Karakteristik papain soluble collagen gelembung renang ikan manyung dengan variasi praperlakuan alkali dan rasio ekstraktan

Abstract

Kolagen merupakan biomaterial penting pada beberapa industri di Indonesia, namun pemenuhan kebutuhannya masih mengandalkan impor. Transformasi hasil samping gelembung renang ikan manyung (Arius thalassinus) sebagai sumber kolagen. Optimalisasi proses ekstraksi kolagen menjadi penting diteliti dalam meningkatkan rendemen. Faktor ekstraksi yang memengaruhi antara lain waktu pra-perlakuan alkali dan rasio sampel dan ekstraktan. Penelitian ini bertujuan menentukan waktu perendaman alkali terbaik dalam menghilangkan protein non-kolagen dan mengevaluasi pengaruh perbedaan jenis alkali pada pra-perlakuan serta rasio sampel dan ekstraktan dalam menghasilkan kolagen gelembung renang ikan manyung. Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu pertama penentuan waktu perendaman terbaik dalam larutan alkali (KOH), dan kedua ekstraksi papain soluble collagen selama 48 jam dengan variasi alkali (KOH dan NaOH 0,05 M)  dan rasio sampel dan ekstraktan (1:10;1:20;1:30 b/v). Ekstraktan yang digunakan adalah enzim papain 5.000 U/g dalam asam asetat 0,5 M. Parameter yang dianalisis meliputi proporsi ikan, proksimat, asam amino, konsentrasi protein, rendemen, stabilitas termal, gugus fungsi, berat molekul, dan zeta potensial. Hasil menunjukkan bahwa gelembung renang ikan manyung memiliki proporsi 4,08%, kadar protein 33,58±0,11%, asam amino penciri prolina 29,2 mg/g, alanina 28,9 mg/g dan hidroksiprolina 18,18 mg/g. Waktu perendaman terbaik dalam larutan KOH adalah 6 jam. Perlakuan terbaik untuk ekstraksi papain soluble collagen yakni menggunakan pra-perlakuan alkali menggunakan NaOH selama 6 jam dengan rasio sampel dan ekstraktan 1:20 (b/v). Rendemen kolagen yang diperoleh sebesar 35,31±0,65% dengan karakteristik gugus amida (A, B, I, II, III), pola elektroforesis (α1,α2, β), suhu transisi maksimum 33,06°C dan zeta potensial +32 mV.Collagen is a crucial biomaterial in multiple sectors of Indonesia, yet its procurement remains heavily reliant on imports. Catfish swim bladders are considered valuable sources of collagen. It is crucial to optimize the extraction process to obtain a higher yield, which is influenced by variables such as the pretreatment time and sample-to-extractant ratio. This study aimed to maximize the duration of alkali soaking and investigate the influence of various alkali types and extractant-to-sample ratios on collagen extraction from sea catfish swim bladders. This study was comprised of two phases. The first phase involved determining the optimal soaking time in an alkaline solution (KOH). The second phase involved papain-soluble collagen extraction for 48 h, with variations in alkali (KOH and NaOH 0.05 M) and sample-to-extractant ratios (1:10, 1:20, 1:30, w/v). Papain enzyme at 5,000 U/g in 0.5 M acetic acid was utilized as the extractant. The parameters analyzed included fish proportion, proximate amino acids, protein concentration, yield, thermal stability, functional groups, molecular weight, and zeta potential. The data indicate that the sea catfish swim bladder possesses a percentage of 4.08%, and its protein content is 33.58±0.11%. The bladder contains characteristic amino acids, such as proline (29.2 mg/g), alanine (28.9 mg/g), and hydroxyproline (18.18 mg/g). The most suitable duration for alkali soaking using potassium hydroxide (KOH) was determined to be 6 h. Furthermore, the most effective method for extracting papain-soluble collagen involved alkali pretreatment using sodium hydroxide (NaOH) for 6 h with a sample extractant ratio of 1:20 (w/v). The yield of collagen obtained was 35.31±0.65%, which displayed characteristic amide groups (A, B, I, II, and III), an electrophoresis pattern consisting of α1, α2, and β, a maximum transition temperature of 33.06°C, and a zeta potential of +32 mV.