Amina Biogenik pada Pangan Segar Asal Hewani: Pembentukan, Pencegahan dan Metode Deteksi

Oleh Meta Mahendradatta
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar PATPI Cabang Makassar

Pangan segar asal hewani seperti daging dan ikan merupakan sumber protein bernilai tinggi, tetapi mudah rusak bila penanganannya kurang tepat. Salah satu indikator penting keamanan dan mutu pangan ialah amina biogenik, yaitu senyawa yang terbentuk dari asam amino akibat aktivitas mikroorganisme, yang dapat bersifat toksik sekaligus mencerminkan tingkat kesegaran bahan.

S ebagaimana tercantum dalam Undang-Undang Nomor 18 tahun 2012 tentang Pangan, BAB I, Pasal 1, Angka 5, mutu pangan adalah nilai yang ditentukan atas dasar kriteria keamanan dan kandungan gizi pangan. Sedangkan keamanan pangan menurut Undang-Undang Pangan, BAB I, Pasal 1, Angka 36, adalah kondisi dan upaya untuk mencegah pangan dari kemungkinan cemaran biologis, kimia, dan benda lain yang dapat mengganggu, merugikan, dan membahayakan kesehatan manusia serta tidak bertentangan dengan agama, keyakinan dan budaya masyarakat sehingga aman untuk dikonsumsi. Maka sedemikian pentingnya menjaga keamanan pangan bahan segar maupun bahan siap saji dan siap santap. 

Bahan segar menjadi titik awal pentingnya perhatian terhadap keamanan pangan mengingat kondisinya yang belum tersentuh praktik pengolahan. Ditinjau dari sumbernya, bahan segar dapat berasal dari hewani dan nabati. Kedua jenis bahan tersebut memiliki karakteristik yang berbeda namun keamanannya menjadi hal utama yang harus dipertimbangkan. Tulisan ini mengkaji bahan segar asal hewani yaitu daging dan ikan terutama bahaya pembentukan senyawa amina biogenik.

Amina biogenik
Amina biogenik diidentifikasi sebagai penanda penting untuk evaluasi kerusakan produk hewani seperti ikan dan daging. Mekanisme pembentukannya dalam bahan pangan tersebut diawali dengan pemecahan protein oleh enzim proteolitik dari mikroba menjadi peptida yang lebih kecil, dan akhirnya menjadi asam amino bebas yang dapat digunakan sebagai substrat. Selanjutnya asam amino bebas tersebut diubah oleh enzim dekarboksilase bakteri melalui reaksi dekarboksilasi, yaitu pelepasan gugus karboksil dari molekul asam amino, menghasilkan amina biogenik. Proses dekarboksilasi ini dipengaruhi oleh ketersediaan asam amino bebas yang meningkat akibat hidrolisis protein oleh enzim mikroba, serta kondisi lingkungan seperti suhu, pH, dan aktivitas mikroba. Amina biogenik terpenting yang ditemukan dalam bahan pangan adalah histamin, tiramin, putresin, kadaverin, feniletilamin, agmatin, triptamin, serotonin, spermidin, dan spermin (Claudia dan Ana, 2019). Reaksi pembentukan amina biogenik, dalam hal ini adalah histamin, dapat dilihat pada Gambar 1.



Keamanan bahan pangan segar asal hewani
Penting untuk mengendalikan dan memantau amina biogenik tidak hanya untuk alasan toksikologi dan kesehatan, tetapi juga karena senyawa ini dapat berperan penting sebagai indikator mutu dan/atau daya terima pada beberapa jenis pangan. Mutu pangan mengacu pada karakteristik utama yang berkaitan dengan keamanan, zat gizi, ketersediaan, kemudahan, integritas, dan kesegaran. Konsumsi histamin diidentifikasi sebagai penyebab utama beberapa kasus keracunan pangan setiap tahun. Selain itu, kadaverin, putresin, dan tiramin diakui sebagai komponen yang memperkuat efek keracunan histamin. Penumpukan amina biogenik dalam ikan segar dan produk perikanan terutama disebabkan oleh pertumbuhan bakteri yang memiliki aktivitas dekarboksilase asam amino, yang dipermudah oleh kondisi higienis yang buruk dan kurangnya pengendalian suhu yang ketat selama penyimpanan (Zakariya et al., 2023). 

Pembentukan amina biogenik dipengaruhi oleh beberapa faktor yang berhubungan dengan bahan baku (komposisi, pH, kekuatan ion, dan lain-lain.), mikroorganisme (aktivitas dekarboksilase terutama berasal dari Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Micrococcaceae, bakteri asam laktat, dan lain-lain.), proses pengolahan, serta kondisi penyimpanan (segar, diasinkan, difermentasi, didinginkan, atmosfer dimodifikasi, dan lain-lain.). Selain itu, amina biogenik juga bersifat tahan panas. Dengan kata lain, sekali amina biogenik terbentuk, sangat sulit untuk dihancurkan melalui proses selanjutnya (pasteurisasi, pemasakan, dan lain-lain.), sehingga jika sudah ada dalam bahan baku, maka amina biogenik tersebut akan tetap ada dalam produk akhir. Karena berperan penting sebagai indikator kualitas dan/atau kelayakan pangan maka kadarnya harus dikendalikan guna memastikan tingkat mutu dan keamanan pangan yang tinggi. Bahan pangan dengan kadar amina biogenik, sering kali tampak secara organoleptik “normal”, di mana kadar yang tidak dapat diterima dan beracun tidak terdeteksi sebelum diolah dan dikonsumsi, sehingga konsumen tidak dapat menolak produk berdasarkan parameter sensoris.

Pencegahan kontaminasi bakteri pembentuk amina biogenika
Terdapat beberapa metode untuk menghambat atau mengurangi amina biogenik pada produk hewani segar, dan telah diperoleh hasil yang baik. 

1. Perlakuan suhu rendah. Bakteri penghasil amina tumbuh lebih lambat pada suhu rendah; aktivitas dekarboksilase asam amino menurun dan reaksi dekarboksilasi melemah. Oleh karena itu, teknologi penyimpanan suhu rendah memegang peranan penting dalam menghambat produksi amina biogenik.
2. Penggunaan bahan alami, seperti polifenol (asam carnosic, procyanidin, quercetin, dan resveratrol) untuk memperlakukan filet ikan nila (Oreochromis niloticus) dalam kondisi setengah beku, thyme dan oregano dapat menghambat produksi putresin, kadaverin, tiramin, dan feniletilamina serta memperpanjang masa simpan filet ikan mas (Cyprinus carpio). Demikian juga polifenol teh secara signifikan menghasilkan pembentukan amina biogenik 30–46% lebih rendah daripada sampel kontrol. Senyawa fenolik menghambat amina biogenik dari patogen dan bakteri pembusuk. Namun demikian, perlu dilakukan penelitian mengenai keamanan produk alami yang diaplikasikan pada produk perikanan untuk memastikan tidak berpengaruh terhadap kesehatan manusia.
3. Perlakuan tekanan ultra-tinggi menggunakan air sebagai media untuk memberikan tekanan sebesar 100–1000 MPa pada produk pangan, membunuh mikroorganisme dalam bahan pangan, menonaktifkan aktivitas enzim, mengurangi reaksi dekarboksilasi, dan menurunkan produksi amina biogenik. 
4. Pengemasan bahan seperti pengemasan vakum, pengemasan dengan atmosfer termodifikasi (modified atmosphere packaging) dan pengemasan aktif untuk mempertahankan kesegaran dan kualitas bahan pangan, mengendalikan produksi amina biogenik, serta memperpanjang umur simpan bahan. Telah diteliti pengaruh penambahan hidrogen molekul (H2) ke dalam atmosfir termodifikasi terhadap pembentukan amina biogenik pada ikan air tawar dan laut, yaitu ikan trout pelangi dan ikan kembung, yang disimpan p

Deteksi kandungan amina biogenik pada bahan segar asal hewani
Amina biogenik merupakan salah satu kategori utama senyawa berbahaya dalam bahan pangan hewani sehingga metode deteksinya sangat penting untuk menjamin keamanan pangan. Dalam hal ini, berbagai teknik deteksi amina biogenik telah dikembangkan, yang memainkan peran tak tergantikan dalam memastikan keamanan bahan hewani tersebut (Paramasivam, 2023). Rangkuman jenis metode untuk mendeteksi amina biogenik beserta keunggulan dan kelemahannya dapat dilihat pada Tabel 1. 



Referensi
Ting Ding & Yanlei Li. 2024. Biogenic amines are important indices for characterizing the freshness and hygienic quality of aquatic products: A review., LWT - Food Science and Technology 194,115793.

Zakaria H. Elbayoumi, Elshimaa E. Dawod, Riyad R. Shawish. 2023. Occurrence and control of biogenic amines in fresh fish and products of fish. Journal of Advanced Veterinary Research 13, 6; 936-940 

Claudia Ruiz-Capillas & Ana M. Herrero. 2019. Impact of biogenic amines on food quality and safety. Foods 8, 62; doi:10.3390/foods8020062.

Abimannan Arulkumar, Spiros Paramithiotis & Sadayan Paramasivam. 2023. Biogenic amines in fresh fish and fishery products and emerging control. Aquaculture and Fisheries 8; 431–450.

Mahendradatta, M. 1997. Schnellverfahren zur Bestimmung von Histamin in Lebensmitteln, Papierflieger, Clausthal-Zellerfeld.