Potensi Tepung Kecambah Koro Pedang Putih (Canavalia ensiformis (L.) DC) Sebagai Sumber Peptida Bioaktif Inhibitor Dipeptidyl Peptidase-IV (DPP-IV) Dan Bioavailabilitasnya Secara In Vitro

Friska Citra Agustia, Prof. Dr. Ir. Agnes Murdiati, M.S.; Prof. Dr. Ir. Retno Indrati, M.Sc.; Prof. Dr. Ir. Supriyadi, M.Sc.

2023 | Disertasi | S3 Ilmu Pangan

Koro pedang putih merupakan alternatif protein nabati sumber peptida bioaktif karena kaya akan asam amino hidrofobik. Protein dapat dihidrolisis menjadi peptida dan asam amino selama perkecambahan. Perkecambahan untuk meningkatkan peptida inhibitor DPP-IV (Dipeptidyl Peptidase-IV) pada koro pedang putih belum pernah dilaporkan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui durasi perkecambahan terbaik untuk menghasilkan peptida bioaktif dengan aktivitas inhibitor DPP-IV tertinggi, mengevaluasi aktivitas penghambatannya selama simulasi pencernaan in vitro menggunakan pepsin-pankreatin dan penyerapan peptida tersebut melalui metode kantong usus terbalik. Sampel peptida dengan aktivitas penghambatan tertinggi kemudian difraksinasi, diidentifikasi, dan dikarakterisasi. Kebaruan dari penelitian ini adalah informasi yang komprehensif mengenai profil peptida inhibitor DPP-IV yang dihasilkan dari tepung kecambah koro pedang putih. Tepung kecambah 60 jam memiliki aktivitas inhibitor DPP-IV terbaik (41,57±0,34%; IC₅₀ = 2,24 mg/mL). Data aktivitas proteolitik (15,24±0,79 unit/g), DH (11,43±0,17%), dan konsentrasi peptida (59,71±0,77 mg/g) tertinggi mendukung hasil ini. Perkecambahan 60 jam meningkatkan aktivitas inhibitor sebesar 211,85%. Fraksi peptida <1>inhibitor DPP-IV tertinggi sebesar 71,99±0,98%. Sequence peptida yang diidentifikasi dari fraksi peptida <1>inhibitor DPP-IV.

Selanjutnya tepung kecambah 60 jam dilakukan pencernaan in vitro (pepsin-pankreatin) dibandingkan sampel tanpa perkecambahan. Setelah 180 menit pencernaan, hidrolisat kecambah koro 60 jam (HG60) memiliki aktivitas inhibitor DPP-IV sebesar 62,19±0,18% (meningkat 49,6% dibandingkan sampel sebelum dicerna). Fraksi <1>inhibitor DPP-IV sebesar 83,07±0,85%. Setelah penyerapan pada ketiga bagian usus (duodenum, jejunum, dan ileum), peptida memiliki aktivitas inhibitor sebesar 61,77±0,23% sedikit lebih rendah dari aktivitas setelah pencernaan. Penyerapan terbaik diperoleh pada duodenum. Hasil ini menunjukkan bahwa aktivitas inhbitor DPP-IV dari HG60 dapat dipertahankan setelah pencernaan dan penyerapan. Setelah penyerapan, teridentifikasi dua sequence peptida baru. KAVGDPI dan QGVVLRP memiliki alanin di N-terminal kedua dari belakang dan prolin di C-terminal pertama dan kedua, yang mengkonfirmasi keberadaan mereka sebagai inhibitor DPP-IV. Peptida ini memiliki BM berkisar 698 – 767 Da, memiliki pola penghambatan campuran, dan dapat berinteraksi dengan sisi katalitik enzim melalui ikatan hidrogen dan atau interaksi hidrofobik (molecular docking).

Jack bean (Canavalia ensiformis (L.) DC) is an alternative vegetable protein source of bioactive peptides because it is rich in hydrophobic amino acids. Proteins can be hydrolyzed into peptides and amino acids during germination. Germination to increase DPP-IV (Dipeptidyl Peptidase-IV) inhibitory peptide on jack bean has not been reported. Therefore, this study aims to determine the best germination duration to produce bioactive peptides with the highest DPP-IV inhibitory activity, evaluate their inhibitory activity during simulated digestion using pepsin-pancreatin, and the absorption of these peptides via everted gut sac method. Peptide samples with the highest inhibitory activity were then fractionated, identified, and characterized. The novelty of this research is comprehensive information regarding the peptide profile of DPP-IV inhibitors produced from jack bean sprouts flour. Germinated flour at 60 h had the best DPP-IV inhibitory activity (41.57±0.34%; IC₅₀ = 2.24 mg/mL). The highest data on proteolytic activity (15.24±0.79 units/g), DH (11.43±0.17%), and peptide concentration (59.71±0.77 mg/g) support these results. Germination for 60 h increased inhibitor activity by 211.85%. The <1 class="fontstyle01">±0.98%. The peptide sequences identified from the <1>

Furthermore, 60 h of sprouted flour was evaluated by simulating digestion using pepsin-pancreatin compared to the non-germinated sample. After 180 min of digestion simulation, the jack bean hydrolysate germinated for 60 h (HG60) had the highest inhibitory activity of 62.19±0.18% (increase of 49.6% in comparison to the Penelitian telah mendapat surat DPP-IV inhibitory activity of 83.07±0.85%. After absorption in the three intestinal segments (duodenum, jejunum and ileum), the peptide has an inhibitory activity of 61.77±0.23%, slightly lower than its activity after digestion. The best absorption is obtained in the duodenum. These results indicate that the DPP-IV inhibitory activity of HG60 can be maintained after digestion and absorption. After absorption, two novel peptide sequences were identified. KAVGDPI and QGVVLRP have alanine at the penultimate N-terminal and proline at the first and second C-terminal, confirming their presence as DPP-IV inhibitors. These peptides have a molecular weight ranging from 698 to 767 Da, have a mixed inhibition pattern, and can interact with the catalytic side of the enzyme via hydrogen bonds and/or hydrophobic interactions (molecular docking).

Kata Kunci : kecambah koro pedang putih, inhibitor DPP-IV, fraksi peptida, simulasi pencernaan, penyerapan peptida, sekuen peptida