Publisher

POLIJEPOLIJE

Journal Journal of Food EngineeringJournal of Food Engineering Abstract

Udang merupakan komoditas perikanan yang berpotensi diolah menjadi produk berbasis gel protein. Namun, gel protein udang diketahui cenderung rapuh sehingga diperlukan bahan aditif seperti polisakarida untuk memperbaiki struktur gel. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi potensi lima polisakarida pangan lokal glucomannan, xyloglucan, β-glucan, iota-carrageenan, dan pectin dalam pembentukan gel protein udang secara in silico. Simulasi molecular docking dilakukan menggunakan aplikasi HEX 8.0.0 antara protein myosin homolog dari spesies udang dan masing‑masing polisakarida, kemudian dianalisis dengan Discovery Studio Client 4.1. Hasil simulasi menunjukkan bahwa jenis, jumlah, dan jarak ikatan non‑kovalen mempengaruhi kestabilan kompleks protein‑polisakarida. Kompleks myosin–ι-carrageenan menunjukkan kestabilan tertinggi (E total –483,94 kkal/mol) dengan interaksi dominan berupa elektrostatik (salt bridge dan π‑anion). Interaksi kompleks myosin–xyloglucan dan myosin–pectin masing‑masing didominasi oleh hidrofobik. Myosin dengan glucomannan dan β‑glucan menunjukkan interaksi paling lemah melalui ikatan hidrogen. Secara keseluruhan, urutan kekuatan interaksi terhadap myosin adalah ι‑carrageenan > xyloglucan > pectin > glucomannan > β‑glucan. ι‑carrageenan berpotensi menghasilkan gel protein udang yang padat dan lembut, pectin berpotensi menghasilkan gel protein udang yang padat dan rapat, sementara glucomannan dan β‑glucan berpotensi menghasilkan gel protein udang yang kurang padat.

Conclusion

Studi molecular docking mengungkapkan bahwa kelima polisakarida (ι‑carrageenan, xyloglucan, pectin, glucomannan, β‑glucan) memiliki interaksi non‑kovalen yang berbeda dengan myosin, dengan urutan kekuatan interaksi ι‑carrageenan > xyloglucan > pectin > glucomannan > β‑glucan.Kompleks myosin–ι‑carrageenan menunjukkan stabilitas tertinggi (E total –483,94 kcal/mol) yang didominasi oleh interaksi elektrostatik dan ikatan hidrogen, sehingga diprediksi menghasilkan gel protein udang yang padat dan lembut.xyloglucan dan pectin menghasilkan gel yang cukup kuat dengan mekanisme masing‑masing (hidrogen vs hidrofobik).Glucomannan dan β‑glucan menunjukkan interaksi terlemah, sehingga hanya berkontribusi secara fisik pada struktur gel dan menghasilkan gel yang kurang padat.

Future Research

Mengingat hasil docking hanya bersifat in silico, penelitian selanjutnya dapat menguji secara eksperimental apakah interaksi yang diprediksi antara myosin dan polisakarida menghasilkan perubahan tekstur gel yang sesuai dengan energi ikatan yang dihitung; penelitian tersebut dapat dirancang dengan membandingkan variasi konsentrasi masing‑masing polisakarida (ι‑carrageenan, xyloglucan, pectin, glucomannan, β‑glucan) pada gel surimi udang dan mengukur parameter teknis seperti kekuatan gel, water holding capacity, dan mikrostruktur menggunakan mikroskop elektron; selain itu, untuk memahami mekanisme pada tingkat atomik, studi dinamika molekuler (molecular dynamics) dapat dilakukan pada kompleks myosin‑polisakarida yang paling stabil serta yang paling lemah, guna menilai stabilitas jangka panjang dan perubahan konformasi protein selama proses pemanasan; selanjutnya, karena model myosin yang digunakan merupakan homolog dari Penaeus japonicus, penelitian lanjutan dapat membangun model tiga‑dimensi myosin spesies lain, seperti Penaeus vannamei, dan membandingkan pola interaksi dengan polisakarida yang sama untuk menilai pengaruh variasi urutan asam amino terhadap kestabilan kompleks; penelitian ini dapat memperluas analisis dengan menambahkan polisakarida alami lain yang belum diuji, misalnya alginat atau guar, serta mengevaluasi apakah kombinasi dua atau lebih polisakarida dapat menghasilkan efek sinergis pada kekuatan gel; akhirnya, integrasi hasil eksperimental dan simulasi komputasi dapat dikembangkan menjadi model prediktif berbasis machine learning yang memperkirakan sifat gel dari kombinasi protein‑polisakarida tertentu, yang dapat mempercepat desain produk surimi udang di industri makanan.

Metadata

File size	829.24 KB
Pages	10
DMCA	Report