In Vitro Assessment of Anti-diabetik and Antioxidant Potential of Gracilaria sp. Protein Hydrolysate

Adisty Restu Azzahra, Yunika Mayangsari, S.Si., M.Biotech., Ph.D. ; Dr. Worrapanit Chansuwan

2025 | Skripsi | TEKNOLOGI PANGAN & HASIL PERTANIAN

Diabetes merupakan salah satu dari 10 penyebab kematian terbanyak di dunia, khususnya diabetes melitus tipe 2 yang menjadikan penyakit ini sebagai salah satu penyakit yang perlu mendapat perhatian. Salah satu komponen yang dapat bermanfaat bagi diabetes tipe 2 adalah protein, protein rumput laut dan turunannya dinilai memiliki potensi sifat fungsional. Gracilaria sp., rumput laut yang melimpah di daerah pesisir Thailand, telah diteliti sebagai agen anti-diabetes dan antioksidan. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan ekstraksi berbantuan ultrasonik (UAE) yang dikombinasikan dengan ekstraksi berbantuan enzim (EAE) memberikan pengaruh positif terhadap kadar protein, total fenolik, dan total flavonoid. Kadar protein tertinggi (39,63 ± 1,33 mg/g sampel) diperoleh dengan perlakuan ultrasonik selama 20 menit, dilanjutkan dengan ekstraksi enzimatik. 

Protein hasil ekstraksi kemudian dilakukan hidrolisis enzimatik menggunakan Alcalase dan Flavourzyme dengan 3 variasi waktu, yaitu 0, 2, dan 4 jam. Analisis derajat hidrolisis (DH) menunjukkan bahwa baik Alcalase maupun Flavourzyme menunjukkan DH tertinggi pada 4 jam (51,99 ± 8,18?n 52,08 ± 1,49%). Total kandungan fenolik meningkat dalam sampel hidrolisat, dengan nilai tertinggi diperoleh dalam hidrolisat Alcalase 2 jam. Sementara itu, hidrolisat Flavourzyme menunjukkan peningkatan total fenolik, meskipun tidak ada perbedaan yang signifikan di antara waktu hidrolisis. Di sisi lain, total kandungan flavonoid sedikit menurun di kedua hidrolisat dibandingkan dengan ekstrak, dan tidak ada perbedaan signifikan yang diamati antara waktu hidrolisis untuk kedua enzim. Aktivitas penangkapan radikal bebas DPPH tertinggi (55,47%) dan aktivitas pengkhelatan logam (48,56%) untuk hidrolisat Alcalase diamati pada 4 jam, sedangkan hidrolisat Flavourzyme menunjukkan aktivitas penangkapan radikal bebas DPPH tertinggi (58,80%) dan aktivitas pengkhelatan logam (45,07%) pada 2 jam. Gracilaria sp. juga diketahui memiliki potensi anti-diabetik dengan nilai penghambatan tertinggi 60,59 ± 2,79%  untuk Alcalase pada 4 jam hidrolisis, dan 58,26 ± 1,36% untuk Flavourzyme pada waktu yang sama. Temuan ini menunjukkan bahwa UAE dan EAE meningkatkan sifat bioaktif Gracilaria sp., mendukung potensinya sebagai bahan fungsional untuk manajemen diabetes tipe 2.

Diabetes is one of the leading 10 causes of death worldwide, especially type 2 diabetes mellitus, which makes this disease one of the diseases that needs attention. One component that can be beneficial for type 2 diabetes is seaweed's protein, and its derivatives are considered to have potential for functional properties. Gracilaria sp., an abundant seaweed in coastal areas of Thailand, was examined as an anti-diabetic and antioxidant agent. 

The result showed that ultrasound-assisted extraction (UAE) treatment combined with enzyme-assisted extraction (EAE) had a positive effect on protein content, total phenolics, and total flavonoids. The highest protein content was obtained with a 20-minute ultrasound treatment, followed by enzymatic extraction. 

The extracted protein was then subjected to enzymatic hydrolysis using Alcalase and Flavourzyme with 3 variations of time, namely 0, 2, and 4 hours. Total phenolic content (TPC) increased in the hydrolysate sample, with the highest value obtained in the 2-hour Alcalase hydrolysate. Meanwhile, Flavourzyme hydrolysate exhibited an increase in TPC, though there was no significant difference among hydrolysis times. On the other hand, total flavonoid content (TFC) slightly decreased in both hydrolysates compared to the extract, but no significant differences were observed between hydrolysis times for both enzymes. The highest DPPH scavenging activity (55.47%) and chelating activity (48.56%) for Alcalase hydrolysate were observed at 4 hours, whereas Flavourzyme hydrolysate exhibited the highest DPPH activity (58.80%) and chelating activity (45.07%) at 2 hours. Gracilaria sp. is also known to have antidiabetic potential, with the highest value of 60.59 ± 2.79% inhibition for alcalase and 58.26 ± 1.36% inhibition for flavourzyme, both at 4 hours. These findings suggest that UAE and sequential enzymatic treatments enhanced the bioactive properties of Gracilaria sp., supporting its potential as a functional ingredient for type 2 diabetes management.

Kata Kunci : Gracilaria sp., Protein, Hydrolysate, Anti-diabetic, Antioxidant