Pengenalan
Betik, sejenis buah tropika yang kaya dengan sebatian bioaktif, telah dikenali kerana manfaat pencernaannya, terutamanya disebabkan oleh enzim proteolitiknya, khususnya papain. Enzim ini, sejenis protease sisteina, memainkan peranan penting dalam memecahkan protein kepada peptida yang lebih kecil dan asid amino, memudahkan pencernaan. Sifat biokimia papain, termasuk kestabilannya dalam julat pH dan suhu yang luas, menjadikannya komponen yang berharga dalam kedua-dua ubat tradisional dan aplikasi terapeutik moden. Ulasan ini meneroka sifat biokimia enzim betik dan aplikasi terapeutik yang berpotensi dalam kesihatan pencernaan.
Sifat Biokimia Enzim Betik
Enzim betik, terutamanya papain, menunjukkan sifat biokimia yang unik yang menyumbang kepada manfaat pencernaannya. Papain adalah protease sisteina, bermakna ia menggunakan residu sisteina dalam tapak aktifnya untuk memotong ikatan peptida. Enzim ini sangat stabil dalam julat pH yang luas (4–11) dan suhu (37–60°C), seperti yang ditunjukkan oleh ujian azokasein (Yang et al., 2023). Kestabilan sedemikian membolehkan papain berfungsi dengan berkesan dalam pelbagai persekitaran, termasuk saluran gastrousus, di mana keadaan pH dan suhu boleh berubah dengan ketara.
Aktiviti proteolitik papain tidak terhad kepada degradasi protein; ia juga menunjukkan sifat fibrinolitik dan fibrinogenolitik, memecahkan gumpalan fibrin dan menghalang pembentukannya (Yang et al., 2023). Fungsi dwi ini menekankan potensi papain dalam merawat penyakit kardiovaskular dan meningkatkan peredaran darah, yang secara tidak langsung boleh menyokong kesihatan pencernaan dengan memastikan aliran darah yang mencukupi ke saluran gastrousus.
Dari perspektif biokimia, papain diklasifikasikan sebagai enzim tiol, dengan kumpulan sulfhidril (-SH) yang penting untuk aktiviti katalitiknya. Ini menjelaskan mengapa ia diaktifkan oleh agen penurunan seperti sisteina dan dinyahaktifkan oleh agen pengoksidaan. Mekanisme tindakan papain melibatkan pembentukan ikatan kovalen dengan substrat protein, menghasilkan kompleks perantara tiol-ester sebelum hidrolisis ikatan peptida. Proses ini sangat khusus dan lebih cekap berbanding dengan protease lain, yang menyumbang kepada keberkesanan enzim ini dalam memudahkan pencernaan protein.
Aplikasi Terapeutik dalam Kesihatan Pencernaan
1. Membantu Pencernaan Protein
Peranan utama papain dalam pencernaan adalah pemecahan protein diet kepada unit yang lebih kecil dan boleh diserap. Proses ini penting untuk individu dengan pengeluaran enzim proteolitik yang terjejas, seperti mereka yang mengalami kekurangan pankreas. Kajian telah menunjukkan bahawa papain boleh menghidrolisis protein daging dengan berkesan, menunjukkan potensinya sebagai bantuan pencernaan (Ortega, 2012). Keupayaan enzim untuk berfungsi secara optimum dalam kedua-dua buah betik masak dan belum masak menjadikannya bahan yang versatil dalam suplemen diet dan makanan berfungsi.
Papain membantu pencernaan dengan memecahkan struktur protein yang kompleks yang mungkin sukar untuk diproses oleh enzim pencernaan kita sendiri. Apabila kita makan makanan berprotein tinggi seperti daging, papain boleh memutuskan ikatan peptida tertentu, menghasilkan peptida yang lebih kecil yang kemudiannya boleh diproses dengan lebih mudah oleh enzim endogenus kita seperti pepsin dan tripsin. Ini sangat bermanfaat untuk orang yang mengalami hipoasiditi (pengeluaran asid gastrik yang rendah) atau penurunan pengeluaran enzim pankreas, keadaan yang boleh mengganggu pencernaan protein normal.
2. Melegakan Gangguan Gastrousus Berfungsi
Penyediaan betik, seperti Caricol®, telah diuji secara klinikal untuk keberkesanannya dalam melegakan simptom gangguan gastrousus berfungsi, termasuk sembelit, kembung, dan pedih ulu hati. Kajian kawalan plasebo, double-blind mendedahkan bahawa Caricol® secara signifikan memperbaiki simptom sembelit dan kembung pada pesakit dengan ketidakhadaman kronik (Muss et al., 2013). Penemuan ini mencadangkan bahawa aktiviti enzim papain mungkin memodulasi motiliti gastrik, meningkatkan pergerakan makanan melalui saluran pencernaan.
Mekanisme tindakan Caricol® mungkin melibatkan beberapa faktor. Pertama, keupayaan papain untuk memproses protein boleh mengurangkan transit makanan yang lambat disebabkan oleh pencernaan protein yang tidak lengkap. Kedua, ia mungkin mempunyai kesan langsung pada motiliti usus, mungkin melalui modulasi laluan saraf enterik atau pelepasan hormon gastrousus. Selain itu, kajian menunjukkan bahawa produk betik mungkin membantu mengekalkan keseimbangan yang sihat antara pembentukan lendir pelindung dan pemecahannya dalam lapisan usus, menjadikan pergerakan tinja lebih mudah dan mencegah sembelit.
3. Modulasi Mikrobiota Usus
Penyelidikan terkini telah meneroka potensi prebiotik papain, menyerlahkan keupayaannya untuk mempengaruhi komposisi mikrobiota usus. Kajian pada tikus telah menunjukkan bahawa suplemen papain mengurangkan kelimpahan bakteria yang berbahaya sambil meningkatkan populasi mikrob yang bermanfaat, seperti Akkermansia muciniphila (Kostiuchenko et al., 2022). Modulasi mikrobiota usus ini boleh meningkatkan penyerapan nutrien dan kesihatan pencernaan secara keseluruhan.
Papain boleh mempengaruhi mikrobiom usus melalui beberapa mekanisme. Ia membantu memecahkan matriks protein yang kompleks dalam makanan, menjadikan peptida dan asid amino lebih mudah diakses kepada populasi bakteria tertentu. Ini boleh secara selektif menggalakkan pertumbuhan spesies bermanfaat yang bergantung pada substrat ini. Selain itu, aktiviti proteolitik papain mungkin membantu dalam memodulasi ketebalan lapisan mukus usus, yang boleh memberi kesan pada bakteria yang bergantung pada mukus seperti Akkermansia muciniphila, yang diketahui berkaitan dengan metabolisme yang lebih sihat dan penghalangan keradangan. Pengayaan bakteria ini adalah penting kerana ia boleh mengukuhkan penghalang usus dan mencegah kebocoran usus, satu faktor yang menyumbang kepada pelbagai keadaan pencernaan.
4. Kesan Anti-Radang dan Antioksidan
Selain daripada aktiviti proteolitiknya, papain menunjukkan sifat anti-radang dan antioksidan, yang boleh melindungi mukosa gastrousus daripada tekanan oksidatif dan keradangan. Sifat-sifat ini sangat bermanfaat dalam keadaan seperti penyakit radang usus (IBD), di mana keradangan kronik boleh menjejaskan fungsi pencernaan (Babalola et al., 2023).
Kesan anti-radang papain adalah disebabkan oleh keupayaannya untuk memodulasi pengeluaran mediator keradangan seperti sitokin dan kemokin. Ia boleh mengurangkan pengumpulan neutrofil dan menghalang pengaktifan laluan keradangan tertentu seperti NF-?B, yang memainkan peranan utama dalam mengawalatur gen keradangan. Dari perspektif antioksidan, papain boleh menangkap spesies oksigen reaktif (ROS) dan meningkatkan aktiviti enzim antioksidan endogenus seperti superoksida dismutase (SOD) dan katalase. Tindakan gabungan ini membantu mengekalkan homeostasis dalam epitelium usus, mengurangkan kerosakan oksidatif pada tisu, dan menggalakkan pembaikan sel yang betul—semua faktor yang menyumbang kepada persekitaran pencernaan yang lebih sihat.
Pengoptimuman dan Aplikasi Industri
Kepelbagaian papain melangkaui aplikasi terapeutiknya, dengan potensi yang signifikan dalam pemprosesan makanan dan pembuatan industri. Papain digunakan secara meluas sebagai pelembut daging semula jadi kerana keupayaannya untuk memecahkan kolagen dan tisu penghubung lain dalam daging. Selain itu, aplikasinya dalam pengeluaran keju lembut-belum matang telah diterokai, menawarkan alternatif vegetarian kepada rennet haiwan tradisional (Maskey & Shrestha, 2020).
Dalam konteks industri, kestabilan dan aktiviti proteolitik papain yang luas menjadikannya enzim yang sangat dicari. Proses pengoptimuman untuk pengekstrakan dan penulenan papain telah memajukan aplikasi komersialnya. Dalam pemprosesan makanan, papain membantu meningkatkan kelembutan, rasa, dan nilai pemakanan produk berprotein. Sebagai pelembut daging, ia bekerja dengan memecahkan kolagen yang keras, menghasilkan tekstur yang lebih lembut dan lebih mudah dikunyah tanpa mengurangkan nilai pemakanan. Dalam pembuatan keju, papain bertindak sebagai koagulan susu yang berkesan, memulakan pemisahan antara dadih dan wei dalam pembuatan keju lembut. Ini adalah alternatif yang berharga untuk rennet haiwan terutamanya untuk pengguna vegetarian dan vegan.
Selain daripada aplikasi makanan, papain digunakan dalam industri lain termasuk farmaseutikal, kosmetik, dan rawatan sisa. Dalam farmaseutikal, ia digunakan dalam formulasi penghadaman dan sebagai agen anti-keradangan. Dalam kosmetik, ia digunakan dalam produk pengelupasan untuk membantu membuang sel kulit mati. Dalam rawatan sisa industri, ia boleh membantu memecahkan sisa protein, mengurangkan beban pencemaran dalam air sisa.
Jadual: Perbandingan Enzim Betik dan Kesannya pada Pencernaan
| Enzim | Sumber | Kesan pada Pencernaan | Rujukan |
|---|---|---|---|
| Papain | Lateks buah belum masak | Memecahkan protein kepada peptida dan asid amino; membantu dalam pencernaan daging | (Amri & Mamboya, 2012) (Ortega, 2012) |
| Kimopapain | Lateks buah | Menghidrolisis protein, menyumbang kepada sistem enzim pencernaan | (Singh et al., 2022) (AM, 2024) |
| Endopeptidase Glisil | Buah dan daun | Menunjukkan aktiviti endopeptidase, membantu dalam pencernaan protein | (Singh et al., 2022) |
| Karikain | Buah | Menunjukkan aktiviti proteolitik, menyokong kesihatan pencernaan secara keseluruhan | (Singh et al., 2022) |
Kesimpulan
Enzim betik, terutamanya papain, menawarkan penyelesaian semula jadi dan berkesan untuk pelbagai cabaran kesihatan pencernaan. Sifat biokimianya, termasuk kestabilan dan aktiviti proteolitik yang luas, menjadikannya berharga dalam kedua-dua aplikasi terapeutik dan industri. Memandangkan penyelidikan terus mendedahkan potensi penuh enzim ini, peranan mereka dalam menggalakkan kesihatan pencernaan dan mencegah gangguan berkemungkinan akan berkembang, menawarkan laluan baharu untuk pembangunan suplemen diet dan makanan berfungsi.
Rujukan
Amri, E., & Mamboya, F. (2012). Papain, a Plant Enzyme of Biological Importance: A Review. American Journal of Biochemistry and Biotechnology. https://doi.org/10.3844/AJBBSP.2012.99.104
AM, P. (2024). Possibilities of Using Proteolytic Enzymes Carica Papaya L in Medical Practice. https://doi.org/10.47363/jcbr/2024(6)176
Babalola, B. A., Akinwande, A. I., Otunba, A. A., Adebami, G. E., Babalola, O., & Nwuofo, C. (2023). Therapeutic Benefits of Carica Papaya: A Review on its Pharmacological Activities and Characterization of Papain. Arabian Journal of Chemistry. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2023.105369
Kostiuchenko, O., Kravchenko, N., Markus, J., Burleigh, S. H., Fedkiv, O., Cao, L., Letasiova, S., Skibo, G., HÃ¥llenius, F. F., & Prykhodko, O. (2022). Effects of Proteases from Pineapple and Papaya on Protein Digestive Capacity and Gut Microbiota in Healthy C57BL/6 Mice and Dose-Manner Response on Mucosal Permeability in Human Reconstructed Intestinal 3D Tissue Model. Metabolites. https://doi.org/10.3390/metabo12111027
Maskey, B., & Shrestha, N. K. (2020). Optimization of Crude Papaya (Carica papaya) Protease in Soft-Unripened Cheese Preparation. https://doi.org/10.3126/JFSTN.V12I12.30139
Muss, C., Mosgoeller, W., & Endler, T. (2013). Papaya preparation (Caricol®) in digestive disorders. Neuro Endocrinology Letters.
Ortega, M. G. (2012). Effect of proteolytic enzyme and fiber of papaya fruit on human digestive health.
Singh, P., Singh, R. L., Pathak, N., Singh, P. K., Tripathi, M., & Mondal, S. (2022). Phytochemistry and nutraceutical properties of Carica papaya (Linn.): A review. Dietary Supplements and Nutraceuticals. https://doi.org/10.31989/dsn.v1i9.991
Yang, H. R., Zahan, M. N., Yoon, Y., Kim, K., Hwang, D. H., Kim, W., Rho, I. R., Kim, E., & Kang, C. (2023). Unveiling the Potent Fibrino(geno)lytic, Anticoagulant, and Antithrombotic Effects of Papain, a Cysteine Protease from Carica papaya Latex Using ?-Carrageenan Rat Tail Thrombosis Model. International Journal of Molecular Sciences. https://doi.org/10.3390/ijms242316770
Number of View :74
