Laporan Praktikum Biokim Hidrolisis Enzimatis
-
Upload
adi-prasetyo -
Category
Documents
-
view
86 -
download
1
description
Transcript of Laporan Praktikum Biokim Hidrolisis Enzimatis
HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS
Adi Prasetyo (230110140135)
Perikanan B kelompok 4
ABSTRAK
Protein adalah polimer dari monomer-monomer asam amino yang satu sama lainnya dihubungkan oleh ikatan peptida. Pada praktikum kali ini berjudul Hidrolisis Protein Enzimatis adalah proses pemecahan polimer protein menjadi monomer-monomer penyusunnya dengan bantuan enzim. Enzim protease adalah sekelompok enzim katalis yang berfungsi untuk menghidrolisis atau merusak protein dengan cara memutus ikatan peptida yang menyebabkan terjadinya perubahan tekstur. Tujuan praktikum ini untuk mengetahui penghidrolisisan protein secara enzimatis dengan ekstrak nanas dan pepaya, serta memahami pemutusan ikatan peptida dengan enzim protease. Metode yang digunakan adalah mengekstrak buah nanas matang untuk mengeluarkan enzim bromelin. Selanjutnya, enzim tersebut direaksikan dengan sampel yang mengandung protein, dalam hal ini telur. Sampel diukur volumenya menggunakan gelas ukur sampai 5 ml, lalu dimasukkan ke dalam dua tabung reaksi. Masing-masing tabung diisi sebanyak 5 ml Kemudian, pH awal sampel diukur adalah 10 dan dicatat. Selanjutnya, filtrat berupa ekstrak nanas tua sebanyak 5 ml ditambahkan ke tabung I dan ekstrak nanas muda sebanyak 5 ml ditambahkan ke tabung II. Kedua tabung reaksi didiamkan selama 30 menit, lalu diamati perubahannya. Hasil pengamatan pada tabung I (nanas muda) menunjukkan adanya bau nanas, warna sampel bening dan tekstur kental. Pada tabung II (nanas tua), tidak ada bau, warna memudar dan tekstur kental. pH akhir tabung I (nanas muda) adalah 4 dan tabung II (nanas tua) adalah 6.
Kata kunci : protein, bromelin, enzim
PENDAHULUAN
Protein sangat penting bagi tubuh. Ia mengandung unsur semacam C, O, H dan N
yang tidak dipunyai oleh karbohidrat juga lemak. Protein merupakan salah satu dari
biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan
penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang
paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jons Jakob Berzelius pada
tahun 1838. Secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang terdiri dari
polipeptida dan protein kompleks yang mengandung zat-zat makanan tambahan seperti hern,
karbohidrat, lipid atau asam nukleat. Untuk protein kompleks, bagian polipeptida dinamakan
aproprotein dan keseluruhannya dinamakan haloprotein. Secara fungsional protein juga
menunjukkan banyak perbedaan. Dalam sel mereka berfungsi sebagai enzim, bahan
bangunan, pelumas dan molekul pengemban. Tapi sebenarnya protein merupakan polimer
alam yang tersusun dari berbagai asam amino melalui ikatan peptida. Sifat-sifat protein
beraneka ragam, dituangkan dalam berbagai sifatnya saat bereaksi dengan air, beberapa
Hidrolisis Enzimatis | 1
reagen dengan pemanasan serta beberapa perlakuan lainnya. Semua molekul dengan jenis
protein tertentu mempunyai komposisi dan deret asam amino dan panjang rantai polipeptida
yang sama. Protein memiliki fungsi sebagai berikut: Enzim, merupakan katalis biokimia;
Pengukur pergerakan; Alat pengangkut dan penyimpan; Penunjang mekanisme tubuh;
Pertahanan tubuh (imune atau anti-bodi); Media perambatan impuls saraf; dan Pengendali
pertumbuhan.
Hidrolisis merupakan proses pemecahan suatu molekul kompleks menjadi senyawa-
senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan molekul air. Hidrolisis protein adalah proses
adalah terputusnya ikatan peptida pada protein menjadi molekul yang lebih sederhana.
Hidrolisis pada ikatan peptida akan menimbulkan beberapa perubahan pada sifat-sifat
protein, yaitu meningkatkan kelarutan karena bertambahnya kandungan NH3+ dan COO- dan
berkurangnya berat molekul protein atau polipeptida; serta rusaknya struktur globular protein.
Hidrolisis enzimatik artinya hidrolisis yang dilakukan dengan menggunakan bantuan
enzim. Enzim yang digunakan bisa hanya satu jenis ataupun beberapa jenis enzim yang
berbeda. Ketika melakukan penambahan enzim, perlu dilakukan pengaturan pada pH dan
suhu agar enzim dapat bekerja optimum. Apabila dibandingkan dengan hidrolisis secara
kimia (menggunakan asam atau basa), hidrolisis enzimatik jauh lebih menguntungkan karena
tidak mengakibatkan kerusakan asam amino dan asam-asam amino bebas serta peptida
dengan rantai pendek yang dihasilkan lebih bervariasi.
Enzim protease adalah enzim yang mengakatalis pemecahan molekul protein dengan
cara hidrolisis. Enzim protease dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu endopeptidase dan
eksopeptidase. Endopeptidase hanya memecah protein pada tempat-tempat tertentu dalam
molekul protein, dan basanya tidak mempengaruhi gugus pada ujung molekul. Sedangkan
eksopeptidase memecah protein pada kedua ujung molekul protein. Karboksipeptidase dapat
melepaskan asam amino yang mempunyai gugus –COOH bebas pada molekul protein,
sedangkan aminopeptidase dapat melepaskan asam amino pada ujung lain yang mempunyai
gugus –NH2 bebas.
Buah nanas (Ananas comosus) biasanya tumbuh di daerah tropis. Buah ini
mengandung enzim proteolitik, yang disebut dengan bromelin. Bromelin sebagian besar
terdiri dari protease sistein. Enzim ini mampu memecah ikatan peptida pada protein dan
mengubah protein tersebut menjadi lebih sederhana. Enzim bromelin dengan konsentrasi
Hidrolisis Enzimatis | 2
tinggi terdapat pada buah nanas yang matang. Enzim bromelin ini dapat bekerja optimum
pada suhu antara 50oC sampai 60oC, dengan pH optimum 3-8.
Pepaya (Carica papaya) mengandung enzim papain, baik dalam buahnya, batangnya,
maupun daunnya. Enzim papain ini juga dapat memecah atau menghidrolisis ikatan peptida
pada molekul protein, sehingga papain disebut pula sebagai enzim peptidase. Protein yang
dihidrolisis ini akan menjadi senyawa yang yang lebih sederhana. Papain sudah biasa
digunakan untuk memecah serabut daging liat dan telah dimanfaatkan selama ribuan tahun
oleh penduduk asli Amerika Selatan. Papain juga sering dimanfaatkan untuk mendisosiasikan
sel dalam langkah pertama persiapan kultur sel. Selain itu juga ditemukan sebagai bahan baku
beberapa pasta gigi atau gula-gula sebagai pemutih gigi.
Enzim bromelin dan papain termasuk ke dalam enzim protease sistein, yang
mempunyai gugus reaktif berupa gugus sulfihidril pada sisi aktifnya. Kerja kedua enzim ini
dapat dihambat oleh senyawa oksidator, alkalisator, atau logam berat.
METODOLOGI
Praktikum kali ini dilaksanakan pada hari Selasa, 27 Oktober 2015 di Laboratorium
Akuakultur Perikanan dan Kelautan, Dekanat, Kampus UNPAD, Jatinangor, Sumedang, Jawa
Barat. Alat-alat yang digunakan pada praktikum hidrolis protein enzimatis antara lain: Cawan
petri digunakan untuk tempat atau wadah sampel; Pisau digunakan untuk memotong bahan;
Timbangan digunakan untuk menimbang bahan; Blender digunakan untuk menghaluskan
bahan; Gelas ukur digunakan untuk mengukur bahan yang akan dipakai; Beaker glass
digunakan untuk wadah atau tempat bahan; pH meter digunakan untuk mengukur pH sampel
sebelum dan sesudah perlakuan; Indikator universal digunakan untuk memeriksa derajat
keasaman (pH) secara langsung; Tabung reaksi digunakan untuk mereaksikan sampel; Pipet
tetes digunakan untuk meneteskan bahan dengan jumlah kecil; Spatula digunakan untuk
mengambil atau mengaduk sampel; Alumunium foil digunakan untuk membungkus bahan
dan menjaga agar tetap panas; Kertas Label digunakan untuk memberi nama sampel agar
tidak tertukar.
Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum hidrolisis protein enzimatis antara lain:
Ikan (daging, tulang, dan kulit), Buah Nanas (nanas muda dan nanas tua), Buah Pepaya
(pepaya muda dan pepaya tua), Susu, Telur, Tempe, Aquades.
Prosedur kerja yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut :
Hidrolisis Enzimatis | 3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan:
Kelompok Sampel FiltratpH
awal
pH
akhir
Pengamatan Perubahan (warna,
tekstur)
4 Telur 5
ml
Nanas
muda
10
4
Pengamatan awal:
Nanas Muda = cairan tidak terlalu
kental, warna bening, bau amis
telur
Pengamatan akhir:
Nanas muda = kental, warna
memudar, bau nanas
Nanas
Tua
Pengamatan awal:
Nanas Tua = kental, warna bening,
Hidrolisis Enzimatis | 4
Menimbang nanas dan pepaya sebanyak 250 gram.
Memasukkan masing-masing buah kedalam blender dan ditambah aquades 150mL.
Menyaring jus buah dan memisahkan filtrat dalam beaker glass.
Menimbang 50 gram sampel daging dan meletakannya diatas cawan petri 1 dan cawan petri 2.
Menambahkan 50 gram filtrat pepaya tua dan muda pada keduanya.
Mendiamkannya selama 30 menit dan amati perubahan yang tampak.
6
bau amis telur,
Pengamatan akhir:
Nanas Tua = agak cair, warna
memudar, tidak berbau
Tabel 1. Data Hasil Pengamatan Kelompok 4.
Kelompok Sampel Filtrat pH
awal
pH
akhir
Pengamatan Perubahan (warna,
tekstur)
1
Tempe
10 gr
Pepaya
Muda
5
6
Awal:
keras, kasar,warna putih
kecoklatan, berbau alkohol
Akhir:
Pepaya Muda = sedikit lunak,
warna pucat, bau pepaya.
Pepaya
Tua6
Awal:
keras, kasar,warna putih
kecoklatan, berbau alkohol
Akhir:
Pepaya Tua = lebih lunak, warna
putih kecoklatan, bau pepaya.
2
Nanas
Muda
6
5
Awal:
keras, kasar,warna putih
kecoklatan, berbau khas tempe
Akhir = tekstur kental, warna lebih
segar, bau tidak menyengat.
Nanas
Tua
5 Awal:
keras, kasar,warna putih
kecoklatan, berbau khas tempe
Hidrolisis Enzimatis | 5
Akhir = tekstur sedikit lunak, warna
lebih pekat, bau tidak menyengat.
3
Telur 5
ml
Pepaya
Muda
10
7
Awal:
kental, warna bening, bau amis.
Akhir:
Pepaya Muda = agak cair, wrna
memudar, bau pepaya tapi tidak
terlalu
Pepaya
Tua8
Awal:
tekstur kental, warna bening, bau
amis.
Akhir:
Pepaya Tua = semakin kental,
semakin segar, bau pepaya.
4
Nanas
Muda
10
4
awal:
cairan tidak terlalu kental, warna
bening, bau amis telur
akhir:
Nanas muda = kental, warna
memudar, bau nanas
Nanas
Tua6
awal:
cairan tidak terlalu kental, warna
bening, bau amis telur
akhir:
Nanas Tua = agak cair, warna
memudar, tidak berbau
5 Susu 5
ml
Pepaya
Muda
6 5 Awal:
warna putih, tekstur cair, bau susu
Hidrolisis Enzimatis | 6
segar
Akhir:
Pepaya Muda = ada endapan, wrna
putih kehijauan, bau pepaya
Pepaya
Tua5
Awal:
warna putih, tekstur cair, bau susu
segar
Akhir:
Pepaya Tua = ada endpan susu,
warna merah pepaya, bau pepaya.
6
Nanas
Muda
6
5
Awal:
warna putih, tekstur cair, bau susu
segar
Akhir:
Nanas Muda = tekstur
menggumpal, warna putih
kekuningan, bau asam.
Nanas
Tua5
Awal:
warna putih, tekstur cair, bau susu
segar
Akhir:
Nanas Tua = lebih menggumpal,
lebih putih, bau asam
7 Daging
Ikan 8
gr
Pepaya
Muda
7 6 Awal:
Tekstur kenyal, warna putih mera
muda, bau amis ikan.
Akhir:
Hidrolisis Enzimatis | 7
Pepaya Muda = tekstur lunak,
warna pucat, bau pepaya
Pepaya
Tua5
Awal:
Tekstur kenyal, warna putih mera
muda, bau amis ikan.
Akhir:
Pepaya Tua = lebih lunak, warna
kemerahan, bau pepaya
8
Nanas
Muda
6
5
Awal:
Tekstur lunak, warna putih cerah,
bau amis ikan normal.
Akhir:
Nanas Muda = tekstur sangat lunak,
warna pucat, bau amis
Nanas
Tua5
Awal:
Tekstur lunak, warna putih cerah,
bau amis ikan normal.
Akhir:
Nanas Tua = tekstur lebih lunak,
warna putih, bau amis
Tabel 2. Data Hasil Pengamatan Lab. Akuakultur
Pada praktikum kali ini membahas mengenai hidrolisis protein enzimatis dengan
menggunakan ekstrak buah pepaya dan buah nanas. Praktikum ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh enzim yang terkandung dalam ekstrak pepaya dan nanas dalam proses
hidrolisis protein. Protein dapat dihidrolisis dengan bantuan enzim protease. Fungsi dari
enzim protease tersebut yaitu untuk memutus ikatan peptida yang menyebabkan terjadinya
perubahan tekstur. Berdasarkan data hasil pengamatan yang diperoleh dari setiap kelompok,
sampel yang digunakan untuk dihidrolisis adalah daging ikan, tempe, telur, dan susu.
Hidrolisis Enzimatis | 8
Melalui tabel di atas, maka dapat dianalisis proses hidrolisis yang terjadi pada
masing-masing sampel. Kelompok 4 menghidrolisis sampel telur menggunakan enzim
bromelin yang terdapat pada buah nanas muda dan nanas tua. Secara garis besar, telur yang
dicampur dengan filtrat nanas mengalami perubahan, yaitu warna telur menjadi putih
kekuningan, terdapat bau nanas, telur mengendap, dan dasar tabung bening. Buah nanas tua
bersifat asam, sehingga dapat merubah pH telur menjadi lebih asam dari 10 menjadi 6.
Adanya endapan susu menunjukkan bahwa enzim bromelin bekerja menggumpalkan protein
telur. Dasar tabung yang bening diperkirakan adalah air. Hal ini menunjukkan bahwa
sebagian protein pada telur terhidrolisis sehingga menghasilkan zat sampingan berupa air.
Sedangkan menghidrolisis telur menggunakan enzim bromelin yang terdapat pada
nanas muda. Buah nanas muda juga bersifat asam, sehingga merubah pH telur dari 10
menjadi 4. Hasil pengamatan menunjukkan adanya gumpalan menyebar, endapan putih di
atas dan di bawah, serta warna larutan menjadi kekuningan. Pada dasarnya tidak ditemukan
endapan putih. Hal ini menunjukkan bahwa enzim yang terdapat pada nanas muda belum
dapat menghidrolisis protein yang terdapat pada telur. Dari perbedaan hasil ini, dapat
disimpulkan bahwa konsentrasi enzim bromelin yang terdapat pada nanas matang lebih
banyak dan lebih mampu mengkatalis reaksi hidrolisis protein daripada yang terdapat pada
nanas muda.
Pada sampel tempe kelompok 1 dan kelompok 2, tempe diberi ekstrak pepaya matang
(tua) dan pepaya muda, serta nanas matang (tua) dan nanas muda. Sampel tempe (kelompok
1) yang diberi ekstrak pepaya muda, teksturnya menjadi lunak dan pucat. Hal ini sama
dengan sampel daging ikan yang telah terhidrolisis oleh enzim papain dan menyebabkan
hilangnya ikatan antar serta dan pemecahan serat yang lebih pendek sehingga tempe menjadi
lunak. Sampel tempe (kelompok 2) yang diberi ekstrak nanas muda mengalami pencairan,
sedangkan sampel tempe yang ditambahkan ekstrak nanas matang hanya permukaannya saja
yang hancur, itu disebabkan karena enzim protease lebih banyak terkandung pada ekstrak
nanas yang muda dibandingkan yang matang. Bromelin merupakan enzim yang diisolasi dari
sari atau batang buah nanas. Enzim bromelin merupakan salah satu jenis enzim protease yang
mampu menghidrolisis ikatan peptida protein menjadi molekul yang lebih kecil yaitu asam
amino sehingga lebih mudah dicerna tubuh.
Pada sampel telur kelompok 3 dan kelompok 4, telur diberi ekstrak pepaya muda dan
pepaya tua, serta nanas muda dan nanas tua. Pada sampel telur yang diberi ekstrak pepaya
Hidrolisis Enzimatis | 9
maupun nanas teksturnya menjadi lebih encer karena telur telah terhidrolisis oleh enzim
protease tersebut. Tetapi pada penambahan ekstrak pepaya tua sampel telur menjadi agak
kental, mungkin hal ini terjadi akibat aktivitas enzim protease yang tidak sempurna pada
memutusan ikatan peptida pada protein telur.
Pada sampel susu kelompok 5 dan kelompok 6, susu diberi ekstrak pepaya muda dan
pepaya tua, serta nanas muda dan nanas tua. Pada sampel susu yang diberi ekstrak nanas dan
pepaya muda juga menjadi lebih terurai (larutan terpisah) atau ikatannya pecah dibandingkan
dengan sampel yang ditambah nanas dan pepaya tua. Karena, nanas dan pepaya muda
mengandung enzim protease dua kali lipat lebih besar dibandingkan dengan yang matang
(tua). Selain itu, perubahan warna terjadi pada sampel susu yang ditambahkan ekstrak buah
muda warnanya lebih dominan kuning dibandingkan dengan sampel yang ditambahkan
dengan ekstrak buah matang. Perubahan warna ini terjadi karena dipengaruhi oleh warna
ekstrak yang dominan kuning yang bercampur dengan warna susu dan juga denaturasi yang
dilakukan enzim protease dari nanas maupun pepaya tersebut.
Pada sampel daging ikan kelompok 7 dan kelompok 8, daging ikan diberi ekstrak
pepaya muda dan pepaya tua, serta nanas muda dan nanas tua. Pada sampel yang
ditambahkan ekstrak pepaya muda (kelompok 7), tekstur daging menjadi lebih lunak (kenyal)
dan mudah hancur dibandingkan dengan ditambahkan ekstrak pepaya matang (tua) dan
warnanya pun lebih pucat dari yang ditambahkan pepaya matang (tua). Karena, pepaya muda
mengandung enzim protease dua kali lipat lebih besar dibandingkan dengan yang matang
(tua). Pada sampel yang ditambah ekstrak nanas muda (kelompok 8), hasil akhirnya sama
dengan penambahan ekstrak pepaya muda. Ini mengakibatkan lunak (kenyal) daging ikan
karena enzim protease berfungsi mengempukkan daging, karena protein pada jaringan ikat
dan fragmentasi miofibril dengan degradasi pada filamen-filamen akan terhidrolisis. Enzim
protease yang digunakan semakin meningkat dapat meningkatkan hidrolisa protein-protein
daging.
KESIMPULAN
Disimpulkan bahwa protein dapat dihidrolisis dengan menggunakan ekstrak pepaya
dan ekstrak nanas yang didalamnya terdapat enzim protease. Pada buah pepaya disebut enzim
papain dan pada buah nanas disebut enzim bromelin. Fungsi dari enzim protease tersebut
yaitu untuk memutus ikatan peptida yang menyebabkan terjadinya perubahan tekstur. Cara
kerja enzim ini dapat dilakukan dengan cara memecahkan molekul protein melalui kegiatan
Hidrolisis Enzimatis | 10
hidrolisis protein. Enzim ini mula-mula akan merusak mukopolisakrida dari matriks substansi
dasar, kemudian secara cepat menurun serat-serat tenunan pengikat. Selama proses ini
kolagen dan myofibril terhidrolisis. Hal ini menyebabkan hilangnya ikatan antar serat daging
dan pemecahan serat fragmen yang lebih pendek, sehingga meningkatkan keempukan daging.
DAFTAR PUSTAKA
Abu bakar dan M. Ilyas, 2005. Mutu Telur Karamel Asal Telur Pecah Selama Penyimpanan.
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2005.
Astuti, Yeti. 2009. Analisi Protein. Jakarta : Gramedia
Girindra, Aisjah. 1993. Biokimia 1. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama
Simaronjan Eviayanti, Nia Kurniawati, dan Zahidah Hasan. 2012. Pengaruh Penggunaan
Enzim Papain Dengan Kosentrasi Yang berbeda Terhadap Karakteristik Kimia Kecap
Tutut. Jurnal Perikanan dan Kelautan Vol 3 No. 4. Universitas Padjadjaran : FPIK
LAMPIRAN
Lampiran 1 alat yang digunakan praktikum
Gambar 1. Pipet tetes Gambar 2. Beaker glass
Gambar 4. Tabung reaksi Gambar 5. Indikator pH
Hidrolisis Enzimatis | 11
Lampiran 2 bahan yang digunakan
Gambar 1. Nanas muda Gambar 2. Nanas tua
Gambar 3. Telur
Lampiran 3 kegiatan praktikum
Gambar 1. Mengambil sampel telur gambar 2. Mengukur takarannya
Gambar 3. Mencampurkan dengan nanas muda/tua Gambar 4. Hasil percampuran
Hidrolisis Enzimatis | 12