Hubungan antara Protein, Peptida, dan Asam Amino
Protein: Makromolekul fungsional yang dibentuk oleh satu atau lebih rantai polipeptida yang terlipat menjadi struktur tiga dimensi spesifik melalui heliks, lembaran, dll.
Rantai Polipeptida: Molekul seperti rantai yang terdiri dari dua atau lebih asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida.
Asam Amino: Blok pembangun dasar protein; lebih dari 20 jenis ada di alam.
Singkatnya, protein tersusun dari rantai polipeptida, yang selanjutnya tersusun dari asam amino.
Proses Pencernaan dan Penyerapan Protein pada Hewan
Pra-perlakuan Oral: Makanan dipecah secara fisik dengan cara dikunyah di dalam mulut, sehingga meningkatkan luas permukaan untuk pencernaan enzimatik. Karena mulut tidak memiliki enzim pencernaan, langkah ini dianggap sebagai pencernaan mekanis.
Kerusakan Awal di Lambung:
Setelah protein yang terfragmentasi memasuki lambung, asam lambung mendenaturasinya, sehingga ikatan peptida terekspos. Pepsin kemudian memecah protein secara enzimatik menjadi polipeptida molekuler besar, yang selanjutnya memasuki usus halus.
Pencernaan di Usus Halus: Tripsin dan kimotripsin di usus halus selanjutnya memecah polipeptida menjadi peptida kecil (dipeptida atau tripeptida) dan asam amino. Peptida-peptida ini kemudian diserap ke dalam sel-sel usus melalui sistem transpor asam amino atau sistem transpor peptida kecil.
Dalam nutrisi hewan, baik elemen jejak yang dikelat protein maupun elemen jejak yang dikelat peptida kecil meningkatkan bioavailabilitas elemen jejak melalui kelasi, tetapi keduanya berbeda secara signifikan dalam mekanisme penyerapan, stabilitas, dan skenario penerapannya. Berikut ini merupakan analisis perbandingan dari empat aspek: mekanisme penyerapan, karakteristik struktural, efek aplikasi, dan skenario yang sesuai.
1. Mekanisme Penyerapan:
| Indikator Perbandingan | Elemen Jejak yang Dikelat Protein | Elemen Jejak Kelat Peptida Kecil |
|---|---|---|
| Definisi | Kelat menggunakan protein makromolekul (misalnya, protein nabati terhidrolisis, protein whey) sebagai pembawa. Ion logam (misalnya, Fe²⁺, Zn²⁺) membentuk ikatan koordinat dengan gugus karboksil (-COOH) dan amino (-NH₂) dari residu asam amino. | Menggunakan peptida kecil (terdiri dari 2-3 asam amino) sebagai pembawa. Ion logam membentuk kelat cincin beranggota lima atau enam yang lebih stabil dengan gugus amino, gugus karboksil, dan gugus rantai samping. |
| Rute Penyerapan | Memerlukan pemecahan oleh protease (misalnya, tripsin) di usus menjadi peptida kecil atau asam amino, melepaskan ion logam yang terkelat. Ion-ion ini kemudian memasuki aliran darah melalui difusi pasif atau transpor aktif melalui saluran ion (misalnya, DMT1, transporter ZIP/ZnT) pada sel epitel usus. | Dapat diserap sebagai kelat utuh langsung melalui transporter peptida (PepT1) pada sel epitel usus. Di dalam sel, ion logam dilepaskan oleh enzim intraseluler. |
| Keterbatasan | Jika aktivitas enzim pencernaan tidak mencukupi (misalnya, pada hewan muda atau di bawah tekanan), efisiensi pemecahan protein rendah. Hal ini dapat menyebabkan gangguan dini pada struktur khelat, yang memungkinkan ion logam terikat oleh faktor anti-nutrisi seperti fitat, sehingga mengurangi pemanfaatannya. | Melewati penghambatan kompetitif usus (misalnya, dari asam fitat), dan penyerapannya tidak bergantung pada aktivitas enzim pencernaan. Sangat cocok untuk hewan muda dengan sistem pencernaan yang belum matang atau hewan yang sakit/lemah. |
2. Karakteristik Struktural dan Stabilitas:
| Ciri | Elemen Jejak yang Dikelat Protein | Elemen Jejak Kelat Peptida Kecil |
|---|---|---|
| Berat Molekul | Besar (5.000~20.000 Da) | Kecil (200~500 Da) |
| Kekuatan Ikatan Chelat | Banyak ikatan koordinat, tetapi konformasi molekul yang kompleks menghasilkan stabilitas yang umumnya sedang. | Konformasi peptida pendek yang sederhana memungkinkan pembentukan struktur cincin yang lebih stabil. |
| Kemampuan Anti-interferensi | Rentan terhadap pengaruh asam lambung dan fluktuasi pH usus. | Ketahanan asam dan alkali yang lebih kuat; stabilitas yang lebih tinggi di lingkungan usus. |
3. Efek Aplikasi:
| Indikator | Protein Kelat | Chelate Peptida Kecil |
|---|---|---|
| Ketersediaan hayati | Bergantung pada aktivitas enzim pencernaan. Efektif pada hewan dewasa yang sehat, tetapi efisiensinya menurun secara signifikan pada hewan muda atau stres. | Karena rute penyerapan langsung dan strukturnya yang stabil, bioavailabilitas unsur jejak 10%~30% lebih tinggi daripada protein kelat. |
| Ekstensibilitas Fungsional | Fungsionalitasnya relatif lemah, terutama berfungsi sebagai pembawa unsur jejak. | Peptida kecil sendiri memiliki fungsi seperti pengaturan kekebalan tubuh dan aktivitas antioksidan, menawarkan efek sinergis yang lebih kuat dengan elemen jejak (misalnya, peptida Selenomethionine menyediakan suplementasi selenium dan fungsi antioksidan). |
4. Skenario yang Sesuai dan Pertimbangan Ekonomi:
| Indikator | Elemen Jejak yang Dikelat Protein | Elemen Jejak Kelat Peptida Kecil |
|---|---|---|
| Hewan yang Cocok | Hewan dewasa yang sehat (misalnya, babi potong, ayam petelur) | Hewan muda, hewan yang mengalami stres, spesies akuatik dengan hasil tinggi |
| Biaya | Rendah (bahan baku mudah didapat, proses sederhana) | Lebih tinggi (biaya tinggi untuk sintesis dan pemurnian peptida kecil) |
| Dampak Lingkungan | Bagian yang tidak terserap dapat dikeluarkan melalui tinja dan berpotensi mencemari lingkungan. | Tingkat pemanfaatan tinggi, risiko pencemaran lingkungan lebih rendah. |
Ringkasan:
(1) Untuk hewan dengan kebutuhan elemen jejak yang tinggi dan kapasitas pencernaan yang lemah (misalnya, anak babi, anak ayam, larva udang), atau hewan yang memerlukan perbaikan kekurangan secara cepat, kelat peptida kecil direkomendasikan sebagai pilihan prioritas.
(2) Untuk kelompok yang sensitif terhadap biaya dengan fungsi pencernaan normal (misalnya, ternak dan unggas pada tahap penyelesaian akhir), elemen jejak yang terkelat protein dapat dipilih.
Waktu posting: 14-Nov-2025
