Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Sebagai dosen Teknologi Pangan, merupakan kontribusi signifikan terhadap pemahaman kita tentang pemanfaatan enzimatik dalam produksi D-psikosa (atau D-alulosa), sebuah pemanis rendah kalori yang semakin diminati. Penelitian ini memfokuskan pada ekspresi gen D-psikosa 3-epimerase (DPEase) dari Agrobacterium tumefaciens dalam Escherichia coli, yang membuka jalan bagi produksi pemanis alami ini secara efisien dan berkelanjutan. Inovasi ini memiliki potensi besar untuk menjadi solusi pemanis alternatif yang lebih sehat, seiring meningkatnya kesadaran konsumen terhadap kesehatan dan kontrol asupan kalori.
Pada tahap awal penelitian, rekayasa enzim rekombinan ini merupakan langkah kunci untuk memaksimalkan produksi D-psikosa. Dengan menggunakan Mn2+ sebagai kofaktor dalam proses ekspresi gen, serta mengoptimalkan suhu dan konsentrasi induksi, penelitian ini mampu meningkatkan produksi enzim DPEase secara signifikan. Proses pemurnian protein dengan kolom nikel dan penggunaan imidazol 200 mM menghasilkan enzim murni dengan peningkatan aktivitas spesifik 21,03 kali lipat dibandingkan dengan ekstrak kasar. Keberhasilan dalam memurnikan enzim ini merupakan langkah penting untuk mencapai efisiensi tinggi dalam konversi fruktosa menjadi D-psikosa.
Dari segi karakterisasi enzim, kondisi optimal untuk aktivitas DPEase ditemukan pada pH 7,5 dan suhu 55°C. Dengan kondisi tersebut, konversi fruktosa menjadi D-psikosa mencapai laju konversi sebesar 22,42%, dengan konsentrasi akhir D-psikosa mencapai 5,60%. Nilai Vmax dan Km yang masing-masing sebesar 28,01 mM/menit dan 110 mM menunjukkan bahwa enzim ini memiliki afinitas yang tinggi terhadap substratnya dan kemampuan konversi yang efisien. Penambahan Mn2+ berperan penting dalam meningkatkan stabilitas dan aktivitas enzim, mengoptimalkan interaksi fruktosa, DPEase, dan ion logam tersebut.
Penelitian ini tidak hanya fokus pada produksi D-psikosa, tetapi juga mengeksplorasi keamanan produk melalui studi toksisitas akut. Evaluasi ini menunjukkan bahwa sirup campuran D-fruktosa dan D-psikosa yang dihasilkan aman dikonsumsi, tanpa indikasi toksisitas pada tikus. Hal ini menjadi landasan penting untuk memastikan bahwa D-psikosa sebagai pemanis dapat diterima secara luas di pasar, baik untuk aplikasi industri pangan maupun farmasi.
D-psikosa sendiri merupakan pemanis yang sangat diminati karena rendah kalori dan memiliki sifat fisikokimia yang mendukung penggunaannya dalam berbagai produk pangan. Pengganti gula yang rendah kalori seperti ini semakin relevan di tengah meningkatnya prevalensi obesitas dan diabetes. D-psikosa tidak menyebabkan lonjakan gula darah yang signifikan, membuatnya aman bagi penderita diabetes dan mereka yang ingin menjaga berat badan.
Pengembangan lebih lanjut dalam produksi skala industri D-psikosa, seperti yang diusulkan dalam penelitian ini, akan memberikan dampak besar dalam pengolahan pangan modern. Penggunaan teknologi biokatalisis berbasis enzim DPEase ini bisa menjadi solusi yang lebih ramah lingkungan dan efisien untuk memproduksi gula langka, dibandingkan dengan metode kimiawi tradisional. Dengan demikian, penelitian ini menawarkan panduan praktis bagi produsen pangan dan farmasi yang ingin mengembangkan produk rendah kalori dengan manfaat kesehatan yang lebih baik.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan potensi besar D-psikosa sebagai pemanis masa depan. Optimalisasi produksi melalui rekayasa enzimatik membuka peluang untuk menciptakan produk yang lebih sehat tanpa mengorbankan rasa. Bagi industri makanan dan farmasi, pemanis seperti D-psikosa dapat membantu menjawab kebutuhan konsumen modern yang semakin peduli terhadap kesehatan. Penelitian ini merupakan langkah maju yang signifikan dalam penerapan bioteknologi untuk menciptakan produk-produk pangan inovatif yang lebih fungsional dan bernilai tinggi.
