Eksplorasi Peptida Antidiabetes dari Limbah Bulu Ayam (Gallus gallus domesticus L.) Hasil Hidrolisis Alcalase–Neutrase Melalui Analisis In Silico dan In Vitro

Abstract

Diabetes melitus merupakan salah satu penyakit metabolik yang prevalensinya terus meningkat, sehingga diperlukan pengembangan sumber bahan alam sebagai kandidat agen antidiabetes. Peptida bioaktif hasil hidrolisis protein berpotensi menghambat enzim dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV) yang berperan dalam regulasi kadar glukosa darah. Penelitian ini bertujuan mengeksplorasi potensi limbah bulu ayam sebagai sumber peptida bioaktif inhibitor DPP-IV melalui pendekatan in silico dan in vitro. Protein bulu ayam (EPBA) diekstraksi menggunakan metode alkali, kemudian dihidrolisis menggunakan kombinasi enzim Alcalase dan Neutrase dengan variasi waktu hidrolisis 2, 3, dan 4 jam. Derajat hidrolisis (DH) ditentukan menggunakan metode TCA, sedangkan profil ukuran peptida dianalisis menggunakan SDS-PAGE. Screening awal proteolisis secara virtual dilakukan menggunakan BIOPEP-UWMTM, sedangkan identifikasi peptida pada hidrolisat terpilih dilakukan menggunakan LC-HRMS/MS dengan pendekatan de novo sequencing. Potensi bioaktivitas peptida dianalisis menggunakan PeptideRanker dan prediktor terkait, kemudian aktivitas penghambatan DPP-IV hidrolisat diuji secara in vitro. Ekstraksi alkali menghasilkan rendemen EPBA sebesar 18,4924% dan analisis HPLC-FLD mengidentifikasi 17 jenis asam amino. HEPBA 3 jam menunjukkan DH tertinggi sebesar 57,4% dengan profil peptida berukuran dominan <5 kDa. Screening virtual menghasilkan sembilan fragmen peptida yang diprediksi memiliki berbagai aktivitas biologis, termasuk inhibitor DPP-IV. Analisis LC-HRMS/MS pada HEPBA 3 jam mengidentifikasi 3.414 peptida dengan tingkat kepercayaan tinggi (High Confidence). Screening bioinformatika menghasilkan empat kandidat utama inhibitor DPP-IV, yaitu LEGEENRI, TIPGPIL, PLDPNYLPP, dan LEGEESRI. HEPBA 3 jam menunjukkan penghambatan DPP-IV sebesar 64,43 ± 0,05% pada konsentrasi 62,3 ppm, dengan nilai IC50 sebesar 49,4 ppm (0,0494 mg/mL). Hasil penelitian menunjukkan bahwa limbah bulu ayam berpotensi dimanfaatkan sebagai sumber peptida bioaktif dengan aktivitas penghambatan DPP-IV.