul protein (Tabel 2.)
Gambar 2. elektroforesis produk SDS-PAGE dari sampel daging sapi wagyu
Tabel 2. Berat molekul protein daging wagyu
Pita Jarak (cm) Rf BM (Kdalton) Log BM
1 1,5 0,3 272,2764 2,43501 2 2,3 0,46 152,0554 2,1820 3 2,5 0,5 131,4468 2,1187 4 3,4 0,68 68,2521 1,8341 5 3,8 0,76 51,0049 1,7076 6 4,5 0,9 30,6358 1,4862
Pehitungan berat molekul protein daging sapi Bali dengan memakai pendekatan persamaan regresi linier mengacu pada log BM standar (sumbu y) dan Rf (sumbu x), maka didapatkan berat molekul protein (Tabel 3.)
Tabel 3. Berat molekul protein daging Sapi wagyu
Pita Jarak (cm) Rf BM (Kdalton) Log BM
1 1,8 0,36 218,8426 2,3401 2 2,7 0,54 113,6313 2,0555 3 2,9 0,58 98,2304 1,9922 4 3,2 0,64 78,9529 1,8973 5 3,8 0,76 51,0049 1,7076 6 4,0 0,8 44,0920 1,6443 7 4,5 0,9 30,6358 1,4862
Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan ketebalan pita protein dari daging sapi bali dan sapi wagyu, dimana daging sapi bali memiliki profi l pita protein yang lebih tebal dibandingkan dengan daging sapi wagyu sehingga konsentrasi protein dari kedua jenis daging tersebut memberikan gambaran yang berbeda. Hal ini sesuai dengan pernyataan Albert et al., (2002) yang mengungkapkan bahwa ketebalan pita protein menunjukkan konsentrasi protein tersebut, dimana protein dengan intensitas yang lebih tebal memiliki konsentrasi yang lebih tinggi. Selanjutnya Cahyarini et al., (2004) mengungkapkan perbedaan tebal dan tipisnya pita yang terbentuk disebabkan karena perbedaan jumlah dari molekul-molekul yang termigrasi. Pita yang memiliki kekuatan ionik/muatan lebih besar akan termigrasi lebih jauh daripada pita yang berkekuatan ionik lebih kecil.
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Widowati dan Wijaya (1997) dilaporkan bahwa pita mayor itu memiliki ketebalan dan intensitas warna yang lebih besar dibandingkan pita-pita lainnya, sehingga berkesimpulan bahwa pita mayor itu merupakan pita protein yang memiliki konsentrasi lebih tinggi dibandingkan dengan pita-pita lainnya (pita minor). Hal ini sejalan dengan pendapat Mahasri (2007) yang menyatakan bahwa tebal tipisnya pita protein pada hasil SDS-PAGE disebabkan karena terdapat perbedaan secara genetik antara protein tersebut. Protein dapat digunakan sebagai ciri genetik untuk mempelajari keragaman individu dalam satu populasi (Naim (1996 dalam Yunus 2007)). Selain itu Pasila (2008) juga menyatakan bahwa tebal tipisnya pita protein yang tercat merupakan gambaran banyaknya protein yang terkandung dalam profi l protein, lebih lanjut Ilminingtyas et al., (2000) melaporkan hasil penelitiannya, bahwa perubahan pola protein hasil SDS-PAGE menunjukkan adanya perubahan yang terjadi pada protein, penipisan dan hilangnya pita protein menunjukkan terjadinya perubahan sifat pada protein tersebut.
Menurut Purbowati dkk. 2006, Singh (2000) bahwa perlakuan penyimpanan daging dapat berpengaruh terhadap laju glikolisis daging yang pada akhirnya menimbulkan pemecahan molekul protein. Selain itu pengaruh suhu juga berpengaruh pada karakteristik molekul protein, hal ini didukung penelitian yang dilakukan oleh Laemmli (1970) Wheeler dkk (1999) menyatakan bahwa temperatur yang tinggi dapat menyebabkan denaturasi molekul protein dengan melepas ikatan sulfi da dan ikatan karboksil sehingga akan terbentuk jenis protein baru yang tidak sesuai dengan jenis protein dari breed aslinya.
Adanya perbedaan prediksi berat molekul pada sampel bila dibandingkan dengan berat molekul protein standar dengan nilai Rf yang sama yaitu Rf = 0,76 dan Rf = 0,9, hal ini mungkin disebabkan oleh tegangan listrik pada laboratorium Biomedik FKH UNUD tidak stabil. Hal ini didukung pendapat Hames (1998) bahwa tegangan listrik pada alat elektrophoresis dan keadaan buffer phospat sebagai media elektrophoresi berpengaruh terhadap laju pergerakan molekul protein menjadi tidak seimbang, sehingga kesan pita (band) yang terlihat pada gel elektrophoresis terlihat melengkung.
4. KESIMPULAN
Karakteristik protein daging sapi Wagyu mempunyai 6 jenis molekul protein dengan berat molekul berturut-turut: 272,2764 Kdalton, 152,0554 Kdalton, 131,4468 Kdalton, 68,2521 Kdalton, 51,0049 Kdalton, dan 30,6358 Kdalton. Sedangkan pada daging sapi Bali didapatkan 7 molekul protein dengan berat molekul berturut-turut: 218,8426 Kda, 113,6313 Kda, 98,2304 Kda, 78,9529 Kda, 51,0049 Kda, 44,0920 Kda, dan 30,6358 Kda.
UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terimakasih kepada Universitas Udayana yang telah membantu pendanaan dengan surat perjanjian penugasan dalam rangka pelaksanaan penelitian hibah desentralisasi (BOPTN) tahun anggaran 2013 No:175A.36/UN 14.2/PNL.01.03.00/ 2013
DAFTAR PUSTAKA
Albert, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., and Walter, P. 2002. Molecular Biology of The Cell. Edisi ke-4. Garland Science: New York.
Cahyarini, R.D., Yunus, A., Purwanto, E. 2004. Identifi kasi Keragaman Genetik Beberapa Varietas Lokal Kedelai di Jawa Berdasarkan Analisis Isozim. J. Agrosains. 6 (2):79-83.
Diwyanto, K. dan I.G. Putu. (1995). Pengaruh Sex Terhadap Karakteristik Karkas Sapi Brahma Cross. Seminar Nasional Sains dan Teknolohi Peternakan. Balai Penelitian Ternak Ciawi, Bogor
Djuwita, T. 2004. Pemanfaatan Teknik Elektroforesis untuk karakterisasi DNA dan Protein. Dalam Modul pemanfaatan teknik dan Instrumentasi pada Tingkat Molekuler untuk meningkatkan Potensi Penelitian dan Terapan di Bidang Biologi dan Biomedis. Pelatihan Dosen universitas/perguruan Tinggi. Kerja sama proyek Peningkatan Kualitas Sumber Daya Manusia Direktorat jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional Dengan Departemen Anatomi IPB, Bogor, 21 Juni-30 Juni 2004. Hames. B.D. (1998). Gel Electrophoresis of Proteins, Oxford University Press. New York. USA.
Ilminingtyas, D., Hadiwiyoto, S., Wisesa, S., dan Naruki, S. 2000. Pembentukan Fraksi-fraksi Protein selama Fermentasi Peda. J. Agrosains. 13 (1): 1-17.
Lawrie, R.A. (2003). Meat Science Fifth edition University of Nottingham. Ilmu Daging, Penerjemah Aminudin Parakkasi. UI. Press. Jakarta
Kusumastuti, G. (2006). Keempukan, Susut Masak, Daya Ikat Air dan PH Daging Domba Jantan Muda. Skripsi. Fakultas Peternakan, IPB, Bogor.
Laemmli, U.K. (1970). Cleavage on Structural Protein During the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227 : 680 – 684
Mahasri, G. 2007. Protein Membran Imunogenik Zoothamnium penaei sebagai Bahan Pengembangan Imunostimulan pada Udang Windu (Penaeus monodon Fabricus) terhadap Zoothamniosis. Disertasi. Program Pascasarjana Universitas Airlangga. Surabaya.
Naim, R. 1996. Teknik Pengembangan Uji Diagnostik melalui Teknik Molekuler. Cermin Dunia Kedokteran. No. 110. p. 32-34.
Pasila, A.R. 2008. Identifi kasi Protein Sekresi-Ekskresi dari Haemonchus contortusDewasa dengan SDS-PAGE. Fakultas Kedokteran Hewan. Universitas Airlangga. Surabaya
Purbowati, E., C. I. Sutrisno, E. Baliarti, S. P. S.Budhi Dan W. Lestariana. 2006. Karakteristik Fisik otot
Longissimus dorsi dan Biceps femoris domba lokal jantan yang dipelihara di pedesaan pada bobot potong yang berbeda. J. Protein. 33(2):147-- 153.
Soeparno, (2005). Ilmu dan Teknologi Daging. Gadjah Mada, University Press, Yogyakarta.
Singh, R. P. 2000. Scientifi c Priciples of Food Deterioration. Book of Shelf-life Evaluation of Food. Aspen Publishers. Gaitthersburg.
Suryati, I dan I Arief (2005). Pengujian Daya Putus Warner Bratzler, Susut Masak dan Organoleptik Sebagai Penduga Tingkat Keempukan Daging yang Disukai Konsumen. Laporan Penelitian Fak. Peternakan. IPB, Bogor
Widowati, S., dan Wijaya, S.K.1997. Isolasi dan Karakterisasi Globumin 7s dan 11s dari Sepuluh Varietas Kedelai Indonesia: Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pangan. Dalam Budianto, S; Zakaria, F; Haryadi dan Satiyowiharjo, B (ed). Denpasar
Wheeler, T.L., S.D. Shackelford., M. Koohmaraie (1999). Tenderness Classifi cation of beef III. Effect of the interaction between and point temperature and tenderness on warner-bratzler shear force of beef longissimus. J. Amin. Sci. 77: 400 -407