2. TINJAUAN PUSTAKA
2.5. Protein ikan dan Asam Amino
Protein adalah senyawa yang mengandung berbagai asam amino membentuk rantai panjang dengan ikatan peptida. Protein tersusun atas unsur C, H, O, dan N. Molekul protein juga mengandung unsur posfor, belerang, dan ada jenis protein tertentu yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno 1997). Senyawa protein merupakan konstituen pengisi jaringan otot
ikan yang paling penting. Ikan mengandung protein 18-22 % per 100 gram dagimg ikan yang dapat dimakan (Peterson dan Johnson 1978).
Protein merupakan makromolekul yang paling melimpah di dalam sel.
Unit pembangunnya adalah asam amino yang berikatan secara kovalen untuk menghubungkan molekul-molekul menjadi rantai. Apabila protein dihidrolisis dengan asam, alkali atau enzim akan dihasilkan campuran asam-asam amino.
Sebuah asam amino terdiri dari gugus R (rantai cabang), sebuah gugus asam amino, sebuah gugus karboksil, dan sebuah atom hidrogen (Winarno 1997).
Asam amino merupakan senyawa penyusun protein, yang membentuk sel tubuh manusia dan hewan. Asam amino dibagi dalam dua kelompok utama, yaitu asam amino esensial dan nonesensial. Asam amino esensial tidak dapat diproduksi oleh tubuh sehingga harus disuplai lewat makanan, sedangkan asam amino nonesensial dapat diproduksi dalam tubuh. Berbagai jenis asam amino menyatu dalam ikatan peptida menghasilkan protein. Asam-asam amino esensial yang dibutuhkan tubuh manusia, yaitu histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, arginin, fenilalanin, treonin, triptofan, dan valin, sedangkan asam-asam amino non esensial, yaitu alanin, aspargin, sistein, asam glutamat, glutamin, asam aspartat,
glisin, hidroksiprolin, dan tirosin (Poedjiadi dan Supriyanti 2006).
Beberapa fungsi asam amino esensial dan non esensial dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Beberapa fungsi asam amino esensial dan non esensial.
Asam Amino
1. Esensial Fungsi
Histidin Prekursor histamin, penting untuk pertumbuhan fisik dan mental sempurna dan menanggulangi penyakit rematik.
Isoleusin Pertumbuhan bayi dan keseimbangan nitrogen bagi orang dewasa.
Leusin Merangsang pembentukan insulin yang berlebihan oleh pankreas.
Lisin Untuk crosslinking protein dalam biosintesis karnitin, menyembuhkan penyakit herpes kelamin.
Metionin Produksi sulfur, menjaga kenormalan metabolisme, sebagai antioksidan dan merangsang serotonin sehingga dapat menghilangkan kantuk.
Arginin Terlibat dalam sintesis urea di hati dan memperlancar peredaran darah.
Phenilalanin Untuk prekursor tirosin, katekolamin dan melanin.
Treonin Menyumbangkan nitrogen.
Triptofan Prekursor nikotinamin dan produksi serotonin pada otak.
Valin Pada penyakit anemia, menggantikan posisi asam glutamat dalam hemoglobin.
Lanjutan Tabel 3. Beberapa fungsi asam amino esensial dan non esensial.
2. Non esensial Fungsi
Alanin Prekursor glukogenik, pembawa N dari jaringan ke permukaan untuk ekskresi N.
Aspartat Biosintesis urea, prekursor glukogenik, dan prekursor primidin.
Sistein Sebagai prekursor taurin (misalnya proses konjugasi asam empedu).
Glutamat Produksi antara-dalam reaksi interkonversi asam amino, prekursor prolin, ornitin, arginin, poliamin, neurotransmiter α-amino butirat (GABA), sumber NH3.
Glisin Prekursor dalam proses biosintesis purin dan neurotransmitter.
Serin Komponen fosfolipid, prekursor sfingolipid, prekursor etanolamin dan kholin.
Tirosin Prekursor katekolamin dan melanin.
Prolin Pembentukan kolagen dan penyerapan zat-zat gizi bagi tubuh.
Glutamin Donor kelompok amino untuk berbagai reaksi non asam amino pembawa N.
Sumber : Lender (1992)
Asam amino yang tersedia dalam protein dengan jumlah dan proporsi yang diperlukan memenuhi persyaratan minimum seseorang, dapat menghasilkan energi untuk bekerja optimum walaupun pemasukannya rendah. Namun, asam amino non esensial atau nitrogen non-protein yang cukup harus ada agar asam amino esensial tidak digunakan untuk tujuan selain fungsi membangun jaringan (Haris dan Karmas 1989 diacu dalam Sumarto 2005).
Protein ikan merupakan komponen utama dalan semua sel hidup.
Fungsinya terutama sebagai unsur pembentuk sel, misalnya dalam rambut, kolagen jaringan penghubung, membran sel, wool, membran sel, dan lain-lain.
Selain itu dapat pula sebagai protein aktif, seperti enzim yang berperan sebagai katalis segala proses biokimia dalam sel (Wirahadikusumah 1989).
Protein ikan dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu sarkoplasma, miofibril, dan stroma (Fenema 1976). Komposisi protein ikan tersebut berbeda-beda menurut jenis dan spesiesnya. Protein miofibril merupakan bagian terbesar dalam jaringan daging ikan, yang mana protein ini bersifat larut dalam garam (Hall dan Ahmad 1992).
Protein miofibril pada otot ikan dengan kadar antara 75 hingga 85 % dari total protein otot ikan (Govindan 1985). Protein miofibril pada otot ikan mengandung miosin, aktin, aktomiosin, dan tropomiosin. Miosin merupakan komponen miofibril yang mampu mengalami denaturasi dan agregasi.
Pada proses denaturasi dihasilkan molekul-molekul gel dari miosin dengan sifat elastis yang akan tergabung akibat adanya proses agregasi (Wong 1989).
Protein sarkoplasma merupakan protein yang larut dalam air dan secara normal ditemukan di dalam plasma sel yang mana protein tersebut berperan sebagai enzim yang diperlukan untuk metabolisme anaerob sel otot. Protein stroma adalah ptotein yang membentuk jaringan ikat. Komponen penyusun protein ini adalah kolagen dan elastin. Berdasarkan kelarutannya protein ikan dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu mioplastik, miofibril, dan protein miostroma (Okuzumi dan Fujii 2000).
Dalam jumlah besar protein sarkoplasma akan membentuk haemoprotein.
Kandungan protein sarkoplasma lebih banyak pada ikan pelagis dibanding ikan demersal. Bagian otot gelap spesies ikan tertentu mengandung sedikit protein sarkoplasma daripada otot putihnya (Suzuki diacu dalam Shahidi dan Botta 1994).
Molekul protein akan mengendap karena terdenaturasi, namun denaturasi belum tentu menyebabkan koagulasi, bisa saja hanya menyebabkan flokulasi,
yaitu protein mengendap lalu kembali pada keadaan semula (Syachrie et al. 1995 diacu dalam Rachman 2003). Protein pada pH tertentu,
muatan gugus amino dan karbonil akan saling menetralkan sehingga molekul-molekul protein akan bermuatan netral, pada pH ini disebut titik isoelektrik (Anglemier dan Montgomery 1976).
2.6. Pepton
Dufossé et al. (2001) menyatakan pepton ikan adalah suatu turunan atau derivat dari hidrolisat protein yang larut dalam air dan tidak mengalami proses koagulasi pada air panas. Pepton ikan ini merupakan produk yang sangat memiliki nilai ekonomis penting pada industri perikanan, karena memiliki harga pasar yang sangat tinggi jika dibandingkan dengan produk sampingan lainnya seperti silase ikan dan tepung ikan.
Pepton juga didefinisikan sebagai produk dari bahan-bahan yang mengandung protein, seperti daging, kasein, dan gelatin, selain itu mengandung vitamin dan karbohidrat. Penguraian bahan-bahan tersebut dapat dilakukan dengan suatu senyawa asam atau berupa enzim (Pelczar dan Chan 1986).
Pepton dapat diperoleh dari hasil hidrolisis protein hewani, baik limbah (jeroan) atau daging yang tidak bernilai ekonomis tinggi, gelatin, susu, kasein, tanaman maupun khamir (Clausen 1985 diacu dalam Wardana 2008). Definisi lain pepton adalah sebagai hidrolisat protein yang terbuat dari bahan-bahan berprotein tinggi, seperti pada daging, kasein, gelatin, tepung kedelai, khamir, biji kapas, dan bunga matahari (Bridsson dan Brecker 1970 diacu dalam Wardana 2008).
Pepton ikan (fish peptones) dan proteosa dijelaskan dalam terminologi sebagai bahan antara peptida dan protein. Proteosa didefinisikan sebagai kelompok turunan protein, sedangkan pepton adalah protein dari jaringan hewan atau tumbuhan yang telah mengalami hidrolisis atau telah mengalami pemutusan ikatan menjadi asam amino dan peptida sebagai sumber nitrogen bagi mikroorganisme (Anonimous 2004).
Pepton dapat dibuat dari bahan yang mengandung protein melalui hidrolisis asam atau enzimatis. Pepton memiliki kemampuan yang berbeda dalam menunjang pertumbuhan bakteri tergantung pada jenis protein yang digunakan dan proses pembuatannya. Kandungan protein bahan baku pembuatan pepton untuk media pertumbuhan bakteri dapat bervariasi, protein hewan dengan kadar 59-90 % berat kering sampai protein pada beberapa serealia yang mengandung protein kurang dari 1 % (Bridson dan Brecker 1970). Hidrolisis enzimatis protein tersebut dapat dilakukan dengan berbagai enzim proteolitik atau protease.
Protease mengkatalis proses hidrolisis protein kompleks menjadi larutan campuran polipeptida, dipeptida, dan asam amino yang secara keseluruhan disebut pepton.
Komposisi kimia pepton tidak diketahui secara tepat. Pada dasarnya kandungan pepton merupakan campuran kompleks bahan larut air yang berasal dari turunan protein daging tanpa lemak dan sumber lainnya, termasuk jantung, otot, kasein, dan tepung kedelai. Kandungan senyawa utama pepton adalah proteosa, asam amino, garam organik, dan vitamin (Heritage et al. 2000)
Produksi pepton dalam skala besar umumnya menggunakan papain, tripsin, dan pepsin (Bridson dan Brecker 1970). Proteolisis dalam skala besar harus dikontrol dengan ketat untuk memperoleh hasil maksimal dan kualitas hidrolisat
standar. Adapun sifat pepton antara lain larut dalam air, tidak terkoagulasi atau tahan terhadap panas, tetapi dapat diendapkan dengan amonium sulfat dan seng sulfat. Pepton digunakan sebagai nutrisi media dalam bakteriologi. Ciri yang paling penting dari pepton adalah fungsinya sebagai sumber nitrogen untuk mendukung pertumbuhan bakteri, sehingga pepton yang bermutu tinggi memiliki kandungan nitrogen yang cukup tinggi terutama nitrogen yang terdapat dalam ikatan protein. Analisis kimia hanya dapat digunakan sebagai petunjuk yang tepat dalam mengevaluasi karakterisrik pepton (Peterson dan Johnson 1978). Adapun karakteristik pepton komersial dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakteristik pepton komersial (Bactopeptone)
No Karakteristik Bactopeptone*
1 Kelarutan (dalam air %) 100
2 Total Nitrogen 12-13
3 α-amino Nitrogen 1,2-2,5
4 AN/TN 11-21
5 Kadar Garam (NaCl) ≤17
Sumber : *Anonymous (2005) Keterangan : AN = Amino nitrogen
TN =Total nitrogen