Dr. Marudut Sitompul, B.Sc., MPS¹⁾²⁾

1) Ketua Dewan Pimpinan Pusat (DPP) Persatuan Ahli Gizi Indonesia (PERSAGI) Bidang Ilmiah: Inovasi, Riset dan Pengembangan

2) Dosen Jurusan Gizi – Politeknik Kesehatan Jakarta II, Kemeterian Kesehatan

Tempe merupakan pangan fermentasi dengan subtrat kacang-kacangan dan yang paling dikenal masyarakat Indonesia maupun global adalah tempe yang dibuat dari biji kedelai. Ada berbagai jenis mikroorganisme yang ditemukan di dalam proses fermentasi untuk menghasilkan tempe, tetapi jenis mikroorganisme yang akan mengubah biji kedelai menjadi tempe dan sesuai anjuran CODEX adalah jenis Rhizopus sp., seperti Rhizopus oligosphorus, Rhizopus oryzae dan Rhizopus stolonifer. (Codex STAN 313R-2013)

Tidak bisa dipungkiri, pada proses pembuatan tempe mulai dari perendaman, pencucian dan fermentasi beberapa mikroorganisme dapat ditemukan di dalam tempe yang tidak ditambahan oleh manusia tetapi berasal dari lingkungan tempat fermentasi dan/atau proses pembuatan tersebut. Dua jenis bakteri yang bisa ditemukan pada tempe yang dibuat secara tradisinal dan bukan yang dibuat secara steril di laboratorium yakni Klepsiella pneumonia dan Citrobacter freundii yang berperan positif untuk meningkatkan nilai gizi tempe yakni mensitesa vitamin B12 sehingga pada tempe bisa ditemukan vitamin B12. Hampir tidak mungkin vitamn B12 ditemukan pada pangan nabati, namun hasil penelitian di dalam dan di luar negeri di dalam tempe ditemukan vitamin B12. (Keuth dan Bisping, 1994). Kepopuleran tempe yang juga merambah hingga ke manca Negara membuat para Akademisi tidak saja meneliti tempe dari aspek gizi dan kesehatan tetapi juga pada produk olahan yangberasal dari kedelai seperti oncom . Hasil penelitian oncom yang berasal dari Indonesia di Kanada oleh Liem et al., (1997) ditemukan vitamin B12 namun tidak sebanyak yang ditemukan pada tempe kedelai.

Bila pada bagian awal dinyatakan bahwa ditemukannya Vitamin B12 pada tempe karena adanya aktivitas 2 jenis bakteri tersebut, namun belum ada penjelasan apakah pada oncom tersebut juga ditemukan kedua jenis bakteri tersebut. Tetapi keberadaan kedua jenis bakteri tersebut adalah pada proses awal persiapan biji kedelai hingga fermentasi, sehingga dapat diasumsikan bahwa pada oncom kemungkinan ditemukan juga kedua jenis bakteri tersebut.

Metabolisme Protein di Dalam Tubuh Manusia

Dari aspek gizi, tempe merupakan pangan sumber protein yang mudah dicerna di saluran pencernaan dibandingkan kedelai, sehingga ketersediaan secara biologis protein di dalam tubuh lebih tinggi pada tempe dibandingkan protein kedelai. Oleh karena itu didapat dinyatakan bahwa mutu protein tempe lebih tinggi dari kedelai, walaupun secara kuantitas kandungan protein pada kedelai lebih tinggi dari tempe. Perlu diketahui pula bahwa peran proten di dalam tubuh ditentukan oleh kualitas protein dan bukan oleh kuantitas protein. Perlu dipahami pula istilah asam essensiil yang artinya asam amino yang tidak bisa dibentuk di dalam tubuh manusia dan harus diperoleh dari makanan. Istilah asam amino esensiil dan non-esensiil hanya terkait dengan proses metabolisme protein di dalam tubuh manusia. Istilah ini tidak terkait dengan pangan sebagai sumber protein karena protein di dalam pangan disusun dari berbagai jenis asam amino yang di dalamnya (karena dikaitkan dengan metabolisme protein yang berasal dari pangan di dalam tubuh) sehingga dikelompokkan menjadi asam amino esensiil dan asam amino non-esensiil.

Protein disusun dari berbagai jenis asam amino dalam suatu ikatan peptide maupun polypeptida. Protein yang berasal dari pangan di dalam tubuh manusia akan dikatabolisme (dipecah) atau dihidrolisa menjadi asam-asam amino (Gropper SS, Smith JL and Groff JL. 2009). Asam-asam amino yang berasal dari pangan akan digunakan untuk berbagai kebutuhan di dalam tubuh diantaranya untuk menghasilkan energy ataupun membentuk protein tubuh dan sisanya akan masuk kedalam simpanan asam amino (amino acid pool) untuk selanjutnya diatur secara otomatis untuk kebutuhan asam amino di dalam tubuh (Mahan LK and Raymond J.L, 2017). Asam amino di dalam pool tersebut juga berasal dari pemecahan (breakdown) protein tubuh manusia. Protein yang berasal dari pangan, tidak otomatis menjadi protein tubuh manusia, namun harus melalui 2 tahap proses yang dikenal dan dimulai dari proses transkripsi dan selanjutnya translasi (Stipanuk MH. 2000). Transkripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetikan yang ada pada urutan DNA menjadi molekul RNA yakni proses yg mengawali ekspressi sifat-sifat genetik yg nantinya akan muncul sebagai fenotip. Sedangkan translasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polypeptida atau protein.

Berbagai penelitian tentang tempe saat ini sudah sangat berkembang hingga pada komponen bioaktif yang terkandung di dalamnya. Demikian pula penelitian telah dikembangkan peran tempe menurunkan kolesterol di dalam tubuh dengan menginaktifkan enzim 3H3MCo-A sintase. Enzim ini berperan dalam rangkaian pembentukan kolesterol sehingga bila enzim ini diinaktivasi, pembentukan protein akan terhambat. Bahkan saat ini sudah ada beberapa penelitian yang dipercaya bahwa tempe dapat mempertahankan keseimbangan mikrobiota di saluran pencernaan sehingga metabolisme di dalam tubuh dapat berjalan dengan baik bahkan diperbaiki. Pada tulisan ini dibatasi pada peran peptide bioaktif yang terdapat di dalam tempe terhadap metabolisme di dalam tubuh khususnya mengatur tekanan darah.

Peptida Bioaktif dan Pengaturan Tekanan Darah

Pada proses hidrolisis protein yang berasal dari pangan seperti kedelai dan tempe, dll di saluran pencernaan adalah dengan cara mentransfer protein ke dalam bagian aktif dari enzim protease sehingga akan menghidrolisa ikatan peptidanya dan akan menghasilkan peptida. Saat ini berbagai penelitian tempe dan pangan olahan tempe ditemukan senyawa bioaktif yang berperan dalam membantu menurunkan tekanan darah. Peptida bioaktif salah satu senyawa yang berasal dari pemecahan protein seperti pada tempe dan berperan mengatur metabolisme di dalam tubuh dengan menghambat kerja Angiotensi Converting Enzyme (ACE). Penghambatan ACE ini dapat membantu dalam menurunkan tekanan darah dan dalam tulisan-tulisan yang dipublikasi di Jurnal international bereputasi dituliskan sebagai antihypertensive of bioactive peptide. Peptida adalah fragmen kecil protein yang diproduksi oleh enzim hidrolisis, fermentasi, pengolahan pangan dan pencernaan protein kedelai di saluran pencernaan (Chatterjee, C, et al., 2018). Ada dua faktor yang menyatakan secara klinis bahwa peptida bioaktif berperan sebagai anti-hypertensi yakni: 1. Resistensi untuk degadasi oleh peptida gastrointestinal; dan 2. Absorpsi peptida ke dalam aliran darah. Produksi peptida bioaktif pada pangan dihasilkan melalui proses fermentasi, enzimatis, hidrolisis maupun proses pencernaan di saluran gastrointestinal dari protein pangan (Cicero, et al., 2017).

Peptida bioaktif adalah senyawa yang berperan mengatur metabolisme di dalam tubuh dengan menghambat kerja Angiotensi Converting Enzyme (ACE). Di yakini bahwa peningkatan tekanan darah dapat disebabkan oleh angiotensin converting enzyme (ACE) yang menyebabkan penyempitan pembuluh darah. ACE merupakan enzim yakni peptide bioaktif yang berasal dari pangan dengan susunan asam amino yang dapat meregulasi system renin-angiotensin. Cicero, et al., (2017) menyatakan bahwa peptida bioaktif yang terdapat di dalam pangan baik hewani maupun nabati berperan dalam meregulasi tekanan darah dan tingkat lemak di dalam tubuh manusia. Peptida dalam pangan sebagai anti-hipertensi ada adalam tri, octa, deca dan hepta peptida, misalnya isoleusin-valin-tirosin. Penelitian yang dilakukan oleh Chalid, et al., (2019) bahwa peptide bioaktif dalam tempe dapat menghambat aktivitas ACE atau disebut ACE inhibitor. Inhibisi ACE ditentukan dengan pembentukan HHL (hippurate acid-H-Hystidil-L-Leucine).

Peptida dengan susunan urutan Met_Asn-Pro, As-Pro-Pro, Pro-Pro-Lys, Ile_Thr-Thr, Thr-Thr-Asn dan Thr-Asn-Pr merupakan peptida yang memiliki aktivitas menghambat ACE. Keberadaan Pro, Lys atau Arg pada C terminal dari struktur peptide berpotensi sebagai penghambat ACE. Sedangkan keberadaan Pro atau Hidroksil pada C terminal membuat peptida-peptida secaar umum resisten untuk didegradasi oleh enzim pencernaan (Chatterjee, C, et al., 2018). ACE mengkatalisa konversi angiotensin I menjadi angiotensin II sehingga terjadi vasokontriksi dan juga menginaktivasi anti-hipertensi bradykin yang berperan sebagai vasodilator. Selanjutnya peptida berinteraksi dengan reseptor seperti muscarinic dan reseptor Angiotensi II (Ang II) menyebabkan vasorelaksasi. Selain itu peptide juga memodulasi system signaling Renin-Angiotensi (RAS), khususnya menghambat aktivitas renin dan ACE untuk menurunkan tekanan darah (Okagu, I.O. et al., 2022). Memodulasi aktivitas RAS dengan menghambat ACE dan renin serta memblok reseptor angiotensin II akan menyebabkan penurunan tekanan darah dan merupakan strategi yang efektif untuk mengatur tekanan darah tinggi, gagal ginjal dan gagal jantung serta Diabetes. Angiotensin I merupakan pra-hormon atau hormone yang belum aktif dan aktivasinya dikatalis oleh ACE sehingga dihasilkan hormone angiotensin II yakni hormone yang aktif meningkatkan tekanan darah. Selain itu angiotensin II berperan dalam mendegradasi bradykinin yakni suatu vasodilator. Bradykinin yang berperan sebagai hypertensive aktif dibentuk dari bradykininogen dan dapat menjadi inaktif oleh aktivitas enzim kinase II. Penghambatan aktivitas ACE dari kedelai mencapai lebih dari 90%. Berat molekul yang rendah dari peptide seperti Prolin pada residu terminal atau secara umum peptide yang kaya prolin memiliki sifat antioksidan dan resisten terhadap enzyme hidrolitik selama transportasi transepithelial. Karena adanya keterkaitan antara hypertensi dengan stress oksidatif, oleh karena itu banyak yang menjadi antihypertensi.

Rangkaian proses kerja peptida bioaktif di jelaskan pada rangaian berikut:

Aksi antihipertensif bioaktif peptida didasarkan atas penghambatan secara kompetitif non-kompetitif ACE yang berperan mengubah angiotensi I menjadi angiotensin II (oktapeptida) yang meningkatkan resistensi vaskular peripheral sehingga menginduksi tindakan hipertensi. Selain itu ACE menentukan pembelahan dan inaktivasi bradykinin, yang merupakan peptida yang berperan dalam vasodilator. Ada dugaan pula bahwa ada peningkatan aktivitas berbagai agen vasodilator seperti Endothelial NO (eNOS). Peningkatan produksi eNOS dan penghambatan renin yang mengkonversi agiotensiongen menjadi angiotensin I, meningkatkan substrat untuk ACE. Beberapa peptida menggunakan aktivitas anti-inflamasi dan antioksidan untuk membantu mencegah penyakit kronis. Meta analisis isoflavon kedelai dapat menurunkan tekanan darah SBP secara signifikan (P=0.01) sebesar 5.95 mmHg dan DBP sebesar 3.35 mm Hg (Lui., et al., 2012). Penurunan tekanan darah ini berlaku bagi orang yang hipertensi tetapi bukan pada orang dengan tekanan darah normal. Isoflavon merupakan bagian dari protein kedelai yang terkait dengan sifat fungsionalnya yakni sebagai peptida bioaktif (Chatterjee, C, et al., 2018).

Peptida yang berasal pangan yang dapat menghambat aktivitas ACE dapat sebaik obat sintetik dalam menurunkan tekanan darah (Daskaya-Dikmen, et al., 2017). Aktivitas inhibisi ACE oleh peptide dipengaruhi oleh karakteristik struktural dari senyawa tersebut seperti pajangnya ratai peptide, komposisi dan sekuensi (urutan) asam amino dalam senyawa peptide. Selain itu, stabilitas peptide di saluran pencernaan juga berperan agar tersedia sesuai yang diperlukan dan bagaimana peptide dapat mencapai system kardiovaskular sehingga dapat menunjukkan bioavailabilitasnya.

Tempe dan produk olahan kedelai lainnya sebagai sumber protein mengandung fragmen kecil protein melalui berbagai cara yakni fermentasi biji kedelai menjadi tempe, hidrolisis protein secara enzimatis disaluran pencernaan, pengolahan pangan sehingga protein terdegradasi menjadi peptide dan juga degradasi protein di saluran pencernaan. Peptida ini yang dihasilkan harus tahan terhadap enzim pencernaan dan diabsorpsi dan dibawa ke aliran darah dan memiliki sifat bioaktif dan yang berperan dalam menghambat ACE adalah terutama structurnya Pro, Lys atau Arg pada C terminal. Meta analisis yang dipublikasi pada 2012 membuktikan bahwa peptide bioaktif ini signifikan menurunkan tekanan darah baik sistol maupun diastole khususnya pada mereka yang hipertensi dan bukan normo tensi. Hasil positif ini merupakan suatu yang menggembirakan, namun demikian pola makan dan pola hidup yang berpedoman pada gizi seimbang yakni menjaga asupan garam dan lemak juga menjadi pedoman dalam mengimplementasikan hasil penelitian ini dalam pola hidup sehari-hari. Artinya bahwa mengonsumsi temped dan produk olehan tempe adalah bagian dari diet atau pola makan kita dan tidak berlebihan mengonsumsinya.