Pengenalan Dan Aktivitas Enzim Amilase - Muti Dianda Sari p051114021
-
Upload
muty-dianda -
Category
Documents
-
view
120 -
download
0
description
Transcript of Pengenalan Dan Aktivitas Enzim Amilase - Muti Dianda Sari p051114021
-
Laporan Praktikum
Teknologi Enzim Industri
(18 Maret 2013, 13.30 sd. Selesai)
PENGENALAN DAN AKTIVITAS ENZIM -AMILASE
Muti Dianda Sari (PO51114021)
Program Pascasarjana Mayor Bioteknologi
Institut Pertanian Bogor
2013
Abstrak
Enzim merupakan protein yang secara khusus disintesis oleh sel hidup yang berfungsi
sebagai biokatalisator berbagai jenis reaksi yang berlangsung di dalam tubuh. Enzim bekerja dengan
cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat
proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan
sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Pada praktikum ini dilakukan percobaan
menggunakan enzim -amilase dengan tujuan untuk mengetahui aktivitas dari enzim tersebut, cara
kerja dan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Sebagai parameter maka diamati jumlah gula
pereduksi yang terbentuk dan jumlah pasti yang tersisa. Hasil yang didapat pada praktikum ini
adalah enzim -amilase memiliki kemampuan yang tinggi dalam menghidrolisis substrat pati uji.
Jumlah gula pereduksi yang dihasilkan berbanding lurus dengan waktu pengamatan yaitu pada
waktu ke 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60 menit. Konsentrasi glukosa yang didapat berturut-turut dari waktu
0, 10, 20, 30, 40, 50, 60 adalah 177,94 ppm; 107,65 ppm; 100,88 ppm; 96,76 ppm; 82,94 ppm; dan
74,12 ppm. Konsentrasi pati selama 0, 10, 20, 30, 40, 50, dan 60 menit yaitu, berturut-turut dari
0,002%; 0,001%; 0,006%; 0,005%; 0,005%; 0,001%; dan 0,004%.
Pendahuluan
Enzim adalah sekelompok protein yang
berperan sebagai pengkatalis dalam reaksi
biologis. Enzim dapat juga didefenisikan
sebagai biokatalisator yang dihasilkan oleh
jaringan yang berfungsi meningkatkan laju
reaksi dalam jaringan itu sendiri. Semua enzim
yang diketahui hingga kini hampir seluruhnya
adalah protein. Berat molekul enzim pun
sangat beraneka ragam, meliputi rentang
yang sangat luas (Suhtanry & Rubianty, 1985).
Enzim digolongkan menurut reaksi yang
diikutinya, sedangkan masing-masing enzim
diberi nama menurut nama substratnya,
misalnya urease, arginase dan lain-lain. Dalam
mempelajari mengenai enzim, dikenal
beberapa istilah diantaranya holoenzim,
apoenzim, kofaktor, gugus prostetik, koenzim,
dan substrat. Apoenzim adalah suatu enzim
yang seluruhnya terdiri dari protein,
sedangkan holoenzim adalah enzim yang
mengandung gugus protein dan gugus non
protein. Gugus yang bukan protein tadi
-
dikenal dengan istilah kofaktor. Pada kofaktor
ada yang terikat kuat pada protein dan sukar
terurai dalam larutan yang disebut gugus
prostetik dan adapula yang tidak terikat kuat
pada protein sehingga mudah terurai yang
disebut koenzim. Baik gugus prostetik
maupun koenzim, keduanya merupakan
bagian yang memungkinkan enzim bekerja
pada substrat. Substrat merupakan zat-zat
yang diubah atau direaksikan oleh enzim
(Poedjadi, 2006).
Enzim meningkatkan laju sehingga terbentuk
kesetimbangan kimia antara produk dan
pereaksi. Pada keadaaan kesetimbangan,
istilah pereaksi dan produk tidaklah pasti dan
bergantung pada pandangan kita. Dalam
keadaan fisiologi yang normal, suatu enzim
tidak mempengaruhi jumlah produk dan
pereaksi yang sebenarnya dicapai tanpa
kehadiran enzim. Jadi, jika keadaan
kesetimbangan tidak menguntungkan bagi
pembentukan senyawa, enzim tidak dapat
mengubahnya (Salisbury, 1995).
Sebagian kecil enzim diproduksi di kelenjar
liur di bagian mulut. Namun kebanyakan
enzim pencernaan diproduksi oleh kelenjar
pankreas. Ada dua golongan enzim, yaitu
enzim pencernaan yang berfungsi sebagai
katalisator, dan enzim metabolisme yang
bertanggung jawab untuk menyusun,
memperbaiki dan membentuk kembali sel-sel
dalam tubuh. Enzim pencernaan yang utama
terdiri dari enzim protease (merombak
protein), enzim lipase (merombak lemak) dan
enzim amilase (merombak hidrat arang).
Enzim amilase dapat memecah ikatan pada
amilum hingga terbentuk maltosa. Ada tiga
macam enzim amilase, yaitu -amilase, -
amilase dan -amilase. Yang terdapat dalam
saliva (ludah) dan pankreas adalah -amilase.
Enzim ini memecah ikatan 1-4 yang terdapat
dalam amilum dan disebut endo amilase
sebab enzim ini memecah bagian dalam atau
bagian tengah molekul amilum (Poedjiadi,
2006).
Enzim alfa-amilase, atau yang biasa disebut
juga 1,4-alpha-D-glucan glucanohydrolase
(karena hanya memotong pada ikatan 1,4
pada ikatan glikosida), biasa juga disebut
pancreatic alpha-amilase adalah salah satu
enzim yang berperan dalam proses degradasi
pati, sejenis makromolekul karbohidrat.
Struktur molekuler dari enzim ini adalah -
1,4-glukanohidrolase. Bersama dengan enzim
pendegradasi pati lain, pululanase, -amilase
termasuk ke dalam golongan enzim kelas 13
glikosil hidrolase. Alpha-amilase ini memiliki
beberapa sisi aktif yang dapat mengikat 4
hingga 10 molekul substrat sekaligus sehingga
proses hidrolisisnya lebih cepat (BeMiller dan
Whistle, 2009).
Metodologi
1. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah
Spektrofotometer, tabung reaksi,
-
erlenmeyer, penangas air, mikropipet
20-200, 200-1000, 1-10ml, rak
tabung reaksi dan tissue.
Bahan yang digunakan terdiri dari
enzim -amilase, larutan pati 0,05%,
larutan DNS, larutan Iod 0,2% dan
aquadest.
2. Metode
a. Proses Hidrolisis Pati
Pada praktikum ini pengenalan
enzim -amilase dilakukan
dengan menghidrolisis sampel
pati. Larutan pati 0,05%
dimasukkan ke dalam 7 tabung
reaksi sebanyak 5 ml. Kemudian
ditambahkan 0,5 ml larutan enzim
-amilase yang sudah diencerkan
1000x dan dipanaskan pada suhu
90oC. Satu persatu tabung diambil
dari penangas pada waktu 0, 10,
20, 30, 40, 50, dan 60 menit.
Perbedaan waktu pemanasan
untuk mengetahui pengaruh lama
inkubasi terhadap aktivitas enzim
yang ditunjukkan dengan
terbentuknya glukosa(sisa gula
pereduksi) dan sisa pati.
b. Analisa Glukosa Terbentuk
Metode Dinitro salicylic acid
(DNS) digunakan untuk mengukur
kadar glukosa yang terbentuk. 1
ml sampel pati yang telah
dihidrolisis dengan enzim -
amilase dimasukkan dalam
tabung reaksi dan ditambahkan 3
ml pereaksi DNS. Lalu, tabung
reaksi berisi campuran sampel
dan peraksi DNS dipanaskan
selama 5 menit pada suhu 100oC
agar reaksi pengikatan gula oleh
DNS optimal. Setelah itu, tabung
didinginkan untuk menghentikan
aktivitas dari reaksi pengikatan
gula oleh DNS. Pengukuran
absorbansi larutan sampel
dilakukan menggunakan
spektrofotometer UV-Vis pada
panjang gelombang 550 nm
dengan blanko larutan aquades
ditambah DNS. Standar glukosa
yang dibuat dengan konsentrasi
100, 150, 200, 250, dan 300 ppm.
Kadar glukosa diukur
menggunakan persamaan dari
standar glukosa.
c. Analisa Pati Sisa
Analisa kadar pati dilakukan
dengan metode Iod. 1 ml sampel
pati dimasukkan ke dalam tabung
reaksi dan ditambahkan 0,1 ml
larutan Iod 0,2%. Campuran
larutan dikocok hingga homogen.
Kemudian, ditambahkan 3 ml
aquades dan diukur absorbansi
larutan sampel. Absorbansi
larutan sampel dilakukan
menggunakan spektrofotometer
UV-Vis pada panjang gelombang
660 nm dengan blanko larutan
aquades ditambah larutan iod.
-
Standar pati dibuat dengan
konsentrasi 0,015; 0,020; 0,025;
dan 0,030%. Kadar pati sisa diukur
menggunakan persamaan dari
standar pati.
Hasil dan Pembahasan
Analisa Glukosa Terbentuk
Persamaan y=0,0034x + 0,1818
diperoleh dari pembuatan kurva standar
glukosa. Persamaan ini digunakan untuk
menentukan konsentrasi glukosa selama
proses fermentasi.
Gambar 1. Kurva Standar Glukosa
Konsenstrasi glukosa yang terbentuk selama
0, 10, 20, 30, 40, 50, dan 60 menit yaitu,
berturut-turut dari 177,94 ppm; 107,65 ppm;
100,88 ppm; 96,76 ppm; 82,94 ppm; 87,65
ppm; dan 74,12 ppm. Dari data tersebut
diperoleh grafik konsentrasi glukosa yang
berbanding terbalik selama proses fermentasi.
Konsentrasi glukosa menurun seiring
penambahan waktu fermentasi (Gambar 2).
Gambar 2. Kadar Glukosa Terbentuk
Terlihat jelas bahwa kosentrasi glukosa yang
terbentuk semakin lama semakin menurun.
Hal ini mungkin dikarenakan pada saat
pemanasan berlangsung enzim -amilase
terdenaturasi secara sempurna sehingga kerja
enzim tersebut menurun dalam mendegradasi
pati, dimana jumlah glukosa yang terbentuk
seharusnya terus meningkat seiring
penambahan waktu. Faktor lain yang
mempengaruhi adalah kenaikan suhu yang
tidak konstan akibat pemanasan yang tidak
scientific pada saat pengujian, sehingga
aktivitas kerja enzim terganggu.
Analisa Pati Sisa
Persamaan y=8,6x + 0,021 diperoleh dari
pembuatan kurva standar analisa pati sisa.
Persamaan ini digunakan untuk menentukan
konsentrasi pati yang terbentuk selama
proses fermentasi.
y = 0,003x + 0,181R = 0,987
0
0,5
1
1,5
0 200 400
Ab
sorb
ansi
(nm
)
Konsentrasi (ppm)
Kurva Standar Glukosa
0
50
100
150
200
0 10 20 30 40 50 60Ko
nse
ntr
asi G
luko
sa (p
pm
)
Waktu (menit)
Kadar Glukosa Terbentuk
-
Gambar 3. Kurva Standar Pati
Konsentrasi pati sisa yang terbentuk selama 0,
10, 20, 30, 40, 50, dan 60 menit yaitu,
berturut-turut dari 0,002%; 0,001%; 0,006%;
0,005%; 0,005%; 0,001%; dan 0,004%. Dari
data tersebut diperoleh grafik yang nilainya
naik turun ketika bertambahnya waktu.
Gambar 4. Konsentrasi Pati Sisa
Pati merupakan senyawa polisakarida yang
terdiri dari monosakarida yang berikatan
melalui ikatan oksigen. Monomer dari pati
adalah glukosa yang berikatan dengan ikatan
(1,4)-glikosidik. Pati tersusun dari dua
macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin,
dalam komposisi yang berbeda-beda. Amilosa
memberikan sifat keras (pera) sedangkan
amilopektin menyebabkan sifat lengket.
Untuk melihat kandungan amilum dalam
proses hidrolisis pati maka digunakan larutan
Iod 0,2%. Penambahan larutan iod akan
menghasilkan larutan yang berubah menjadi
warna biru kehitaman, namun semakin lama
maka warna biru akan semakin memudar hal
ini dikarenakan enzim alpha-amilase bekerja
dengan baik dalam memecah pati menjadi
glukosa.
Kesimpulan
Aktivitas kerja enzim pada praktikum kali ini
selalu menurun, kemungkinan hal ini
dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu suhu,
lamanya waktu fermentasi, substrat. Glukosa
yang terbentuk tertinggi dihasilak pada waktu
ke 0 yaitu 177,94 ppm, sedangkan sisa pati
yang tehidrolisis sempurna pada waktu 10 dan
50 menit yaitu 0,001%.
Daftar Pustaka
BeMiller,J.N., and Whistler,R. 2009. Starch:
Chemistry and Technology. Academic
Press,Inc
Poedjiadi, Anna. 2006. Dasar-dasar Biokimia. Universitas Indonesia PRESS. Jakarta Salisbury, F.B. dan Ross, C.W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. ITB Press. Bandung Suhtanry, Rubianty, 1985. Kimia Pangan. Badan Kerja Sama Perguruan Negeri
Indonesia Bagian Timur. Makassar
y = 8,6x + 0,021R = 0,9900
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0 0,02 0,04
Ab
sorb
ansi
(nm
)
Konsentrasi (%)
Kurva Standar Pati
0
0,002
0,004
0,006
0,008
0 10 20 30 40 50 60Ko
nse
ntr
asi p
ati (
%)
Waktu (menit)
Konsentrasi Pati Sisa