Abstrak
Penilaian ini mengeksplorasi manfaat kesehatan dari protein resistan dan hidrolisat protein dalam nutrisi manusia, dengan menyoroti sifat bioaktif dan komposisi asam aminonya. Protein resistan, yang tahan terhadap pencernaan dan beroperasi secara sebanding dengan serat makanan dan hidrolisat protein, yang diperoleh dari pemecahan protein secara enzimatik, menunjukkan kemampuan untuk mengurangi kondisi seperti peradangan, hipertensi, hiperkolesterolemia, obesitas, kanker, dan penyakit kardiovaskular. Efek terapeutik dan esensi fungsional yang diamati sebagian besar terkait dengan peptida bioaktif, yang menunjukkan aktivitas antioksidan, antimikroba, antiinflamasi, dan antihipertensi. Contohnya termasuk peptida seperti LIVTQ, LIVT, WL, IFL, dan HHL dari produk kedelai, yang dikenal karena sifat penghambat ACE-nya, dan peptida dari ekstrak tahu dengan efek penghambat hipertensi. Hidrolisat protein yang bersumber dari kedelai, gandum, kasein, dan protein moluska juga menunjukkan efek imunomodulatori dengan meningkatkan derajat proliferasi limfosit dan fagositosis makrofag. Aktivitas pembersihan radikal dan efek penghambatan ACE dari hidrolisat yang bersumber dari protein biji quinoa juga terungkap dalam tinjauan tersebut. Temuan ini menggambarkan potensi protein dan hidrolisat yang resistan dalam mengatasi tantangan kesehatan melalui makanan fungsional. Artikel ini membuka jalan bagi pendekatan diet inovatif untuk mengatasi tantangan kesehatan di bidang makanan dan nutrisi guna meningkatkan kesehatan masyarakat.

Highlight

• Protein/hidrolisat yang resistan menghambat hipertensi, hiperkolesterolemia, dan obesitas.
• Komposisi dan struktur 3D menyoroti keunikan dalam sifat bioaktif.
• Integrasi protein/hidrolisat yang resistan memberikan wawasan untuk manufaktur pangan masa depan.

1. PENDAHULUAN
Protein makanan telah menjadi ciri khas untuk hidup sehat yang terstandarisasi. Molekul protein dikenal sebagai fondasi dasar sistem biologis dan merupakan zat gizi makro esensial dalam makanan manusia. 1 Karena populasi global yang terus meningkat, sistem pangan telah berada di bawah tekanan yang sangat besar, sehingga memberi ruang bagi teknik pemrosesan makanan yang inovatif untuk memenuhi kebutuhan kesehatan masyarakat. Saat ini, pola makan tinggi protein didorong tanpa henti untuk berbagai efek menguntungkan dan secara eksklusif dianggap sebagai ‘standar ideal’. Akibatnya, ada pertumbuhan pesat dalam pola makan kaya protein, yang mendorong peningkatan permintaan dan konsumsi protein global. Pada tahun 2024, ukuran pasar protein global dilaporkan bernilai USD 12,15 miliar dan diproyeksikan meningkat menjadi USD 27,48 miliar pada tahun 2034. Hal ini menunjukkan peningkatan CAGR sebesar 8,5% dalam satu dekade. 2 Namun, karena kesadaran akan nilai gizi dari dua sumber protein utama, telah terjadi perubahan penting dalam perilaku asupan protein konsumen serta tren yang terkait dengan permintaan dan pasokan mereka. Misalnya, dilaporkan dari survei bahwa sekitar 27% orang Eropa dan 33% orang Amerika berniat untuk menyimpang dari asupan daging mereka yang biasa di tahun-tahun berikutnya. 3 Mengingat hal ini, Merlo et al. 4 mengungkapkan bahwa, rata-rata, 37% dari semua asupan protein global bersumber dari produk hewani. Oleh karena itu, orang dapat menyarankan sisanya bersumber dari sumber alternatif. Dari asal mula ilmu gizi, hipotesis yang berlaku menyatakan bahwa nutrisi yang kita konsumsi melalui makanan mungkin tidak sepenuhnya diserap oleh tubuh dan hanya sebagian dari nutrisi ini yang dapat diakses untuk dimanfaatkan. 5 Demikian pula, biopotensi dan asimilasi berperan untuk mengatasi masalah mengenai proporsi nutrisi yang dibutuhkan untuk membuat makanan seimbang yang utama. Dengan berfokus pada protein, peningkatan efisiensi diet dari protein yang mudah digunakan menyebabkan pengenalan fraksi protein yang tidak lengkap atau tidak dapat dicerna dan signifikansinya dalam nutrisi manusia. Fraksi-fraksi ini umumnya disebut sebagai ‘protein resisten’ yang tidak diserap atau dihidrolisis oleh sistem pencernaan manusia. Investigasi menyeluruh terhadap sifat dan perilaku protein resistan menyebabkan para peneliti mempertimbangkan makromolekul tersebut sebagai serat makanan berprotein, mengkategorikannya sebagai bagian dari komunitas serat makanan .Mengevaluasi manfaat kesehatan dari serat makanan menguji asumsi bahwa protein resistan dapat memiliki dampak yang sama jika dan ketika dimasukkan ke dalam makanan di masa mendatang. Sebuah studi yang melibatkan penelaahan multidisiplin terhadap protein resistan, hidrolisatnya, dan potensi manfaatnya akan menciptakan jejak ilmiah yang monumental untuk aspek-aspek terkait lainnya dari kehidupan manusia dan kesejahteraan kesehatan dalam hal ini. Oleh karena itu, artikel ini berfokus pada saran dan temuan dari literatur yang ada dan karya penelitian yang dilakukan mengenai dampak protein resistan dan hidrolisat protein pada kesehatan dan kesejahteraan manusia.

2 BIOKIMIA STRUKTURAL PROTEIN RESISTAN
Secara struktural, protein resistan umumnya memiliki tata letak tersier. Protein ini dicirikan oleh struktur dan susunan globularnya, permukaan molekul hidrofobik, kandungan konformasi lembaran-α yang tinggi dan keberadaan lembaran-β, serta interaksi disulfida intermolekul. 6 Protein ini mengandung ikatan silang yang stabil secara termal sebagai hasil dari jembatan disulfida, serta ikatan hidrogen intermolekul dan intramolekul yang ada. 7 Dalam beberapa kasus, ikatan silang non-SS yang ireversibel terbentuk antara dehidroalanin dan gugus SH bebas dari sistein. 8 Dengan mempertimbangkan komposisi asam aminonya, protein resistan umumnya kaya akan prolin dan nitrogen amida yang berasal dari glutamin. Urutan asam aminonya terdiri dari blok berulang berdasarkan satu atau lebih motif peptida pendek atau diperkaya dengan residu asam amino tertentu, biasanya glutamin, prolin, dan lainnya. 6

2.1 Hubungan antara struktur protein resisten dan sifat hidrofobisitas permukaan
Interaksi hidrofobik memainkan peran penting dalam struktur protein resistan, karena merupakan faktor utama yang memengaruhi cara pelipatannya. 6 , 9 Protein normal cenderung membentuk struktur tiga dimensinya dengan daerah hidrofobik di intinya untuk meminimalkan paparannya terhadap air. 10 Umumnya, pada protein resistan, karakteristik ini menghasilkan struktur globular dengan lebih sedikit residu hidrofobik pada permukaan protein untuk berinteraksi dengan lingkungan berair di sekitarnya. 11 Faktor penentu fenomena ini adalah keberadaan struktur spasial, yang menunjukkan distribusi molekul hidrofobik pada permukaan protein. Menurut Shim, Kim dan Park, 12 dua faktor kunci memengaruhi hidrofobisitas yaitu energi permukaan dan tekstur. Permukaan dengan energi dan struktur bertekstur lebih rendah, sering kali menampilkan pilar mikro dan pilar nano, lebih mungkin menunjukkan karakteristik hidrofobik yang ditingkatkan. 12 Oleh karena itu, permukaan hidrofobik protein resistan dapat dikaitkan dengan energi permukaan dan kekasarannya yang rendah dibandingkan dengan protein normal lainnya. Ikatan hidrogen intermolekul terdapat antara protein resisten dan molekul air, serta antara molekul air yang terikat pada protein resisten, selain ikatan hidrogen intramolekul (Gambar 1 ).

2.2 Kimia struktur globular dan susunan protein resisten
Protein yang resistan biasanya mengadopsi struktur 3D yang bulat atau globular. Untuk protein normal, protein tersebut terlipat sedemikian rupa sehingga posisi tersiernya menempatkan asam amino polar atau hidrofilik pada permukaan luar, sedangkan asam amino nonpolar atau hidrofobik ditemukan di bagian dalam struktur tiga dimensi. 6 Susunan ini penting untuk stabilitas dan fungsionalitas protein. Pembentukan struktur globular protein normal dicapai melalui serangkaian konfigurasi struktural. 13 Pada tingkat fundamentalnya, hal itu dimulai dengan urutan asam amino dalam rantai polipeptida. Asam amino ini berinteraksi melalui ikatan hidrogen, yang mengarah pada munculnya elemen struktural seperti α-heliks, lembaran β-lipit, atau terkadang kombinasi keduanya dalam struktur protein. Hal ini mengarah pada pembentukan kompleks 3D protein dengan melipat α-heliks dan lembaran β sedemikian rupa sehingga berputar dan melingkar untuk menciptakan lipatan. Untuk mempertahankan konformasi lipatan tata letak globular ini, gaya tarik molekuler non-kovalen memainkan peran penting sebagai gaya yang signifikan. Namun, protein yang resistan memiliki permukaan hidrofobik, tidak seperti molekul protein pada umumnya, karena karakteristik permukaan yang diusulkan memiliki energi permukaan yang rendah dan kekasaran. Selain itu, pada protein yang resistan, protein ikatan silang antarmolekul membentuk agregat yang tidak larut yang berperilaku semakin tidak rentan terhadap serangan enzim proteolitik seiring dengan berlangsungnya ikatan silang. 14 Hal ini menjaga stabilitas struktural protein yang resistan (Gambar 1 ).

2.3 Peran ikatan disulfida pada pembentukan struktur protein resisten
Ikatan disulfida adalah ikatan kovalen spesifik yang memiliki signifikansi dalam melestarikan struktur tersier protein resisten dan menghubungkan beberapa rantai peptida. 15 Ikatan ini pada dasarnya adalah ikatan sulfur-sulfur yang dihasilkan dari dua gugus tiol bebas. Jembatan disulfida (hubungan struktural) dalam protein resisten biasanya tersembunyi dalam struktur protein, sehingga terlindungi dengan baik dari lingkungan luar. Fitur struktural ini memberikan integritas yang lebih tinggi terhadap denaturasi/degradasi untuk protein secara umum karena stabilisasinya di seluruh konstruksi termodinamikanya. 16 Akibatnya, protein resisten ini jauh lebih tangguh terhadap berbagai tekanan lingkungan, yang pada gilirannya penting untuk perannya dalam berbagai proses biologis. Situs dengan asam amino sistein memiliki struktur ikatan disulfida. Nikolai et al. 17 telah menjelaskan pembentukan ikatan disulfida. Prosesnya adalah oksidasi rantai samping SH dari dua residu sistein. Dalam proses ini, salah satu sulfhidril adalah anion S – yang membantu memulai serangan nukleofilik dengan menyerang rantai samping sisteina lain, menyebabkannya membentuk ikatan disulfida dan sekaligus melepaskan elektron untuk transfer. Konversi antara gugus ditiol dan disulfida merupakan proses redoks. Akibatnya, bentuk ditiol bebas berada dalam keadaan tereduksi, sedangkan bentuk disulfida berada dalam keadaan teroksidasi.

3 SIFAT PROTEIN YANG TAHAN DAN HIDROLISIS: PENCERNAAN, PRODUKSI DAN FUNGSI
3.1 Dampak karakteristik protein resisten terhadap pencernaannya
Ketidakmampuan mencerna protein resistan telah dikaitkan dengan cara/perubahan strukturalnya yang terdiri dari sifat hidrofobik, arsitektur kompleks yang ditandai dengan peningkatan jumlah rangka beta-sheet, konfigurasi molekuler, keberadaan ikatan silang termal yang stabil yang dihasilkan dari ikatan hidrogen intermolekul dan intramolekul dan hubungan disulfida dan interaksinya dengan unsur makanan lain seperti karbohidrat. 6 Keberadaan ikatan disulfida bertindak sebagai klip struktural, memperkuat stabilitas protein, karena mereka menghubungkan residu sistein secara kovalen. Hal ini menyebabkan pembentukan bentuk yang padat dan terlipat rapat dengan kemampuan untuk menahan penetrasi enzimatik. 18 Protein resistan biasanya memiliki konfigurasi kompleks yang melindungi ikatan peptida mereka dari tempat aktif enzim pencernaan seperti pepsin di lambung dan protease yang tak terhitung jumlahnya di usus halus. Aksesibilitas yang tidak substansial yang diciptakan sebagai hasilnya mengganggu kemampuan enzim untuk memutuskan peptida untuk mencerna molekul protein.

Lebih jauh lagi, prevalensi daerah dan domain hidrofobik yang mendorong reaksi dengan molekul hidrofobik dapat menimbulkan halangan yang mencegah enzim pencernaan mencapai dan menghidrolisis ikatan peptida secara efisien dalam struktur protein. 19 Melengkapi protein resisten yang terjadi secara alami, beberapa fraksi protein dapat mengalami modifikasi pascatransformasi melalui berbagai metode pemrosesan makanan yang dapat mengubah sifat kimia dan stabilitas strukturalnya. Perubahan ini dapat berfungsi sebagai faktor dalam meningkatkan gangguan pencernaan dengan membatasi tempat pembelahan spesifik yang tersedia atau dengan memperkuat reaksi intermolekul dan intramolekul dalam protein. Zannini dkk. 6 menjelaskan dalam penelitian mereka bahwa protein resisten memiliki struktur sekunder dan tersier yang kompak. Struktur yang stabil ini berkontribusi pada kekakuan struktural, yang menciptakan tantangan bagi enzim pencernaan untuk memecah molekul protein. Selain faktor struktural, resistensi protein terhadap hidrolisis dapat terjadi sebagai akibat dari faktor biokimia dan lingkungan yang bertanggung jawab untuk membatasi akses dan aktivitas enzim pencernaan. Misalnya, enzim pencernaan pepsin dan tripsin diketahui menyerang ikatan peptida tertentu seperti residu basa atau aromatik. Dengan demikian, protein tanpa urutan target yang tersedia dengan mudah menghindari enzim tersebut tanpa hidrolisis. 20 Contoh lain dapat dilihat pada susu yang diperoleh dari manusia yang diamati memiliki senyawa yang menekan aktivitas enzim pencernaan untuk mengawetkan protein fungsional, sehingga menghambat hidrolisis. 21 Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa tanpa kerusakan lambung awal atau yang tepat, efisiensi pencernaan di usus menurun, yang menunjukkan potensi beberapa protein untuk lolos dari kerusakan. 20

3.2 Pengaruh hidrolisis terhadap pemecahan dan fungsi protein
Untuk mendukung gagasan protein makanan yang tidak dapat dicerna, daya cerna dapat ditingkatkan dengan menggunakan hidrolisis. Hal ini disebabkan oleh mekanisme hidrolisis yang memanfaatkan keterlibatan enzim atau asam dalam memecah ikatan peptida protein, yang menghasilkan banyak asam amino bebas dan peptida yang lebih kecil. Akibatnya, berat molekul protein yang menyebabkan resistensinya berkurang, sehingga memungkinkan enzim pencernaan mengakses untuk memecahnya di saluran pencernaan. 22

Hidrolisat protein adalah produk yang telah dipecah secara enzimatik menjadi peptida dan asam amino yang lebih kecil, sehingga menghasilkan peningkatan daya cerna dan penyerapan. 23 Selain itu, peningkatan kelarutan protein yang dihidrolisis secara positif memengaruhi daya cerna dan penyerapan dalam tubuh. Namun, hidrolisis mengungkap bagian imunoaktif dalam protein dan berpotensi menghasilkan epitop baru melalui deamidasi. Selain itu, dinamika menarik yang perlu diperhatikan adalah bahwa degradasi protein yang berlebihan akibat hidrolisis dapat mengakibatkan hilangnya epitop imunoaktif. Dengan mempertimbangkan poin-poin yang disebutkan di atas, dapat disimpulkan bahwa hidrolisis dapat digunakan sebagai teknik yang efektif untuk mengelola protein resisten yang berbahaya. Klaim ini dibuktikan oleh Brzozowski dkk. 24 Mereka meneliti potensi hidrolisis gliadin secara bersamaan, komponen yang diketahui dari lektin tanaman yang paling terkenal, gluten, yang mengandung peptida toksik seliak. Percobaan ini difasilitasi oleh campuran peptidase yang diproduksi oleh Lactobacillus acidophilus 5e2 dan Aspergillus niger. Seperti yang diantisipasi, imunoreaktivitas hidrolisat yang dihasilkan menunjukkan penurunan yang cukup besar. Hasil ini menyiratkan kemanjuran penggunaan hidrolisis sebagai metode untuk mengatasi peptida beracun.

3.3 Mekanisme pembentukan protein resisten
Protein resistan dapat diisolasi dari protein dengan memecah isolat protein secara ekstensif menggunakan proteinase eksotipe mikroba dalam kondisi pH netral, dan fraksi yang tidak larut dipisahkan dengan sentrifugasi seperti yang digunakan pada protein kedelai oleh Azuma et al. 25 Protein tersebut dapat diawetkan dengan pengeringan beku. Lebih jauh, selain protein resistan yang terjadi secara alami yang diperoleh terutama dari sumber nabati, teknik pemrosesan makanan yang digunakan dalam pembuatan makanan, ekstraksi atau pemisahan protein berpotensi menghasilkan pembentukan protein resistan. 6 Protein resistan juga dapat dibentuk melalui agregasi, denaturasi, polimerisasi, dan belitan protein. Prosedur pemrosesan makanan seperti ekstrusi, perebusan, atau perlakuan asam dan basa dapat memfasilitasi proses ini (Gambar 2 ). 26

3.3.1 Pembentukan protein resisten melalui denaturasi dan agregasi
Denaturasi dan agregasi dapat terjadi dalam proses dua langkah; dengan demikian, denaturasi terjadi pada tahap awal ketika protein globular terbuka ketika terkena kondisi termal ekstrem (>65°C), sedangkan agregasi melibatkan asosiasi molekul yang terdenaturasi/terbuka untuk membentuk kompleks. 27

Agregasi protein adalah ikatan protein yang tidak normal, yang mengakibatkan terbentuknya struktur yang lebih besar dan biasanya tidak larut. 28 Ini adalah fenomena nukleasi yang didorong oleh pengurangan energi permukaan bebas dari penghilangan residu hidrofobik dari pelarut kontak. 29 Faktor-faktor yang memengaruhi proses ini adalah suhu, kekuatan ionik, dan paparan antarmuka. 30 Agregasi protein dapat terjadi melalui degradasi kimia atau fisik dan dipengaruhi oleh stabilitas termodinamika protein. Proses kimia dapat melibatkan oksidasi, deamidasi, dan/atau pengocokan ikatan disulfida. Di sisi lain, proses fisik mencakup penyerapan antarmuka, pelipatan protein, dan agregasi yang dihasilkan. 31 – 34

Setelah sintesis, protein biasanya terlipat ke dalam konformasi 3D tertentu yang paling menguntungkan secara termodinamika. 35 Pelipatan ini, sebagaimana telah disebutkan, difasilitasi oleh efek hidrofobik dan distabilkan oleh interaksi non-kovalen dan ikatan disulfida. Dalam situasi tertentu di mana perubahan terjadi pada interaksi non-kovalen, seperti yang dapat terjadi dengan perubahan pada urutan asam amino, maka protein menjadi rentan terhadap pelipatan atau kesalahan pelipatan, yang memperlihatkan bagian hidrofobik dari protein. Mereka berinteraksi dengan bercak hidrofobik yang terbuka dari protein lain, yang menyebabkan terjadinya agregasi.

3.3.2 Pembentukan protein resisten melalui polimerisasi
Secara umum, proses ini melibatkan reaksi antara dua atau lebih molekul protein untuk menciptakan senyawa dengan berat molekul tinggi dari unit berulang yang berasal dari protein asli.36 Proses ini terjadi dengan menambahkan monomer ekstra ke protein polimerik atau oligomerik yang sudah ada sebelumnya. Polimerisasi protein dapat menghasilkan struktur yang tahan terhadap proteolisis dibandingkan dengan analog monomeriknya. Untuk pembentukan protein yang tahan, molekul protein individual dihubungkan secara kovalen untuk menciptakan struktur yang lebih besar dan lebih kompleks. Polimerisasi ini dapat terjadi baik secara enzimatik maupun non-enzimatik.

Metode polimerisasi enzimatik melibatkan penggunaan transglutaminase mikroba (MTGase), enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan kovalen antara residu glutamin dan lisin protein. Proses ini meningkatkan muatan negatif bersih protein, yang mendukung pemisahan agregat protein dan meningkatkan kelarutan. Protein terpolimerisasi yang dihasilkan menunjukkan peningkatan ketahanan terhadap pencernaan dan perubahan sifat fungsional, seperti peningkatan kapasitas menahan air dan kemampuan membentuk gel. 36 Metode polimerisasi non-enzimatik juga dapat digunakan untuk pembentukan protein yang resistan. Misalnya, pembentukan lapisan hidrogel pada permukaan adalah teknik yang dieksplorasi untuk mencapai resistensi protein. Hidrogel adalah jaringan polimer yang sedikit terikat silang dan membengkak karena air yang dapat menjebak protein, mencegah penyerapan dan denaturasinya pada permukaan. 37 Selain itu, protein tertentu, seperti gluten gandum, memiliki kemampuan bawaan untuk berpolimerisasi sendiri menjadi struktur yang resistan. Protein gluten dapat membentuk jaringan berkelanjutan melalui ikatan disulfida dan interaksi non-kovalen dan, dengan demikian, menjadi resistan terhadap pencernaan. 6

3.3.3 Pembentukan protein resisten melalui keterikatan
Struktur protein saling terkait dengan membentuk simpul, simpul lepas, laso, tautan, dan kurva. Misalnya, tulang punggung protein terjalin rumit melalui dirinya sendiri dan pada titik tertentu, melintasi lingkaran tertutup yang dibuat oleh bagian lain dari struktur protein. 38 Protein mampu mengadopsi motif terjerat seperti laso. Laso (motif terjerat baru dalam protein) dalam protein muncul karena berbagai fitur struktural. Jembatan disulfida dan ikatan amida dapat berkontribusi pada pembentukan lingkaran ini ketika ujung tulang punggung protein menembus permukaan kecil, menciptakan lingkaran kovalen. Lingkaran tertusuk yang dibuat melalui jembatan disulfida umumnya fungsional dan bagian yang menembus didukung secara mekanis oleh residu yang lebih besar. Laso ini cenderung terbentuk dalam kondisi oksidatif ketika jembatan sistein dibuat. 39

3.4 Proses pembentukan hidrolisat protein
Proses hidrolisis protein dapat diklasifikasikan secara luas sebagai biologis atau kimia. Penemuan sediaan enzim proteolitik yang menunjukkan karakteristik hidrolisis protein yang luar biasa, termasuk mencapai tingkat hidrolisis yang substansial dan menghasilkan hidrolisat yang tidak pahit, menggarisbawahi pencapaian signifikan dalam produksi hidrolisat yang lezat dengan aplikasi yang luas. 40 Di sisi lain, hidrolisis kimia melibatkan penggunaan asam atau basa untuk memecah protein. 41

Penemuan saat ini menyediakan metode untuk degradasi protein dengan memasukkan protein ke dalam langkah inkubasi menggunakan sediaan proteolitik yang terdiri dari satu atau lebih komponen protease. Jika sediaan tersebut adalah protease dengan profil netral, mungkin berasal dari Bacillus subtilis , sedangkan sebagai varian basa, mungkin berasal dari Bacillus licheniformis atau dari Rhizomucor miehei atau Aspergillus niger sebagai lipase jamur. Sejalan dengan prosedur ini, protein mengalami hidrolisis sementara juga mengalami fermentasi. Hidrolisat yang dihasilkan diperoleh dalam bentuk produk yang dapat dimakan dan tidak dapat dimakan. Beberapa produk yang dapat dimakan termasuk pengganti susu, produk rasa keju, produk rasa daging atau hidrolisat untuk meningkatkan produksi kultur starter. Demikian pula, produk non-makanan terdiri dari makanan hewan peliharaan, kosmetik atau kaldu yang difermentasi. Untuk hasil yang optimal, sangat penting untuk memasukkan enzim proteolitik dalam proporsi yang sesuai. Kinerja yang luar biasa juga terlihat pada kondisi pH ekstrem, berkisar antara sekitar 5 hingga 9, dan suhu berkisar antara sekitar 200 hingga 700°C. Fungsionalitas enzim proteolitik dapat dinonaktifkan baik dengan menaikkan suhu di atas 700°C atau dengan menurunkan pH campuran inkubasi di luar batas ekstrem yang ditentukan. 42

4 SIFAT BIOAKTIVITAS PEPTIDA PROTEIN: SUMBER, AKTIVITAS DAN MEKANISME PEMBEBASAN
Selama bertahun-tahun, konsep peptida bioaktif yang berasal dari protein makanan telah menjadi topik utama yang sangat baru. Para peneliti telah dengan tekun menyelidiki implikasi dan kemungkinan keuntungan dalam tubuh manusia. Kisaran aktivitas biologis yang ditunjukkan oleh peptida bioaktif ini mencakup tindakan seperti efek antimikroba, antioksidan, antikanker, imunomodulatori, antihipertensi, dan antiinflamasi. 43 Komposisi dan urutan asam amino mereka menentukan aktivitas spesifik mereka setelah dilepaskan dari protein induk. Sánchez dan Vázquez 44 menyoroti bahwa peptida bioaktif ini biasanya memiliki panjang pendek berkisar antara 2 hingga 20 asam amino dan diketahui mengandung asam amino hidrofobik, prolin, lisin, dan gugus arginin. Peptida bioaktif dapat dibebaskan melalui berbagai mekanisme. Dua dari jalur ini melibatkan proses pencernaan alami, satu meliputi pemecahan oleh enzim pencernaan, sedangkan yang lain melibatkan pencernaan enzim mikroba, yang sebagian besar terjadi di dalam usus besar untuk komponen yang tidak tercerna (resisten). Mekanisme ketiga melibatkan hidrolisis in vitro selama pengolahan makanan, yang sering dicapai melalui fermentasi mikroba atau pemecahan proteolitik .

4.1 Sifat bioaktif peptida protein resisten
Percobaan in vivo dan uji coba dietetik sejauh ini menunjukkan bahwa protein resistan yang dimasukkan ke dalam diet menunjukkan aktivitas yang bermanfaat seperti aktivitas hipokolesterolemik, 46 aktivitas antimikroba, 47 kapasitas antioksidan, 48 peningkatan kesehatan kardiovaskular, rendahnya peradangan dan risiko kanker, 49 , 50 pengendalian berat badan (melindungi terhadap kegemukan), peningkatan sensitivitas insulin dan efek pencegahan terhadap batu kandung empedu dan keracunan, dan juga memengaruhi produksi senyawa bioaktif dan kecernaan in vivo untuk asam amino esensial. Protein resistan, melalui peptida bioaktif, memiliki kemampuan untuk secara efektif menghambat pertumbuhan berbagai mikroorganisme. Peptida ini bertindak sebagai mekanisme pertahanan alami, mencegah proliferasi bakteri dan jamur yang berbahaya. Studi telah menyoroti efektivitas peptida antimikroba dalam menghancurkan sel mikroba, menunjukkan signifikansinya dalam menjaga keseimbangan mikroba dan mencegah infeksi. 51 , 52 Selain itu, peptida ini juga memiliki peran yang sangat penting dalam menetralkan radikal bebas dan mengurangi stres oksidatif dalam tubuh. Ketersediaan peptida bioaktif untuk menetralkan spesies oksidatif reaktif membantu dalam melindungi sel terhadap kerusakan oksidatif dan dengan demikian memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kesehatan dan kesejahteraan yang lebih baik. Beberapa studi penelitian menunjukkan bahwa peptida ini mungkin berasal dari sumber protein yang tidak dapat dicerna dan merupakan antioksidan yang kuat, yang menunjukkan janji mereka untuk mengurangi kerusakan dan meningkatkan kesehatan sel. 52 , 53 Prolin dan hidroksiprolin terdapat dalam protein resisten, dan ini bertanggung jawab atas stabilitas urutan peptida ini, 54 meningkatkan penyerapannya secara keseluruhan dan memberikan efek peningkatan kesehatan. Beberapa peptida bioaktif protein resisten telah menunjukkan efek antihipertensi dengan membungkam enzim pengubah angiotensin-1 (ACE), yang penting untuk mengendalikan tekanan darah. 55 Peptida dengan urutan Ile-Phe-Leu dan Trp-Leu, yang diekstraksi dari tahu, menunjukkan aktivitas penghambatan ACE. Lebih jauh lagi, peptida LIVTQ, LIVT, WL, IFL dan HHL, yang diperoleh dari produk kedelai seperti douchi, tahu dan pasta kedelai, juga menunjukkan aktivitas penghambatan ACE ini secara in vitro, 54 yang berkontribusi untuk memperkuat potensi kandungan bioaktivitas dalam sumber protein resistan. Lebih jauh lagi, peptida dari protein resistan makanan yang bersumber dari kedelai meningkatkan kandungan oksida nitrat dan mengurangi sekresi salah satu vasokonstriktor paling kuat, endotelin-1. Hal ini menghasilkan pertahanan terhadap efek norepinefrin dan peredaman kerusakan oksidatif, sehingga meningkatkan aktivitas enzim antioksidan.56 Dalam penelitian sebelumnya ,peptida laktoferin yang diperoleh dari protein susu menunjukkan aktivitas antimikroba terhadap bakteri sepertiS.aureusdanE.coli, serta jamurCandidajugadiamati memiliki potensi antiinflamasi melalui pengurangan produksi oksida nitrat dan kadar sitokin (IL-6, TNF-α) dalam makrofag yang distimulasi oleh LPS (lipopolisakarida). 57 Akhirnya, peptida bioaktif yang berasal dari protein resisten dapat mengatur sistem imun karena sifat imunomodulatorinya. Peptida ini dapat mengintervensi beberapa proses imunologi dengan mengatur sintesis sitokin, proliferasi limfosit, dan aktivitas fagositosis. 58

4.2 Sifat bioaktif peptida hidrolisat protein
Hidrolisat protein memang penting dalam bidang gizi dan ilmu terapan. Dalam beberapa tahun terakhir, literatur yang ada telah ditinjau secara ekstensif mengenai peptida anti-inflamasi dan hidrolisat protein yang berasal dari sumber sintetis. Ini termasuk metode dan mekanisme sintesisnya. Informasi yang dikumpulkan menggambarkan bahwa hidrolisat protein berpotensi menjadi bioaktif, mengisyaratkan potensi efek anti-inflamasinya di masa mendatang. 59

Studi modern juga menunjukkan bahwa peptida yang berasal dari hidrolisat dapat memberikan aktivitas antikolesterolemia. Marques dkk. 60 telah menunjukkan bahwa peptida yang diperoleh dari hidrolisat protein kacang dapat menghambat kelarutan kolesterol. Selain itu, studi telah menunjukkan bahwa protein yang dihidrolisat memiliki tingkat modulasi imun tertentu. Memang, karya perintis Parker dkk. 61 secara signifikan menjadi landasan pemahaman efek imun dari hidrolisat protein. Studi mereka menunjukkan peningkatan laju proliferasi limfosit dan fagositosis makrofag setelah stimulasi dengan hidrolisat dari berbagai sumber protein, termasuk protein kedelai, gandum, kasein, dan moluska. Pengamatan ini merupakan wawasan berharga tentang kemungkinan sifat imunomodulatori dari hidrolisat protein.

Aluko dan Monu 62 menyajikan hasil eksperimen mereka tentang karakteristik bioaktif hidrolisat yang diperoleh dari protein yang ditemukan dalam biji quinoa. Informasi tersebut terbukti membantu untuk memahami aktivitas pembersihan radikal dan potensi pemblokiran sinyal ACE. Temuan mereka melengkapi pemahaman kita tentang potensi manfaat kesehatan yang terkait dengan konstituen tersebut dengan mengungkap aktivitas penghambatan ACE sebesar 50% yang penting dalam hidrolisat protein quinoa. Lebih lanjut, peningkatan aktivitas pembersihan radikal telah sejalan dengan metode analisis yang dikembangkan oleh Hou et al. 63 dan karena itu meningkatkan pemahaman keseluruhan tentang potensi antioksidan dari hidrolisat ini. Literatur menyoroti aktivitas antiproliferasi hidrolisat yang berasal dari protein ikan, sebagaimana dibuktikan oleh berbagai penelitian. Yang et al. 64 menjelaskan bahwa aktivitas ini melibatkan proses seperti ROS dan pembentukan superoksida, bersama dengan depolarisasi mitokondria. Selain itu, Song et al. 65 telah melaporkan bahwa komposisi asam amino dari peptida hidrolisat berbanding lurus dengan peningkatan aktivitas antiproliferasi. Studi tersebut menunjukkan potensi hidrolisat protein dalam menghambat proliferasi sel melalui berbagai mekanisme.

4.3 Dampak komparatif protein resistan dan hidrolisat terhadap kesehatan manusia
Kesehatan usus: Sistem gastrointestinal manusia sangat penting untuk pencernaan makanan dan penyerapan nutrisi yang efektif. Meskipun demikian, protein makanan tertentu tidak dipecah oleh enzim pencernaan. Residu dapat muncul di usus besar dan bertindak sebagai substrat untuk aktivitas metabolisme bakteri. Proses fermentasi sebagian besar terjadi di usus besar distal yang menghasilkan metabolit kompleks yang menunjukkan efek menguntungkan. 66 Khususnya, protein resistan pada konsentrasi tertentu (kisaran 10%–30%) telah menunjukkan dampak penting pada kesehatan usus dengan mendorong pertumbuhan bakteri proteolitik. 67 Misalnya, protein resistan yang ditemukan dalam biji-bijian utuh dan kacang-kacangan mendorong pertumbuhan probiotik seperti Bifidobacterium dan Lactobacillus , yang terkait dengan peningkatan kesehatan usus dan fungsi kekebalan tubuh. 68 Selain itu, protein resistan juga memungkinkan produksi beberapa produk penting seperti asam lemak rantai pendek (SCFA) oleh mikrobiota usus, yang bersifat anti-inflamasi dan melindungi integritas penghalang usus. 69 – 71

Di sisi lain, penelitian terkini telah mengaitkan gluten, protein yang resistan, dengan peradangan di usus dan selanjutnya masalah kesehatan usus terkait. 72 Sebagai penangkalnya, para ilmuwan menggunakan hidrolisis protein sebagai penawarnya. Hidrolisat protein dapat mengembalikan keseimbangan mikrobiota usus. 73 Intervensi ini dapat membalikkan perkembangbiakan bakteri patogen yang menghasilkan lipopolisakarida, yang menimbulkan produksi sitokin inflamasi. 74 Lebih jauh lagi, peptida tertentu yang berasal dari hidrolisat protein telah terbukti menunjukkan aktivitas antiinflamasi, khususnya yang kaya akan prolin, glisin, dan glutamin, 59 yang melengkapi kemampuannya untuk merangsang pertumbuhan bakteri usus yang bermanfaat. Selain itu, karena penyerapan hidrolisat protein yang mudah dan cepat, terjadi peningkatan konsentrasi asam amino plasma, yang diketahui mendukung sintesis protein otot yang lebih baik dan pemanfaatan nutrisi secara umum. 75 Hidrolisat protein memiliki efek modulasi pada mikrobiota usus, yang disarankan untuk menurunkan risiko obesitas melalui pengaturan keseimbangan energi dan asupan makanan. 76 Hal ini dapat berkontribusi untuk mengurangi peradangan yang berhubungan dengan obesitas melalui modifikasi faktor transkripsi yang terkait dengan peradangan. 73 Namun, penting untuk menyadari bahwa meskipun beberapa hidrolisat protein dapat meningkatkan kesehatan usus, tidak semuanya memiliki efek yang menguntungkan. Konsumsi protein yang berlebihan, terutama dari sumber yang berasal dari hewan, dapat mengakibatkan produksi metabolit berbahaya oleh bakteri usus, termasuk amonia, hidrogen sulfida, dan fenol. Metabolit ini telah dikaitkan dengan insiden kanker kolorektal dan penyakit radang usus yang lebih tinggi. 69

Kesehatan kardiovaskular: Dampak hipokolesterolemik dari komponen protein utuh yang berasal dari sumber seperti kacang kedelai dan kacang tunggak, antara lain, berasal dari kemampuan mereka untuk menempel pada asam empedu. 77 Seperti yang disarankan oleh Frota dan rekan-rekannya, 78 interaksi ini menghambat penyerapan kembali asam-asam ini di dalam usus, yang selanjutnya membatasi masuknya mereka ke dalam aliran darah. Oleh karena itu, seseorang dapat menyimpulkan bahwa semakin banyak protein yang resistan dikonsumsi, semakin besar kejadian pengikatan asam empedu dan semakin rendah penyerapan kembali. Mekanisme ini berpotensi membantu dalam mengurangi risiko masalah kardiovaskular. 79 Dalam hal yang sama, prevalensi obesitas yang mengkhawatirkan secara signifikan memperkuat risiko penyakit kardiovaskular. Studi empiris menunjukkan bahwa peptida bioaktif yang bersumber dari hidrolisat memiliki dampak positif pada berat badan dengan memodulasi komposisi dan operasi mikrobioma. 80 Selain itu, hidrolisis berfungsi untuk menetralkan komponen antinutrisi yang merugikan 81 untuk mewujudkan efek yang berpotensi menguntungkan, terutama dalam hal menurunkan kadar kolesterol. Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa hidrolisat protein yang diperoleh dari sumber seperti quinoa merah dan ayam memiliki efek antiaterosklerosis. Hidrolisat protein ayam terbukti mengurangi faktor risiko sistemik yang terkait dengan penebalan dan pengerasan arteri. 82 Sementara itu, hidrolisat protein quinoa merah menunjukkan kemampuan antioksidan melalui pengurangan peroksidasi lipid jantung, yang pada akhirnya mengurangi kerusakan kardiovaskular akibat stres oksidatif. 83

Kesehatan imun: Peptida yang bersumber dari isolat protein kedelai, yang merupakan sumber protein yang resistan, memiliki sifat protektif terhadap stres oksidatif yang dipicu oleh lipopolisakarida (LPS) dalam makrofag. 84 Ini menunjukkan efek pembersihan radikal dan imunomodulatori dari isolat protein ini dalam sel imun bawaan. Sereal kaya polifenol, yang dikenal karena resistensinya, menunjukkan dampak pada fungsi leukosit. Efek ini terwujud sebagai augmentasi dalam respons imun, termasuk peningkatan produksi sitokin, peningkatan aktivitas fagosit, dan fungsi sel NK yang lebih besar. 85 Di sisi lain, dampak hidrolisat protein melampaui memengaruhi respons imun yang secara khusus terkait dengan saluran gastrointestinal, karena juga mencakup fungsi imun sistemik yang lebih luas. Penelitian telah menggambarkan kapasitas hidrolisat protein untuk meningkatkan pertumbuhan limfosit, meningkatkan fagositosis mikrofag, dan menunjukkan efek anti-inflamasi, terutama pada prolin, glisin, atau glutamin. 59 , 86 Sebuah studi sebelumnya yang dilakukan oleh Jolles et al. 87 mengeksplorasi efek stimulasi imun dari heksapeptida yang diperoleh dari kasein manusia yang dihidrolisis secara enzimatis. Hasil mereka menegaskan kembali kemampuan heksapeptida ini terhadap infeksi. Mereka mendalilkan bahwa efek ini dimediasi oleh makrofag, sel sistem imun yang menelan dan membunuh mikroorganisme. Selain itu, hidrolisat heksapeptida juga terbukti meningkatkan kadar antibodi dan memfasilitasi fagositosis. 61 Peningkatan proliferasi limfosit muncul dari hidrolisat gandum, moluska, dan sumber lainnya. Selain itu, konsumsi hidrolisat telah terbukti mengubah aktivasi sel B, sehingga meningkatkan antibodi yang ada dalam sistem peredaran darah. 88 Hidrolisat protein kedelai juga menyebabkan perubahan jumlah leukosit, yang meningkatkan populasi granulosit. 86 Hal ini menyoroti interaksi protein hidrolisat dengan sistem imun, yang membuka kemungkinan penggunaannya di sektor farmasi dan biomedis.

Kesehatan saraf: Informasi penting mengenai aktivitas peptida yang berasal dari protein resistan terhadap aktivitas otak dan hormon telah diamati. Ohinata dkk. 89 menunjukkan bahwa subunit beta-conglycinin yang diisolasi dari kedelai memiliki aktivitas ansiolitik. Studi lebih lanjut menentukan bahwa peptida tersebut memiliki aksi seperti opium yang lebih kuat dibandingkan dengan beta-casmorphin manusia. Yamada dkk. 90 juga mengidentifikasi soymorphin dalam fraksi conglycinin, sehingga mengonfirmasi potensi peptida kedelai untuk menekan nafsu makan dan, oleh karena itu, memulihkan sifat anoreksianya. Hal ini menunjukkan bahwa peptida yang berasal dari kedelai ini dapat memengaruhi sinyal nafsu makan secara efektif. 91 Efek protein resistan pada mikrobiota usus secara tidak langsung mendukung sistem saraf. Mikrobiota usus yang seimbang sangat penting untuk sumbu otak-usus, yang memainkan peran penting dalam mengatur suasana hati, kognisi, dan kesehatan otak secara keseluruhan. Di sisi lain, hidrolisat protein telah dipelajari karena sifat neuroprotektifnya. Hidrolisat protein seperti hidrolisat enzim fibroin sutra (FEH) menunjukkan efek kognitif yang bermanfaat terkait dengan memori, pembelajaran, perhatian, fokus mental, dan fungsi kognitif secara keseluruhan pada manusia. 92 Efek ini dikaitkan dengan aktivitas antioksidan dan penghambat peradangan dari hidrolisat protein, yang dapat memberikan perlindungan saraf dan meningkatkan fungsi kognitif dengan memodulasi kadar neurotransmitter dan meningkatkan kelangsungan hidup neuron. Contoh lebih lanjut diamati dari hidrolisat yang bersumber dari protein whey, yang terlihat memengaruhi fungsi kognitif secara positif dengan menurunkan stres oksidatif dan meningkatkan ekspresi faktor neurotropik yang berasal dari otak (BDNF). 93 Mereka juga memiliki efek perlindungan saraf, yang terkait dengan pengaruhnya terhadap mikrobioma usus. 94 Hidrolisat protein lupin telah dikaitkan dengan kemampuan ansiolitik dengan potensi efek signifikan pada kondisi saraf seperti kecemasan. Pengamatan lain juga menunjukkan bahwa beberapa peptida yang terkandung dalam hidrolisat protein memiliki motif antioksidan, membantu mengurangi dan berpotensi menghilangkan stres oksidatif, yang merupakan faktor utama yang terkait dengan penyakit neurodegeneratif 95

5 KESIMPULAN
Protein resistan dan hidrolisat protein jelas merupakan unsur yang menguntungkan dalam bidang formulasi makanan terapeutik dan gaya hidup diet sehat. Menurut berbagai bahan penelitian yang dinilai, keberadaan peptida yang aktif secara biologis dan reaktif telah diperkuat baik dalam protein resistan maupun yang terhidrolisis. Eksplorasi ekstensif terhadap efek yang meningkatkan kesehatan, seperti aktivitas penurun kolesterol, peningkatan kesehatan kardiovaskular, pengurangan risiko peradangan dan tumorigenesis, pengendalian berat badan dan aplikasinya masing-masing dalam pengolahan makanan, bagaimanapun, dominan dalam studi hidrolisat protein, menciptakan kesenjangan penting dalam data yang tersedia untuk menunjukkan pentingnya protein resistan sebagai bahan utama untuk skema futuristik dalam pembuatan makanan terapeutik. Selain itu, skala penelitian protein resistan tetap eksklusif untuk beberapa sumber, dengan protein kedelai yang mendominasi di puncak rantai penelitian. Terlepas dari itu, penelitian ini berkontribusi secara signifikan terhadap pemahaman ketersediaan protein resistan dan peptida yang terkandung di dalamnya. Telah terungkap pemanfaatan hidrolisis sebagai bentuk metode modifikasi untuk fraksi peptida yang aman dan beracun, termasuk protein resistan, untuk meningkatkan fungsionalitasnya dan memperluas cakupan area yang dapat diaplikasikan. Peptida dari hidrolisat dan protein resistan juga menunjukkan dampak spesifik pada sistem tubuh manusia, yang berpotensi memperkuat pertahanan tubuh terhadap infeksi dan gangguan kesehatan lainnya. Interaksi antara peptida dan sel imun ini menggarisbawahi potensi aplikasi dalam pengembangan terapi peningkat imun atau makanan fungsional yang dirancang untuk memodulasi respons imun untuk penggunaan langsung serta prospek masa depan. Untuk keuntungan masa depan, penelitian dapat diarahkan untuk mengeksplorasi pendekatan inovatif guna mengoptimalkan dampak menguntungkan dari protein resistan dan hidrolisat protein. Hal ini dapat dimanfaatkan untuk mendukung kesehatan dan nutrisi berbagai kelas populasi mulai dari orang lanjut usia hingga bayi dan individu dengan kebutuhan nutrisi khusus. Dengan memanfaatkan manfaat kesehatan yang ada, efeknya pada masalah kesehatan otot dapat dipelajari lebih lanjut untuk mengatasi masalah sarkopenia, terutama pada orang lanjut usia dan lanjut usia. Protein yang resistan, dengan kemampuannya menahan kerusakan dan penyerapan, memiliki potensi untuk berkontribusi dalam memerangi masalah konsumsi berlebihan dan penyerapan nutrisi yang dapat berdampak negatif pada kesehatan dan kesejahteraan individu. Misalnya, protein tersebut dapat digunakan dalam formulasi produk yang diperkaya protein seperti protein bar, minuman, sup, dan sebagainya untuk meningkatkan rasa kenyang sekaligus mengendalikan paparan terhadap dampak konsumsi berlebihan dan bioavailabilitas. Aplikasi hidrolisat protein sebagai bahan terapeutik bagi individu yang kekurangan gizi dan dalam masa pemulihan merupakan usaha yang menjanjikan, karena hidrolisat tidak memerlukan kerusakan lambung yang besar,membuatnya cocok untuk individu dengan gangguan pencernaan. Arahan ini menonjolkan berbagai potensi bidang yang berwawasan ke depan dengan signifikansi di dunia nyata, memberikan jaminan bagi pengembangan manfaat protein resistan dan hidrolisat protein yang ada di bidang makanan, nutrisi, kesehatan, dan terapi.