Penghambatan Kemunduran Mutu Ikan Bandeng (Chanos chanos) dengan Melibatkan Inhibitor Protease Alami

(1)

Pe n gh a m ba t a n Ke m u n du r a n M u t u I k a n g Ba n de n g ( Ch a n os ch a n os) de n ga n

M e liba t k a n I n h ibit or Pr ot e a se Ala m i

Dr. Tati Nurhayati, SPi, MSi Dr. Tati Nurhayati, SPi, MSi

Dra Ella Salamah Dra Ella Salamah Dra. Ella Salamah Dra. Ella Salamah

D EPARTEM EN TEKN OLOGI H ASI L PERAI RAN I N STI TUT PERTAN I AN BOGOR

(2)

(3)

Pe r a ir a n

Pe r a ir a n I n don e sia I n don e sia k a yak a ya Pe r a ir a n

Pe r a ir a n I n don e sia I n don e sia k a yak a ya su m be r da ya

su m be r da ya

(4)

Pr odu k si

Pr odu k si Pe r ik a n a nPe r ik a n a n I n don e sia I n don e sia 5 6

5 6 j u t aj u t a t on (t on ( M u lya w a nM u lya w a n 2 0 0 6 )2 0 0 6 )

Ta h u n

Ta h u n 2 0 0 22 0 0 2

5 ,6

5 ,6 j u t aj u t a t on (t on ( M u lya w a nM u lya w a n 2 0 0 6 )2 0 0 6 )

Sa a t in i h a sil Sa a t in i h a sil pe r ik a n a n be n t u k pe r ik a n a n be n t u k

se ga r m a k in se ga r m a k in

dim in a t i dim in a t i

I k a n

I k a n ba n de n gba n de n g

(( Ch a n osCh a n os ch a n osch a n os))

(5)

Ke m u n du r a n Ke m u n du r a n

M a t i M a t i

Ke m u n du r a n Ke m u n du r a n

(6)

Penurunan mutu ikan segar diawali dengan proses

Penurunan mutu ikan segar diawali dengan proses gg gg pp

perombakan protein oleh enzim (Huss 1995) perombakan protein oleh enzim (Huss 1995)

En z im En z im Ke m u n du r a n

Ke m u n du r a n M u t u

M u t u ik a nik a n se ga r se ga r

En z im En z im pe n gu r a i pe n gu r a i

pr ot e in pr ot e in (( e n z ime n z im se ga r

(7)

Akum ulasi m et abolit

Hidrolisis

i P b h Pengham bat an

prot ein oleh enzim

Perubahan

cit a rasa oleh

I nhibit or alam i

Terbent uk kom ponen

alam i

(8)

In

h

ib

it

o

r

a

la

m

(9)

( a) . m em pelaj ari pola kem unduran m ut u

ikan bandeng

( b) . m engekst rak inhibit or kat epsin dan

kolagenase dari ikan bandeng yang

dapat m engham bat akt ivit as kat epsin

d

k l

t

lib t d l

dan kolagenase yang t erlibat dalam

kem unduran m ut u ikan;

( c) m engaplikasikan inhibit or t ersebut

( c) . m engaplikasikan inhibit or t ersebut

unt uk m engham bat kem unduran m ut u

ikan bandeng.

(10)

(11)

WAKTU PENELITIAN

¾

2008-2009

TEMPAT PENELITIAN

¾

Laboratorium di Departemen Teknologi

Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan

Il

K l

t

IPB

¾

Laboratorium di Departemen Teknologi

Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan

Il

K l

t

IPB

Ilmu Kelautan IPB

¾

Laboratorium

Terpadu

Fakultas

Kedokteran Hewan IPB

Ilmu Kelautan IPB

¾

Laboratorium

Terpadu

Fakultas

(12)

TAHAPAN PENELITIAN

(1)

pengamatan pola kemunduran mutu ikan

(1).

pengamatan pola kemunduran mutu ikan

bandeng

(2). ekstraksi inhibitor katepsin dan

( )

e s a s

b o

a eps

da

kolagenase dari ikan bandeng yang

dapat menghambat aktivitas katepsin

dan kolagenase yang terlibat dalam

kemunduran mutu ikan;

(3)

aplikasi inhibitor tersebut untuk

(3). aplikasi inhibitor tersebut untuk

menghambat kemunduran mutu ikan

bandeng

(13)

PROSEDUR ANALISIS

y

Uj i organolept ik ( BSN 2006)

y

Uj i organolept ik ( BSN 2006)

y

Uj i nilai pH ( Apriyant ono

et al

. 1989)

y

Uj i TPC ( Fardiaz 1987)

Uj i TVB ( A

i

t

t l

1989)

y

Uj i TVB ( Apriyant ono

et al

. 1989)

y

Assay

akt ivit as kat epsin ( Dinu

et al

. 2002)

y

Assay

y

akt ivit as kolagenase ( Moore dan St ein

g

(

1954 diacu dalam Park

et al

. 2002)

y

Penguj ian inhibit or kat epsin ( Dinu

et al.

2002

(14)

(15)

Penentuan Fase Post Mortem

Suhu penyimpanan

Tahap Ruang chilling

0 j 0 j

Pre rigor 0 jam 0 jam

Rigor awal 10 jam 84 jam

Rigor awal

Post rigor awal 15 jam 300 jam

19 jam 540 jam

Busuk 19 jam 540 jam

(16)

Dokumentasi Penentuan Fase Post Mortem

Ikan Bandeng Ikan Bandeng

Ikan Dipuasakan

Penyimpanan Suhu Ruang

F i Fase rigor mortis

Fase pre rigor Fase rigor mortis

(17)

I kan Dipuasakan Penyim panan Suhu p y p Chillingg

(18)

I k a n Tida k D ipu a sa k a n

P i S h R

Pe n yim pa n a n Su h u Ru a n g

I kan Tidak Dipuasakan

Penyim panan Suhu Ruang Penyim panan Suhu Ruang

(19)

I k a n Tida k D ipu a sa k a n

Pe n yim pa n a n Su h u Ch illin g

Fase pre rigor _{Fase rigor mortis}_{Fase rigor mortis}

(20)

Kondisi Isi Perut Saat Ikan Sudah Sangat Busuk

g

(21)

Pengamatan Laju Kemunduran Mutu Ikan

●

Kulit ikan

●

Daging ikan

(22)

Pengamatan Laju Kemunduran Mutu Ikan

● Laju kerusakan jeroan ikan lebih cepat

dibandingkan dengan kulit dan daging ikan, ditunjukkan oleh:

ditunjukkan oleh:

- nilai organoleptik yang menurun tajam

dibandingkan kulit dan daging ikan;

- nilai TVB yang meningkat tajam walaupun masih

dalam kondisi rigor (> 40 %);

- Nilai TPC jeroan juga sudah melampaui batasj j g p

aman untuk dikonsumsi pada fase rigor mortis (>

(23)

Pengamatan Laju Kemunduran Mutu Ikan

● Kondisi ini terjadi pada kulit dan daging ikan

setelah memasuki fase kebusukan setelah memasuki fase kebusukan.

● Selama proses kemunduran mutu ikan, terjadi

peningkatan aktivitas katepsin dan kolagenase

● Peningkatan paling tajam terjadi pada fase post

(24)

Opt im a si pr ose s e k st r a k si

Pe r se n ( % ) pe n gh a m ba t a n e k st r a k in h ibit or ik a n ba n de n g

% penghambatan ekstrak inhibitor ikan Bandeng pada berbagai waktu inkubasi

39.87

76.03 87.84 77.75 48.87 40 60 80 100 n 27.58 -11.79 -40 -20 0 20 40 pengham b at a n -80.91 -93.46 -120 -100 -80 -60 Perlakuan inkubasi %

(25)

PENENTUAN KONDISI OPTIMUM INHBITOR

KATEPSIN DAN KOLAGENASE

(26)

PENENTUAN KONDISI OPTIMUM INHBITOR

KATEPSIN DAN KOLAGENASE

(27)

(28)

UJI AKTIVITAS INHIBITOR KATEPSIN DAN

INHIBITOR KOLAGENASE

(29)

UJI AKTIVITAS INHIBITOR KATEPSIN DAN

INHIBITOR KOLAGENASE

(30)

(31)

Aktivitas inhibitor komersial dalam Aktivitas inhibitor komersial dalam menghambat aktivitas katepsin dan

(32)

APLIKASI INHIBITOR KATEPSIN IKAN BANDENG UNTUK MENGHAMBAT KEMUNDURAN MUTU IKAN BANDENG

¾Inhibitor katepsin dengan pengenceran 1:1

digunakan untuk aplikasig p

¾ Perbandingan volume masing-masing inhibitor

yaitu 1:1 (inhibitor katepsin:inhibitor kolagenase) yaitu 1:1 (inhibitor katepsin:inhibitor kolagenase)

¾Perendaman ikan dalam inhibitor campuran

l t j

(33)

APLIKASI INHIBITOR KATEPSIN IKAN PATIN UNTUK MENGHAMBAT KEMUNDURAN MUTU IKAN BANDENG

¾Inhibitor katepsin dengan pengenceran 1:1

l t j

(34)

APLIKASI INHIBITOR KOLAGENASE IKAN BANDENG UNTUK MENGHAMBAT KEMUNDURAN MUTU IKAN

BANDENG

¾Inhibitor kolagenase dengan pengenceran 1:1

l t j

(35)

APLIKASI INHIBITOR KATEPSIN DAN INHIBITOR

KOLAGENASE

¾

Pencampuran inhibitor katepsin dan inhibitor

kolagenase dengan faktor pengenceran terbaik

it 1 1 d i i i i hibit

yaitu 1:1 dari masing-masing inhibitor

yaitu 1:1 (inhibitor katepsin:inhibitor kolagenase)

¾ Perendaman ikan dalam inhibitor campuran

(36)

PENGHAMBATAN KEMUNDURAN MUTU IKAN: ORGANOLEPTIK lep ti k 8 10 9 7 7 9 O rg ano lep ti k 6 8 1 0

0 100 200 300 400 500 600 700

M odus N il a i O rnga no l 0 2 4 6 7 6 6 3 3

W a k t u P e n y i m p a n a n S u h u C h i l l i n g ( J a m )

0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0

R ata-rata Nil ai O 0 2 4 10 10

Waktu Penyimpanan Suhu Chilling (Jam)

0 100 200 300 400 500 600 700

Inhibitor Kontrol

A B

I n h i b i t o r

K o n t r o l A

R at a-ra ta m odus or ga nol ept ik 2 4 6 8 N ila i O rga nol e pt ik 2 4 6 8

Waktu penyimpanan pada suhu chilling (jam)

0 200 400 600 800

0 2

Ikan direndam Inhibitor campuran Ikan tanpa perendaman inhibitor (kontrol)

Waktu Penyimpanan Chilling

0 100 200 300 400 500 600 700 0

2

Inhibitor

(37)

PENGHAMBATAN KEMUNDURAN MUTU IKAN: PH pt ik 8 10 9 7 9

ai pH 6

8 1 0 M odus N il ai O rnga nol ept 2 4 6 7 6 6 3 3 R ata-rat a N il a 0 2 4 6

0 100 200 300 400 500 600 700

0

Inhibitor Kontrol

0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0

I n h i b i t o r K o n t r o l

8 8 A B ni la i pH 2 4 6 8 R ata -r at a n ila i p H 4 6

Waktu penyimpanan suhu chilling

0 100 200 300 400 500 600 700 0

2

Inhibitor Kontrol

Waktu penyimpanan pada suhu chilling (jam)

0 200 400 600 800

0 2

(38)

PENGHAMBATAN KEMUNDURAN MUTU IKAN: TPC C( C FU /m l) ₈ 10 6 70 6.72 7.52 7.49 g T P C ( C FU /ml) 6 8 1 0

0 100 200 300 400 500 600 700

R at a-rat a N il ai Lo g TP C ( 0 2 4 6 3.53 3.54 4.82 4.83 6.70

0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0

R

ata-rata Nilai Lo

g 0 2 4 A 8 8

Inhibitor Kontrol

I n h i b i t o r

K o n t r o l A B

R ata -r ata lo g T P C ( C F U /m l) 2 4 6 N ila i T P C 2 4 6

Waktu penyimpanan pada suhu chilling (jam)

0 200 400 600 800

0

0 100 200 300 400 500 600 700

0

Inhibitor

(39)

PENGHAMBATAN KEMUNDURAN MUTU IKAN: TVB N /100 g) 60 70 80 76,1 72,1 (mg N/1 0 0g ) 5 0 6 0 7 0 8 0 R at a-rat a N il ai T V B ( m g N 0 10 20 30 40 50 8,4 8,4 16,0 14.8 26,4 24,4

0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0

Ra ta -r at a Ni la i TVB 0 1 0 2 0 3 0 4 0 70 70

0 100 200 300 400 500 600 700 0

Inhibitor Kontrol

I n h i b i t o r

K o n t r o l A B

R at a-ra ta n ila i T V B (m g N /1 00 g) 20 30 40 50 60 N ila i T V B 20 30 40 50 60

Waktu penyimpanan pada suhu chilling (jam)

0 200 400 600 800

R

0 10

ikan direndam inhibitor campuran

ikan tanpa perendaman inhibitor (kontrol)

0 100 200 300 400 500 600 700

0 10 20

(40)

(41)

Pe n in gk a t a n a k t ivit a s in h ibit or pr ot e a se pa da be r ba ga i t a h a p pe m u r n ia n

tahap pemurnian volume (ml) Protein (mg/ml) aktivitas inhibitor total protein total aktivitas aktivitas spesifik Yield (%) kelipatan pemurnian

be r ba ga i t a h a p pe m u r n ia n

pemurnian (ml) (mg/ml) inhibitor (U/ml) protein (mg) aktivitas spesifik (U/mg) (%) pemurnian

ekstrak kasar 300 0 408 1 6450 122 438 493 506 4 030 100 00 1 00 ekstrak kasar 300 0.408 1.6450 122.438 493.506 4.030 100.00 1.00

pengendapan 50 0.322 1.7222 16.103 86.111 5.347 17.45 1.33

dialisis 30 0.272 1.5794 8.160 47.381 5.806 9.60 1.44

ion exchange 5 0.105 1.9867 0.529 9.933 18.762 2.01 4.65

(42)

Karakterisasi inhibitor katepsin

Param et er Nilai

Suhu opt im um 40o_C

pH opt im um 8

St abilit as panas Sam pai suhu 50o_C

(43)

Ka r a k t e r isa si I n h ibit or Ka t e psin

Penentuan Bobot Molekul

1 5 ,6 5 k D a

(44)

(45)

PEMILIHAN SUMBER ENZIM

0 0080 0.0090

PEMILIHAN SUMBER ENZIM

0.0082

0.0060 0.0070 0.0080

0.0030 0.0040 0.0050

0.0019

0.0026 _0.0024

0 0000 0.0010 0.0020

0.0000

sisa organ dalam

usus pilorik kaeka

(46)

HASIL PEMURNIAN KOLAGENASE

Aktivitas Tahapan Vol (ml) Aktvitas Unit/ml Aktivitas (U) Protein (mg/ml) Protein (mg) spesifik U/mg Derajat kemurnian Ekstraksi 450 0.140 63.000 0.785 353.250 0.178 1.000 Hasil

pengendapa

n 70% ZA 45 0.496 22.320 1.185 53.325 0.419 2.347 Di li i 20 0 451 9 02 1 020 23 260 0 388 2 484 Dialisis 20 0.451 9.02 1.020 23.260 0.388 2.484 DEAE

Sephadex

A-50 5 0.657 1.314 0.095 0.190 6.916 38.778 Sephadex

(47)

Karakterisasi kolagenase

Param et er Nilai

Karakterisasi kolagenase

Suhu opt im um 50o_C

pH opt im um 8

St abilit as panas Sam pai suhu 50o_C

(48)

P t b t l k l Penentuan berat molekul

27,61 kD

(49)

(50)

1 S h i d b i t b h ik

KESIMPULAN

1. Suhu penyimpanan dan bagian tubuh ikan

berpengaruh terhadap laju kemunduran mutu ikan

bandengg

2. Inhibitor katepsin dapat diekstrak dengan baik dari

bagian daging ikan dengan suhu ekstraksi 80o_C

3 Inhibitor kolagenase dapat diekstrak dengan baik 3. Inhibitor kolagenase dapat diekstrak dengan baik

dari bagian kulit ikan dengan suhu ekstraksi 60o_C

4. Penggunaan inhibitor dapat menghambat laju

k d t ik b d di i

kemunduran mutu ikan bandeng yang disimpan suhu chilling: 5 hari (inhibitor katepsin bandeng), 2

hari (inhibitor katepsin patin), 3 hari (inhibitor ( p p ) (

(51)

4. Inhibitor katepsin dapat dimurnikan dengan gel filtrasi sephadex G-100 dengan kelipatan

pemurnian 16,91 kali

5. Karakteristik inhibitor katepsin: suhu dan pH 5. Karakteristik inhibitor katepsin: suhu dan pH

optimum 40o_{C dan 8; stabil sampai suhu 50}o_C;

stabil pada pH 7-8;berat molekul: 15,65 kDa

6 Kolagenase dapat diekstrak dengan baik dari

6. Kolagenase dapat diekstrak dengan baik dari bagian usus.

7. Enzim ini dapat dimurnikan menggunakan gel filtrasi sephadex G-100 dengan kelipatan

pemurnian: 114,731 kali

8. Karakteristik kolagenase: suhu dan pH optimum 8. Karakteristik kolagenase: suhu dan pH optimum

50o_{C dan 8; stabil sampai suhu 50}o_{C, stabil pada}