Fruktan β-fruktosidase (Templat:EnzExplorer, exo-β-D-fruktosidase, exo-β-fruktosidase, polisakarida β-fruktofuranosidase, fruktan eksohidrolase) adalah sebuah enzim dengan nama sistematisβ-D-fruktan fruktohidrolase.[1][2] Enzim ini mengkatalisishidrolisis residu β-D-fruktofuranosa terminal, non-pereduksi yang terikat (2→1)- dan (2→6) pada fruktan. Fruktan juga merupakan sejenis fruktosida.
Penggunaan industri dan keamanan
Fruktan β-fruktosidase digunakan dalam industri makanan untuk menghidrolisis sukrosa dan juga fruktan seperti inulin dan levan menjadi fruktosa, yang berguna dalam produksi sirup fruktosa dan bahan makanan lainnya. Salah satu sediaan enzim tersebut diproduksi menggunakan galur termodifikasi genetik dari Trichoderma reesei (galur AR-577), yang telah dievaluasi keamanannya oleh Otoritas Keamanan Makanan Eropa (EFSA).[3]
Menurut laporan EFSA tahun 2024, modifikasi genetik pada galur produksi tidak menimbulkan masalah keamanan, dan sediaan enzim akhir bebas dari sel T. reesei yang hidup beserta DNA-nya. Studi toksikologi, termasuk uji toksisitas oral 90 hari pada tikus dan penilaian genotoksisitas, tidak menunjukkan efek samping. Selain itu, penilaian alergenisitas berdasarkan perbandingan urutan asam amino tidak menemukan kesamaan yang signifikan dengan alergen yang diketahui, yang menunjukkan rendahnya kemungkinan reaksi alergi di bawah kondisi penggunaan yang dimaksudkan.[3]
Fungsi biologis dan keterjadian alami
Enzim fruktan β-fruktosidase terjadi secara alami di berbagai spesies tumbuhan, tempat enzim ini memainkan peran kunci dalam memobilisasi cadangan karbohidrat. Sebuah studi pada umbi Helianthus tuberosus (topinambur) menunjukkan bahwa aktivitas fruktan β-fruktosidase bervariasi secara musiman, dengan aktivitas tertinggi diamati selama periode perkecambahan ketika mobilisasi karbohidrat sangat penting untuk pertumbuhan.[4]
Studi yang sama juga mengarakterisasi fruktan β-fruktosidase (FEH) spesifik ikatan β-(2-1), yang lebih memilih menghidrolisis fruktan tipe inulin daripada substrat tipe levan. Spesifisitas ini menyoroti keberadaan isoform enzim FEH yang berbeda yang bervariasi berdasarkan preferensi substrat.[4]
Aplikasi dalam fermentasi dan nutrisi pangan
Enzim fruktan β-fruktosidase juga diterapkan dalam bioteknologi pangan, terutama untuk memodifikasi kandungan karbohidrat diet selama fermentasi. Sebuah studi pada Lactobacillus paracasei mengidentifikasi β-fruktosidase yang dikenal sebagai FosE, yang secara aktif mendegradasi fruktan selama fermentasi adonan asam (sourdough).[5] Aktivitas enzimatik ini secara signifikan mengurangi kadar oligosakarida, disakarida, monosakarida, dan poliol yang dapat difermentasi (FODMAP), yang umumnya dikaitkan dengan gejala gastrointestinal pada individu dengan sindrom iritasi usus besar (IBS).
Dengan mengurangi kandungan FODMAP, penggunaan enzim pendegradasi fruktan seperti FosE dalam fermentasi meningkatkan kecernaan produk panggang seperti roti kukus. Hal ini menunjukkan peran enzim tersebut tidak hanya dalam metabolisme karbohidrat tetapi juga dalam meningkatkan profil nutrisi makanan fermentasi bagi populasi sensitif.[5]
Referensi
↑DaCosta T, Gibbons RJ (June 1968). "Hydrolysis of levan by human plaque streptococci". Archives of Oral Biology. 13 (6): 609–17. doi:10.1016/0003-9969(68)90139-8. PMID5244285.
12Zorn, H.; Barat Baviera, J. M.; Bolognesi, C.; et al. (2024). "Safety evaluation of the food enzyme fructan β‐fructosidase from the genetically modified Trichoderma reesei strain AR‐577". EFSA Journal. 22 (12): e9124. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.9124
12Marx, S. P.; Nösberger, J.; Frehner, M. (1997). "Seasonal variation of fructan-β-fructosidase (FEH) activity and characterization of a β-(2-1)-linkage specific FEH from tubers of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus)". New Phytologist. 135 (2): 267–277. Bibcode:1997NewPh.135..267M. doi:10.1046/j.1469-8137.1997.00641.x.
12Fang, S.; Yan, B.; Tian, F.; Lian, H.; Zhao, J.; Zhang, H.; Chen, W.; Fan, D. (2021). "β-fructosidase FosE activity in Lactobacillus paracasei regulates fructan degradation during sourdough fermentation and total FODMAP levels in steamed bread". Food Science and Technology. 145 111294. doi:10.1016/j.lwt.2021.111294.
