View
37
Download
1
Category
Preview:
DESCRIPTION
pkm ai tentang pemanfaatan limbah kulit ari biji kedelai
Citation preview
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
SISA KULIT ARI BIJI KEDELAI SEBAGAI SUMBER ENZIM
PEROKSIDASE UNTUK MENURUNKAN KADAR FENOL
BIDANG KEGIATAN :
PKM – ARTIKEL ILMIAH
Diusulkan Oleh :
I Dewa Gede Wira Adiyasa NIM 1303051013 /TA : 2013
Ni Made Novianti Dewi NIM 1303051014 /TA : 2013
I Made Griya Adi Parta NIM 1203051006 /TA : 2012
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
SINGARAJA
2015
PENGESAHAN PKM – ARTIKEL ILMIAH
1. Judul Kegiatan : SISA KULIT ARI BIJI KEDELAI SEBAGAI SUMBER
ENZIM PEROKSIDASE UNTUK MENURUNKAN
KADAR FENOL
2. Bidang Kegiatan : PKM-Artikel Ilmiah
3. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : I Dewa Gede Wira Adiyasa
b. NIM : 1303051013
c. Jurusan : Analis Kimia
d. Universitas : Universitas Pendidikan Ganesha
e. Alamat Rumah dan No.Telp/Hp : Jl. Ayani Gg. Narendra No. 11
Singaraja 0857 3767 9151
f. Alamat email : the_dodexx@yahoo.co.id
4. Anggota Pelaksana Kagiatan/Penulis : 2 orang
5. Dosen Pendamping
a. Nama Lengkap dan Gelar : I Nyoman Sukarta, S.Pd., M.Si.
b. NIP : 197602 0620050 11 002
a. Alamat rumah dan No.Telp/Hp : Perum. Asri Agung Persada B.4
Jl.Tribata Singaraja 0857 3715 6950
Menyetujui, Singaraja, 30 Maret 2014
Ketua Jurusan Analis Kimia, Ketua Pelaksana Kegiatan
( Dr. I Made Gunamantha, S.T.,M.MT ) (I Dewa Gede Wira Adiyasa)
NIP. 19680828 200212 1 001 NIM. 1303051013
Pembantu Rektor III, Dosen Pembimbing,
( Dr. I Gusti Ngurah Pujawan, M.Kes. ) ( I Nyoman Sukarta S.Pd.,M.Si )
NIP. 19601231 198601 1003 NIDN. 0006027609
DAFTAR ISI
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii
DAFTAR ISI .............................................................................................. iii
ABSTRAK ................................................................................................ 1
PENDAHULUAN ...................................................................................... 2
TUJUAN ................................................................................................ 4
METODE ................................................................................................ 4
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 6
KESIMPULAN ........................................................................................... 9
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 10
iii
SISA KULIT ARI BIJI KEDELAI SEBAGAI SUMBER ENZIM
PEROKSIDASE UNTUK MENURUNKAN KADAR FENOL
I Dewa Gede Wira Adiyasa, Ni Made Novianti Dewi, Made Griya Adi Parta ,
Analis Kimia, Universitas Pendidikan Ganesha
ABSTRAK
Fenol merupakan senyawa kimia yang belakangan ini menjadi permasalahan
bagi lingkungan karena dapat menyebabkan berbagai gangguan kesehatan. Fenol
banyak terdapat dalam limbah migas dan tekstil dengan kandungan rata-rata 10 –
3000 mg/L, sedangkan ambang batas fenol yang aman bagi lingkungan 0,5 – 1 mg/L.
Banyak upaya sudah dilakukan, tetapi tidak efektif dan efisien karena bahan yang
digunakan sulit ditemukan, biaya mahal dan butuh waktu yang lama dalam
treatmentnya. Oleh karena itu dikembangkan metode biologis dengan enzimatik yang
lebih baik karena beberapa enzim dapat bekerja pada range pH dan suhu yang luas
serta mudah dikontrol. Salah satunya adalah enzim peroksidase dari sisa kulit ari biji
kedelai. Enzim peroksidase diekstrak dan difraksinasi dengan menggunakan aseton.
Enzim yang telah termurnikan dan H2O2 kemudian dimasukkan ke dalam larutan
fenol 100 ppm dengan variasi pH dan variasi suhu. Pengukuran kadar fenol
menggunakan instrument spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 510 nm
berdasarkan SNI. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan bahan kajian untuk
pengolahan limbah (terutama yang mengandung fenol) dan menambah informasi
serta ilmu pengetahuan.
Kata kunci : degradasi fenol, kulit ari biji kedelai, enzim peroksidase
Phenol is a chemical compound that has recently become a problem for the
environment because it can lead to various health problems. Phenol is widely
available in the oil and gas waste and textiles with an average content of 10-3000 mg
/ L, whereas phenol safe threshold for the environment from 0.5 to 1 mg / L. Many
efforts have been made, but it is not effective and efficient because of the materials
used are hard to find, expensive and take a long time in treatmentnya. Therefore
developed a biological method with enzymatic better because some enzymes can work
in the range of pH and temperature extensive and easily controlled. One is the
enzyme peroxidase from soybean seed epidermis rest. Peroxidase enzyme extracted
and fractionated by using acetone. The enzyme has been purified and H2O2 were
then put into a solution of phenol 100 ppm with variation of pH and temperature
variations. Measurements of phenol using UV-Vis spectrophotometer instrument at a
wavelength of 510 nm based on SNI. The results of this study can be used as study
materials for waste treatment (particularly those containing phenol) and add
information and knowledge.
1
PENDAHULUAN
Fenol merupakan salah satu senyawa kontaminan yang akhir-akhir ini
menjadi permasalahan utama dalam pencemaran lingkungan dan kesehatan manusia.
Fenol yang tidak berwarna dan sangat higroskopis dapat menimbulkan sifat toksik
yaitu korosif pada kulit dan lambung, juga bersifat karsinogenik. Dalam konsentrasi
tertentu senyawa ini dapat memberikan efek yang buruk terhadap manusia, antara lain
berupa kerusakan hati dan ginjal, penurunan tekanan darah, dan pelemahan detak
jantung. Jika limbah yang dibuang keperairan tentunya akan mempengaruhi
komponen abiotik dan biotik.
Senyawa fenol dapat ditemukan pada beberapa limbah industri seperti pabrik
kimia, pabrik kertas, pabrik tekstil, pabrik minyak zaitun dan pabrik pengolahan
minyak bumi dengan kisaran konsentrasi dari 0.01 mg/L – 10.000 mg/L
(Piakong,2006). Konsentrasi fenol yang terdapat dalam limbah migas dan tekstil
sangat bervariasi dengan kisaran 10-3000 mg/L (Shetty et al,2007). Senyawa fenol
dapat dikatakan aman bagi lingkungan jika konsentrasinya berkisar antara 0.5-1.0
mg/L sesuai dengan KEP No. 51/MENLH/ 10/1995.
Pengolahan limbah cair yang mengandung senyawa fenol tentu sangat penting
dilakukan untuk mencegah dan mengurangi dampak yang terjadi sebelum limbah
dibuang ke badan air. Penelitian untuk menurunkan kadar fenol telah banyak
dilakukan, baik dengan cara kimia maupun fisik. Penurunan kadar fenol secara kimia
dilakukan dengan fotolisis (Nola,2012) sedangkan secara fisika dilakukan dengan
metode adsorpsi. Namun, cara tersebut kurang efektif karena biaya yang mahal dan
sumber adsorben yang sulit untuk ditemukan.Metode adsorpsi juga menimbulkan
masalah baru dari adsorben yang telah mengadsorpsi fenol, adsorben ini tentu harus
mendapatkan treatmen kembali karena senyawa fenol yang diserapnya.
Degradasi terhadap senyawa fenolat sebelumnya juga dilakukan dengan
memanfaatkan bakteri sebagai pendegradasi tetapi, metode ini memerlukan waktu
yang lama dalam proses degradasinya. Metode enzimatik untuk degradasi mulai
banyak dikembangkan. Proses enzimatik lebih menguntungkan daripada proses
biologi yang menggunakan mikroorganisme, kimia dan fisika karena mendegradasi
secara selektif, laju reaksi tinggi, dapat beroperasi pada range pH yang luas serta
prosesnya lebih mudah dikontrol ( Kinsley and Nicell, 2000 dalam Zusfahair dan
Santi, 2008).
Enzim peroksidase merupakan jenis enzim yang dapat digunakan sebagai
biokatalis pada penurunan kadar fenol dalam air. Enzim peroksidase terdapat hampir
di semua tanaman, namun tanaman tertentu seperti, akar horseradish, kedelai dan
jamur Coprinus cinereus merupakan sumber enzim peroksidase yang komersial.
Ketiga sumber tersebut sulit didapatkan dalam jumlah yang banyak karena masih
2
bernilai jual tinggi, sehingga perlu dikembangkan alternative lain dari limbah yang
tidak dimanfaatkan namun masih memiliki daya guna.
Di Indonesia tahu dan tempe merupakan makanan yang banyak diproduksi.
Bahan baku utamanya adalah kedelai. Selama proses pembuatannya, kedelai yang
digunakan menghasilkan limbah berupa kulit ari dan ampas tahu yang memiliki nilai
jual rendah. Kedelai merupakan sumber enzim peroksidase yang komersial, sehingga
berdasarkan penelitian mengenai aktivitas biokatalis enzim peroksidase pada kulit ari
biji kedelai yang dilakukan oleh F.Ghaemmaghami,2010, et al, kulit ari biji kedelai
masih mengandung enzim peroksidase yang dapat menurunkan kadar fenol.
Berdasarkan pemaparan di atas penelitian ini akan menggunakan peroksidase dari
kulit ari biji kedelai untuk mendegradasi fenol.
Aktivitas enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti konsentrasi, pH,dan
suhu. Berdasarkan latar belakang dan faktor-faktor tersebut. Adapun rumusan
masalah adalah sebagai berikut.
1. Berapakah pH optimum yang diperlukan oleh enzim peroksidase kulit ari biji
kedelai (SBP) untuk mendegradasi fenol?
2. Berapakah suhu optimum yang diperlukan oleh enzim peroksidase kulit ari
biji kedelai untuk mendegradasi fenol?
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat atau kegunaan sebagai
1. Informasi suhu dan pH yang diperlukan oleh enzim peroksidase kulit ari biji
kedelai untuk mendegradasi senyawa organik fenol.
2. Bahan kajian untuk penerapan pengolahan limbah tekstil dan migas sehingga
dapat mengurangi masalah lingkungan.
3. Untuk menambah khazanah ilmu pengetahuan
Menurut (Nola,2012) fenol merupakan limbah cair industri seperti Industri tekstil
dan migas, merupakan limbah yang banyak mengandung zat organic maupun
anorganik berbahaya, salah satunya adalah senyawa fenol. Limbah cair dari industri
tekstil berasal dari proses pencucian, pencelupan, dan pengolahan akhir.Pada proses
pencucian dan pewarnaan pabrik tekstil menghasilkan limbah cair yang mengandung
senyawa fenol. Senyawa fenol dihasilkan pada industri migas ketika proses
pemurnian minyak bumi. Berikut disajikan tabel jumlah kontaminan fenol pada
industry migas, tekstil dan beberapa industri lain yang menghasilkan limbah fenol.
Gambar 1. Struktur fenol
3
Fenol merupakan zat yang sangat berbahaya jika tertelan dapat menyebabkan
muntah, gangguan sistem peredaran darah, kelumpuhan,hipotermia, kebutaan dan
koma. Keracunan yang fatal disebabkan oleh kontak dengan kulit dan dapat
menyebabkan luka bakar, nanah, pembengkakan dan lainnya. Fenol dapat bersifat
karsinogenik bagi manusia pada konsentrasi 5-25 mg/L (El-Naas et al. 2009).
Kedelai sudah dikenal sejak berabad-abad dan berasal dari Asia Timur yaitu Cina,
Manchuria, Korea dan di Indonesia sudah ditanam sejak tahun 1875. Kedelai
(Glycine max) merupakan sumber protein nabati yang efisien(Anis,2003). Kedelai
seringkali diolah menjadi berbagai bentuk olahan seperti kecap, tauco, susu, tahu dan
tempe. Selama proses pengolahan tersebut kulit ari biji kedelai yang tidak digunakan
dibuang sebagai limbah. Kulit ari kacang kedelai mempunyai kandungan zat nutrisi
cukup tinggi yaitu mengandung protein 11,45-12,44%, serat kasar 34,74-42,29%,
lemak kasar 2,67-4,03% dalam bahan kering (Yefri,2006).Limbah kulit ari biji
kedelai ini banyak ditemukan pada industri tahu dan tempe.
Biodegradasi Fenol dengan Enzim Peroksidase yang berasal dari kulit ari biji
kedelai enzim ini dapat digunakan untuk mendegradasi senyawa fenol dengan
memanfaatkan H2O2 sebagai oksidator.Peroksidase yang dihasilkan tumbuhan
mempunyai protorpyrin IX sebagai gugus protestik. Peroksidase membentuk suatu
kompleks dengan hidrogen peroksida, yang kemudian pecah menjadi dua radikal
bebas. Setelah itu terjadi pengambilan dua hidrogen terjadi berurutan, maka akan
terjadi radikal intermediet, yang kemudian meluruh secara spontan (Yohan
Hidayat,1998). Penambahan peroksida dan enzim peroksidase pada fenol tidak dapat
membentuk kompleks dengan 4-aminoantipirin secara sempurna karena sebagian
fenol telah terombak menjadi benzokuinon dan menghasilkan H2O
TUJUAN
Tujuan dari penulisan artikel ilmiah ini adalah untuk mengulas informasi tentang
pH optimum yang diperlukan oleh enzim peroksidase kulit ari biji kedelai untuk
mendegradasi fenol dan mengetahui suhu optimum yang diperlukan oleh enzim
peroksidase kulit aribiji kedelai untuk mendegradasi fenol
METODE
Subjek artikel ini adalah enzim peroksidase yang ada pada kulit ari biji kedelai.
Sedangkan objeknya adalah pH dan suhu yang diperlukan enzim untuk mendegradasi
senyawa organik fenol.
Untuk memperoleh data, dilakukan 2 (dua) tahap penelitian yaitu tahap persiapan
dan tahap pelaksanaan penelitian. Tahap persiapan meliputi penyediaan alat dan
bahan yang digunakan. Tahap pelaksanaan penelitian terdiri dari esktraksi enzim
peroksidase kedelai dan uji degradasi fenol pada variasi kondisi lingkungan
4
Pada tahap persiapan, peralatan yang digunakan adalah spektrofotometer UV-
Vis, sentrifuge, neraca, kaca arloji, corong, spatula, pipet tetes, batang pengaduk,
gelas kimia 50 mL, inkubator, labu ukur 50mL, 100mL ,1000mL, Erlenmeyer 100
mL, pH meter,pipet volumetri, pipet ukur,botol,Blender,gelas ukur,dan Water Bath.
Adapun bahan-bahan kimia yang digunakan antara lain: 4-Aminoantipirin, K3F(CN)6,
sisa kulit ari biji kedelai, aseton, fenol, aquades, aluminium foil, wrapping plastic,
alkohol 90%, indikator pH universal, kapas, H2O2, NH4OH, buffer phosphate pH 4, 5,
6, dan 7.
Pada tahap pelaksanaan, ekstraksi enzim peroksidase dilakukan dengan
meninbang 25 gram sisa kulit ari biji kedelai kemudian dihomogenasi dengan 200 mL
buffer phospat dalam blender selama 30 menit. Campuran dibiarkan kurang lebih
selama 1-2 jam pada suhu 5˚C. Homogenat disarinng dengan kertas saring, filtratnya
disentrifuse dengan kecepatan 5000 rpm selama 30 menit. Supernatan yang didapat
merupakan enzim kasar. Aseton dibuat sesuai dengan yang dibutuhkan untuk tiap
fraksinasi. Aseton yang sudah dibuat dengan kejenuhan 0-10% (F1) dimasukkan
dalam supernata sedikit demi sedikit sambil diaduk. Pengadukan dilakukan pada suhu
rendah. Campuran dibiarkan dalam keadaan dingin selama 2 jam, lalu disentrifuse
dengan kecepatan 5000 rpm selama 10 menit hingga diperoleh endapan filtrat. Filtrat
difraksinasi dengan tingkat kejenuhan aseton 10-20% (F2), lalu diperlakukan sama
untuk kejenuhan aseton 20-40% (F3) dan 40-65% (F4). Larutan enzim kemudian
diuapkan untuk menghilangkan aseton.
Selanjutnya pengujian degradasi fenol pada variasi kondisi lingkungan. Pertama
dilakukan dengan degradasi pada variasi pH dengan cara 20 mL larutan fenol pada
konsentrasi 100 ppm dimasukkan ke dalam Erlenmeyer variasi pH 5,5 ; 5,0 ; 6,0 ; 6,5
; 7,0, masing-masing dilakukan duplo. Kontrol diperlakukan setelah 3 jam perlakuan
sampel. Variasi pH dilakukan dengan penambahan buffer. Sampel kemudian
ditambahkan 20 mL hydrogen peroksida dan 5 mL enzim. Larutan diletakkan pada
water bath dengan suhu 37˚C. Penurunan kadar fenolnya ditentukan dengan
spektrofotometer UV-Vis.
Kedua dilakukan dengan degradasi fenol pada variasi suhu dengan cara 20 mL
larutan fenol pada konsentrasi 100 ppm dan pH optimum dimasukkan ke dalam
Erlenmeyer, ditambahkan 5 mL enzim dan 20 mL hidrogen peroksida, masing-
masing dilakukan duplo. Larutan diletakkan pada water bath pada suhu 55°C, 60°C,
65°C, 70°C, 75°C, 80°C. Kontrol diperlakukan setelah 3 jam perlakuan sampel
Penurunan kadar fenolnya diukur dengan spektrofotometer UVVis.
Tahap selanjutnya yaitu pengukuran kadar fenol hasil treatment ( SNI 06-
6989.21,2004). Pengukuran kadar fenol dilakukan setelah menentukan kurva standar
dengan mengukur standar fenol pada konsentrasi 0, 50, 75, 100, 125, dan 150 ppm.
Absorbansi diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang
5
510nm. Masukkan 10 ml larutan fenol hasil treatmen ke dalam gelas beaker secara
duplo, tambahkan 0,25 mL larutan NH4OH 5 Ndan atur pH 7,9±0,1 dengan
penambahan buffer. Campuran ditambahkan 0,1 mL 4-Aminoantipirin sambil diaduk,
dan tambahkan 0,1 mL larutan kalium ferisianida sambil diaduk, biarkan selama 15
menit, larutan dimasukkan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer dengan panjang
gelombang 500 nm.
Pada analisis data berdasarkan dari pengukuran konsentrasi fenol dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis, akan diperoleh data absorbansi. Dari data
absorbansi yang diperoleh dapat diketahui konsentrasi fenol yang terdegradasi dalam
sampel dengan menggunakan persamaan garis lurus yang sebelumnya didapat dari
pengukuran absorbansi standar. Data disajikan dalam bentuk kurva yaitu aliran %
efisiensi perombakan (sumbu Y) terhadap suhu dan pH (sumbu X). Data tersebut
kemudian dianalisis secara deskriptif untuk melihat profil perombakan fenol terhadap
variasi suhu dan pH.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Degradasi fenol dengan peroksidase dari kulit ari biji kedelai dilakukan pada
rentangan pH 4–8 dan suhu kamar 25–30oC. Perlakuan ini bertujuan untuk
mengetahui pH optimum peroksidase dari kulit ari biji kedelai untuk mendegradasi
senyawa fenol. Efisiensi degradasi fenol oleh ekstrak peroksidase dari kulit ari biji
kedelai ditunjukkan pada Gambar 2. Berdasarkan hasil tersebut degradasi fenol
berlangsung optimum pada pH 6 dengan nilai efisiensi tertinggi yaitu 54,9%.
Gambar 2. Efisiensi Degradasi Fenol oleh Peroksidase dari Kulit Ari Biji Kedelai
pada Variasi pH
32,7
44,3
54,9 51,0
45,1
0
10
20
30
40
50
60
4 5 6 7 8
Efi
sien
si D
egra
dasi
( %
)
pH
6
Degradasi fenol dengan peroksidase dari kulit ari biji kedelai pada variasi suhu
dilakukan pada rentangan 55 – 85oC dengan kenaikan 5
oC. Perlakuan ini bertujuan
untuk mengetahui suhu optimum peroksidase dari kulit ari biji kedelai untuk
mendegradasi senyawa fenol. Efisiensi degradasi fenol oleh peroksidase dari ekstrak
kulit ari biji kedelai ditunjukkan pada Gambar 3. Berdasarkan hasil tersebut degradasi
senyawa fenol berlangsung optimum pada suhu 65oC dengan nilai efisiensi tertinggi
yaitu 62,3%.
Gambar 3. Efisiensi Degradasi Fenol oleh Peroksidase dari Ekstrak Kulit Ari Biji
Kedelai pada Variasi Suhu
Degradasi fenol menunjukkan efisiensi tertinggi pada pH 6 sebesar 54,9%. Pada
pH ini fenol terdegradasi lebih dari setengahnya. Tingkat keasaman atau pH optimum
didefinisikan sebagai pH saat enzim memiliki aktivitas katalitik maksimum. Aktivitas
katalitik peroksidase yang bergantung pada pH menunjukkan bahwa tingkat
keasaman memainkan peran penting dalam reaksi enzimatik. Ada residu asam amino
kunci pada sisi aktif peroksidase, yang terlibat dalam katalisis yaitu histidin dan
arginin. Keadaan protonasi residu tersebut mempengaruhi efisiensi katalitik. Histidin
distal harus dalam bentuk terprotonasi untuk bertindak sebagai sisi katalitik,
sedangkan arginin harus dalam bentuk terdeprotonasi agar dapat berfungsi sebagai
penstabil muatan (Maxwell, 2011). Pada pH 6 keadaan ini dapat tercapai karena
pengaruh ion H+ tidak menyebabkan adanya pengikatan H
+ berlebih pada salah satu
residu yang dapat menghalangi reaksi.
Efisiensi pada pH 7 menunjukkan penurunan sekitar 3 % dari efisiensi pH
optimum menjadi sekitar 51,0%. Pada pH 8, dengan pola yang sama, pH
menunjukkan penurunan menjadi 45,1%. Tingkat kebasaan akan menyebabkan
31,1
51,6
62,3
47,1 44,8
30,8 28,4
0
10
20
30
40
50
60
70
55 60 65 70 75 80 85
Efi
sien
si D
egra
da
si (
%)
Suhu (oC)
7
terdeprotonasinya asam amino arginin oleh OH- (Arg 38) yang merupakan penyusun
sisi aktif enzim sehingga, tidak dapat menstabilkan muatan di sekitarnya seperti saat
terdeprotonasi oleh H2O2. Arginin yang berfungsi sebagai penstabil muatan
(Maxwell, 2011) akan terganggu sehingga, akan berdampak pada kestabilan bentuk
enzim. Semakin kuat pH basa saat reaksi berlangsung maka, muatan pada sisi aktif
bagian sisi pengikatan akan terganggu sehingga berdampak pada pengikatan substrat.
Sisi aktif histidin akan berikatan dengan H, sedangkan O akan berikatan dengan Fe
sehingga, terjadi kompetisi seperti ditunjukkan pada Gambar 4
Gambar 4. Pengikatan Ion OH- oleh Histidin
Pada pengujian dengan variasi suhu, didapatkan data bahwa efisiensi optimum
tercapai pada suhu 65oC dengan nilai efisiensi sebesar 62,3%, pada suhu ini energi
kinetik yang mempengaruhi probabilitas tumbukan substrat dan enzim mencapai nilai
optimumnya. Energi kalor yang diterima mampu mengaktifkan sisi aktif enzim untuk
mengikat substrat lebih banyak.
Pada suhu 70oC efisiensi mulai menurun menjadi 47,1%. Efisiensi pada suhu ini
mengalami penurunan 15,1% dari suhu optimum. Peningkatan suhu menjadi 75oC
menurunkan efisiensi sebesar 1,6%. Pengaruh suhu yang mulai meningkat setelah
melewati suhu optimum mempengaruhi konsistensi dan stabilitas enzim pada sistem
sehingga mengganggu proses pembentukan produk. Suhu yang tinggi mempengaruhi
frekuensi tabrakan antara substrat dan enzim. Meskipun mempercepat energi kinetik,
tetapi kecepatan energi yang tinggi juga tidak akan dapat menyatukan substrat dan
enzim secara tepat. Suhu yang tinggi akan mempengaruhi muatan pada sisi aktif
sehingga, substrat tidak dapat berikatan pada sisi aktif.
Pada suhu 80oC efisiensi kembali mengalami penurunan yang signifikan sebesar
14% menjadi 30,8%, sedangkan pada suhu 85oC efisiensi mengalami penurunan 2%
dari suhu 80oC dan merupakan efisiensi terkecil dari seluruh variasi suhu dan pH. Hal
ini menunjukkan penurunan aktivitas enzim secara drastis pada kedua suhu ini.
Kenaikan suhu memberikan energi yang terlalu besar sehingga enzim mengalami
denaturasi, walaupun tidak 100% dilihat dari masih adanya aktivitas enzim. Suhu
tinggi memecah ikatan hidrogen pada rantai enzim sehingga enzim, terutama pada
residu histidin yang memiliki ikatan hidrogen rusak, diikuti oleh lepasnya gugus
heme, serta struktur sekunder dan tersiernya rusak secara perlahan (Maxwell, 2011)
sehingga, tidak dapat mengikat substrat.
8
Efisiensi dari suhu optimum ke suhu 70oC mengalami penurunan drastis,
sedangkan pada kenaikan suhu menjadi 75oC efisiensi degradasi fenol cenderung
stabil. Pada suhu 80oC efisisiensi degradasi fenol kembali mengalami penurunan
drastis, sedangkan pada kenaikan 85oC penurunan efisiensi degradasi fenol cenderung
stabil. Hal ini menunjukkan pada suhu yang tinggi ikatan-ikatan pada permukaan
enzim mulai terganggu stabilitasnya. Pola penurunan yang drastis dari hasil yang
didapat pada kedua variasi suhu tersebut disebabkan oleh terbukanya lipatan yang
melindungi bagian hidrofobik oleh karena terlepasnya ikatan hidrogen terlebih dahulu
oleh panas (Vladimir, 2007). Pola keteraturan penurunan efisiensi pada kenaikan
suhu 5oC setelahnya disebabkan oleh ikatan kovalen antara residu histidin dengan
gugus heme dan ikatan antara jembatan disulfida yang sulit dipecah dengan suhu
tinggi (Maxwell, 2011).
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dengan menggunakan peroksidase
dari kulit ari biji kedelai, pH optimum yang didapat adalah pH 6. Hal ini sesuai
dengan penelitian Ghaemmagami (2010) mengenai karakterisasi peroksidase dari
kulit ari biji kedelai dengan suhu tetap dan variasi pH dengan hasil yang
menunjukkan rentang pH 5–6,5 sebagai pH dengan aktivitas enzim tertinggi.
Zusfahair (2008) juga melaporkan bahwa pH optimum untuk mendegradasi
senyawa fenol dengan peroksidase dari sisa kulit batang ketela pohon adalah pH 8
dengan efisiensi 12,5%, sedangkan Handayani (2008) melaporkan pH optimum untuk
mendegradasi senyawa fenol dengan peroksidase dari daun mangkokan adalah pH 7
dengan efisiensi 15,6 %. Perbedaan pH optimum dapat disebabkan oleh letak asam
amino histidin dan arginin yang berikatan pada sisi aktif sehingga mempengaruhi
stabilisasi muatannya. Pengaruh atom H dari ion OH- yang dapat berikatan dengan
histidin dapat menggantikan peran H2O2 sehingga masih dapat membentuk Fe-O
untuk tahapan reaksi selanjutnya, tetapi muatannya tidak stabil. Selain itu,
penggunaan ekstrak kasar mempengaruhi pH optimum untuk mendegradasi fenol
secara optimum. Bila dibandingkan, peroksidase dari kulit ari biji kedelai yang
diperoleh dari penelitian ini memiliki efisiensi degradasi yang lebih besar hingga 4
kali lipat dari pada hasil penelitian Zusfahair (2008) yang menggunakan peroksidase
dari sisa kulit batang ketela pohon pada pH optimum 8, serta hasil penelitian
Handayani (2008) yang menggunakan daun mangkokan dengan pH optimum 7.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dengan menggunakan kulit
ari biji kedelai peningkatan aktivitas ditunjukkan pada suhu 60 – 70oC dengan
aktivitas tertinggi pada suhu 65oC.
9
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada I Gede Dana Santika yang memberikan saran dan tips
dalam membuat karya ini. Terima kasih kepada Pande Kadek Yusika Ryanita yang
membantu dalam pengumpulan data dalam artikel ini dan tak lupa terima kasih
kepada I Nyoman Sukarta S.Pd.,M.Si selaku dosen pembimbing yang telah
membimbing dan merevisi artikel ini.
DAFTAR PUSTAKA
El-Naas M, Al-Muhtaseb SA, Makhlouf S. 2009. Biodegradation of phenol by
Pseudomonas putida immobilized in polyvinyl alcohol (PVA) gel. J Hazard
Mat 164:720-725.
Hidayat,Yohan.1998.Pemanfaatan Peroksidase dari Lobak Sebagai Katalis untuk
Penanganan Limbah Fenol dengan Hidrogen Peroksida. Semarang : Fakultas
MIPA, Jurusan Kimia, Universitas Diponegoro.
Marganingsari, Anis.2003.Isolasi dan Penentuan Aktivitas Spesifik Enzim
Peroksidase dari Kedelai (Glycine max). Semarang : Fakultas MIPA, Jurusan
Kimia, Universitas Diponegoro.
Shetty KV, Kalifathulla I, Srinikethan G. 2007. Performance of pulsed plate
bioreactor for biodegradation of phenol. J Hazard Mat 140:346-352.
Wilhamdari Herdianto,Yefri.2006. Penggemukan Domba Ekor Tipis Dengan
Pemberian Pakan Kulit Ari Kacang Kedelai (Ampas Tempe) Dan Rumput
Lapang. Bogor : Fakultas Peternakan, Jurusan Teknologi Produksi Ternak,
Institut Pertanian Bogor.
Yulia Kasuma, Nola. 2012. Degradasi Senyawa Fenol Pada Limbah Rumah Sakit
Secara Fotolisis Dengan Bantuan Katalis TiO2. Padang: Pasca Sarjana,
Jurusan Kimia, Universitas Padang.
Zusfahair, dkk. 2008. Pemanfaatan Kulit Batang Ubi Kayu Sebagai Sumber Enzim
Peroksidase Untuk Penurunan Kadar Fenol. Seminar Nasional Aplikasi Sains
dan Teknologi 2008. IST AKPRIND Yogyakarta.
10
Lampiran 1 Biodata Ketua dan Anggota
Ketua Pelaksana
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap (dengan gelar) I Dewa Gede Wira Adiyasa
2 Jenis Kelamin Laki-laki
3 Program Studi Analis Kimia Program D3
4 NIM 1303051013
5 Tempat dan Tanggal Lahir Singaraja, 05 Juli 1995
6 E-mail the_dodexx@yahoo.co.id
7 Nomor Telepon/HP 085737679151
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SD Lab
UNDIKSHA SMP N 1 Singaraja SMA N 1 Singaraja
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Mahasiswa.
Singaraja, 30 Maret 2015
Ketua Pelaksana ,
I Dewa Gede Wira Adiyasa
NIM. 1303051013
Anggota Pelaksana I
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap (dengan gelar) Ni Made Novianti Dewi
2 Jenis Kelamin Perempuan
3 Program Studi Analis Kimia Program D3
4 NIM 1303051014
5 Tempat dan Tanggal Lahir Galiukir, 24 Maret 1995
6 E-mail noviantidewi2423@yahoo.com
7 Nomor Telepon/HP 087860294924
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SD NO 2 Kebon
Padangan SMP N 1 Tabanan
SMA N 1
Tabanan
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Mahasiswa.
Singaraja, 30 Maret 2015
Anggota Pelaksana I,
Ni Made Novianti Dewi
NIM. 1303051014
Anggota Pelaksana II
C. Identitas Diri
1 Nama Lengkap (dengan gelar) I Made Griya Adi Parta
2 Jenis Kelamin Laki – Laki
3 Program Studi D3 Analis Kimia
4 NIM 1203051006
5 Tempat dan Tanggal Lahir adiparta182.@gmail.com
6 E-mail Kupang 26 Juli 1994
7 Nomor Telepon/HP 085737368722
D. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SD N. 2 Baturiti SMP 1 Kerambitan SMA 1 Kerambitan
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Mahasiswa.
Singaraja, 30 Maret 2015
Anggota Pelaksana II,
I Made Griya Adi Parta
NIM. 1203051006
Lampiran 2. Surat Pernyataan Ketua Peneliti
KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
Sekretariat : Jalan Udayana, Singaraja, 81117 Telepon (0362)
25072
SURAT PERNYATAAN KETUA PENELITI
Yang bertandatangan di bawah ini :
Nama : I Dewa Gede Wira Adiyasa
NIM : 1303051013
Program Sutdi : Analis Kimia Program D3
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Dengan ini menyatakan bahwa usulan PKM-Artikel Ilmiah saya dengan judul :
“SISA KULIT ARI BIJI KEDELAI SEBAGAI SUMBER ENZIM
PEROKSIDASE UNTUK MENURUNKAN KADAR FENOL” yang diusulkan
untuk tahun anggaran 2015 bersifat original dan belum pernah dibiayai oleh lembaga
atau sumber dana lain.
Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini, maka
saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku dan
mengembalikan seluruh biaya penelitian yang sudah diterima ke kas Negara.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan sebenar-benarnya.
Singaraja, 30 Maret 2015
Mengetahui
Pembantu Rektor III, Ketua Pelaksana
Kegiatan,
Lampiran 3. Surat Pernyataan Sumber Tulisan PKM-AI
KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
Sekretariat : Jalan Udayana, Singaraja, 81117 Telepon (0362)
25072
Saya yang menandatangani Surat Pernyataan ini:
- Nama : I Dewa Gede Wira Adiyasa
- NIM : 1303051013
Menyatakan bahwa PKM-AI yang saya tuliskan bersama anggota tim lainnya
benar
bersumber dari kegiatan yang telah dilakukan:
- Artikel ini bersumber dari PKM-Penelitian yang lolos didanai dikti tahun 2014 yang
berjudul “SISA KULIT ARI BIJI KEDELAI SEBAGAI SUMBER ENZIM
PEROKSIDASE UNTUK MENURUNKAN KADAR FENOL” yang telah
dilakukan sendiri oleh penulis bukan oleh pihak lain.
- Kegiatan ini membahas bagaimana kulit ari biji kedelai dapat diolah untuk
menghasilkan enzim peroksidase untuk mendegradasi senyawa fenol pada limbah
migas dan tekstil
- Kegiatan ini telah dilaksanakan tahun 2014 dan bbertembat di Laboratorium D3
Analis Kimia UNDIKSHA
Naskah ini belum pernah diterbitkan/dipublikasikan dalam bentuk prosiding
maupun
jurnal sebelumnya.
Demikian Surat Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran tanpa paksaan
pihak manapun juga untuk dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Singaraja, 30 Maret 2015 Menyetujui,
Yang membuat pernyataan Ketua Jurusan Analis Kimia
I Dewa Gede Wira Adiyasa Dr. I Made Gunamantha, S.T.,M.MT
NIM. 1303051013 NIP. 19680828 200212 1 001
Recommended