PERCOBAAN IIIIMOBILISASI ENZIM SECARA PENGIKATAN ION
IV Tujuan PercobaanMempelajari cara imobilisasi enzim protease
dan amilase secara pengikatan ion menggunakan bahan pengamobil
resin penukar ion.
IIV Alat dan BahanI. II. 2.1 Alat1. Neraca ohauss2. Gelas ukur
100 ml3. Gelas ukur 25 ml4. Batang pengaduk5. Spektronik-206.
Erlenmeyer 100 ml7. Rak tabung reaksi8. Pipet tetes9. Penangas
air10. Corong kaca11. Stopwatch12. Botol semprot13. Kuvet
2.2 Bahan1. Larutan pati 1 %2. Larutan iodium 10 %3. Enzim Alfa
Amilase 4. Resin penukar anion5. Aquadest6. Kertas saring7.
Aluminium foil
III. Prosedur KerjaA. Imobilisasi Enzim Amilase1. Memasukkan
enzim amilase sebanyak 2,5 ml ke dalam erlenmeyer 100 ml, kemudian
menambahkan aquadest sebanyak 25 ml.2. Memasukkan 5 gram resin
penukar anion ke dalam erlenmeyer, kemudian mengaduk campuran
selama 1 jam.3. Campuran selanjutnya, memasukkan ke dalam kolom
kromatografi dan menampung cairan yang keluar dari kolom.4.
Memasukkan kembali hingga 2 kali cairan yang keluar dari kolom.5.
Mengeluarkan enzim amilase amobil dari kolom, kemudian menimbang
untuk mengetahui beratnya dan menentukan rendemennya menggunakan
persamaa (1), serta menyimpan untuk dilakukan pengujian aktivitas
dan retensi aktivitas.
B. Imobilisasi Enzim Protease dari Getah Biduri1. Mengambil 10
gram enzim protease getah tanaman biduri, kemudian memasukkan ke
dalam erlenmeyer 100 ml dan menambahkan aquadest sebanyak 50 ml,
kemudian mengocok hingga enzim larut.2. Menyiapkan kolom
kromatografi yang bersih, kemudian mengisi dengan resin penukar
kation dan mencuci dengan aquadest hingga bersih.3. Memasukkan
larutan enzim sedikit demi sedikit ke dalam kolom yang berisi resin
penukar ion, dan menampung cairan yang keluar dari kolom (eluat).4.
Cairan yang keluar dari kolom memasukkan ulang hingga 3 kali,
kemudian mengeluarkan enzim protease amobil yang dihasilkan dan
menimbang untuk mengetahui beratnya.5. Menghitung rendemen enzim
protease amobil yang dihasilkan menggunakan persamaan (1),
menyimpan untuk dilakukan pengujian aktivitas dan retensi aktivitas
protease amobil yang dihasilkan.
C. Penentuan Aktivitas Amilase Amobil Hasil Imobilisasi1.
Memasukkan larutan pati 1 % ke dalam tabung reaksi sebanyak 5 ml
yang berkode A, B dan C, kemudian menambahkan 0,1 ml larutan iodium
10 % ke dalam masing-masing tabung reaksi.2. Menambahkan 1 ml enzim
amilase ke dalam tabung reaksi A, menambahkan 1 gram amilase amobil
ke dalam tabung reaksi B dan menambahkan 1 ml aquadest ke dalam
tabung reaksi C.3. Mengocok ketiga tabung reaksi selama 5 menit,
kemudian memasukkan ke dalam air mendidih selama 10 menit.4.
Kemudian menyaring, filtrat yang dihasilkan mengukur serapannya
pada panjang gelombang maksimum larutan pati dalam iodium (mengukur
dulu serapan larutan pati 1 % dalam iodium 10 % pada panjang
gelombang 360 nm 700 nm).5. Menentukan aktivitasnya, yaitu nilai
serapan awal tanpa enzim (tabung reaksi C) nilai serapan setelah
penambahan enzim (tabung reaksi A dan B)/ menit/ ml atau gram.
D. Penentuan Aktivitas Protease1. Mengambil 5 ml larutan santan
kelapa kemudian memasukkan ke dalam tabung reaksi yang berkode A
dan B.2. Menambahkan 1 gram enzim protease hasil ekstraksi dari
getah biduri pada tabung A, dan menambahkan 1 gram protease amobil
pada tabung B.3. Mengocok kedua tabung reaksi selama 1 menit,
kemudian memasukkan ke dalam penangas air dengan suhu 60 C dan
mengamati waktu yang diperlukan terbentuknya penggumpalan protein
pada santan kelapa.4. Menentukan aktivitas protease, yaitu waktu
yang diperlukan terjadi penggumpalan protein santan kelapa.
IV. Hasil PengamatanNo.PerlakuanHasil Pengamatan
1.5 ml enzim amilase + 50 ml aquadest + pengadukkan 1 jam +
penyaringan sebanyak 2 kaliEnzim amilase amobil Filtrat berwarna
kuning
2.15 ml larutan pati 1 % + 0,15 ml larutan iodium 10% + 3 ml
enzim alfa amilase + panaskan pada air mendidih selama 10 menit +
mengukur absorbansi pada panjang gelombang 500 nm.Larutan berwarna
kuning dengan nilai A sebesar 0,604
3.15 ml larutan pati 1 % + 0,15 ml larutan iodium 10% + 3 g
enzim alfa amilase amobil + panaskan pada air mendidih selama 10
menit + mengukur absorbansi pada panjang gelombang 500 nm.Larutan
bening dengan nilai A sebesar 0,044
4.15 ml larutan pati 1 % + 0,15 ml larutan iodium 10% + 3 ml
aquadest + panaskan pada air mendidih selama 10 menit + mengukur
absorbansi pada panjang gelombang 500 nm.Larutan berwarna biru
dengan nilai A sebesar 1,783
V. Analisa Data1. 2. 3. 4. 5. 5.1. Imobilisasi enzim alfa
amilase dengan resin penukar anionBerat enzim amilase = 5,8175 gram
(5 mL)Berat resin penukar anion= 10 gramBerat enzim amobil= 18,5
gramRendemen enzim amobil = x 100 %= = 116,9590 %
5.2. Penentuan aktivitas alfa amilase amobil hasil
imobilisasiPenentuan serapan pada panjang gelombang 500
nmNoNo.Tabung
ABD
1.0,6040,0441,783
Rendemen amobil= x 100 %= x 100 %= 1372,7272%
VI. PembahasanImobilisasi enzim secara pengikatan ion termasuk
salah satu teknik imobilisasi enzim kelompok pengikatan enzim pada
pembawa tidak larut air. Teknik ini juga termasuk teknik yang
sederhana seperti halnya imobilisasi enzim secara penyerapan fisik.
Perbedaanya hanya terdapat pada bahan pengamobil. Imobilisasi cara
penyerapan fisik bahan pengamobilnya harus bermuatan baik bermuatan
positif maupun bermuatan negativ. Beberapa jenis bahan pengamobil
yang dapat digunakan antara lain resin penukar kation dan anion,
karboksimetil dan sefadeks.Pada percobaan ini bertujuan untuk
mempelajari cara imobilisasi protease dan amilase secara pengikatan
ion menggunakan bahan pengamobil resin penukar ion. Resin penukar
ion dapat digunakan dalam metode pemisahan atau pemekatan dengan
menggunakan penukaran kesetaraan. Resin penukar ion merupakan
polimer tinggi organik yang mengandung gugus fungsional ionik,
resin ada umumnya adalah polimer berupa butiran dengan berbagai
ukuran. Pembuatan resin adalah dengan cara memasukkan gugus yang
diionisasi kedalam matriks polimer organik, yang paling umum adalah
polistirena yang bertindak sebagai adsorben. Dan menggunakan enzim
amilase untuk diimobilisasi secara pengikatan ion dengan bahan
pengamobil resin penukar anion. Prinsip amobillisasi dengan teknik
ini adalah enzim akan terikat secara ionik pada pembawa yang
mengandung residu penukar ion. Polisakarida sintesis memiliki pusat
penukar ion yang dapat digunakan sebagai pembawa. Pengikatan ionik
antara enzim dengan pembawa mudah dilakukan jika dibandingkan
dengan pengikatan enzim sacara kovalen. Amobilisasi enzim dengan
pengikatan ionik dapat mengakibatkan terjadinya sedikit perubahan
konformasi dan sisi aktif enzim.Enzim amilase merupakan
biokatalisator yang mampu mengkatalisis berbagai macam reaksi.
Alfa-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
(E.C.3.2.1.1).Alpha-amilase ini memiliki beberapa sisi aktif yang
dapat mengikat 4 hingga 10 molekul substrat sekaligus (Krystal W,
2010).Percobaan ini dilakukan dengan cara memasukkan resin penukar
anion ke dalam erlenmeyer yang berisi campuran antara enzim amilse
dengan aquadest, dimana tujuan dari penambahan aquadest untuk
megencerkan larutan dan kemudian mengaduk campuran selama 10 menit.
Pengocokan ini dilakukan untuk mengikat enzim pada karier atau
pembawa, dalam hal ini resin penukar anion (membentuk ikatan ion).
Selanjutnya dilakukan penyaringan dengan menggunakan kertas saring
untuk memperoleh enzim alfa amilase amobil. Resin penukar anion
yang digunakan pada percobaan ini akan mengikat anion-anion pada
enzim amilase sehingga akan terjadi pertukaran ion ketika enzim
amilase dicampurkan dengan resin penukar anion. Cairan yang keluar
dari penyaringan ditampung dan kemudian dimasukkan kembali hingga
dua kali dilakukan untuk menyeimbangkan kolom penukar ion terlebih
dahulu .Setelah penyaringan selesai dilanjutkan dengan penimbangan
enzim alfa amilase imobil, sehingga dapat diperoleh rendemen
116,9590 %.Pada perlakuan selanjutnya penentuan aktivitas amilase
amobil hasil imobilisasi, menyiapkan 3 tabung reaksi yang berkode
A, B, dan C memasukkan larutan pati 1 % sebanyak 15 ml pada masing
masing tabung reaksi. Kemudian menambahkan 3 tetes larutan iodium
10%. Penambahan larutan iodium ini bertujuan agar dapat
mengidentifikasi perubahan warna yang terjadi pada amilum. Dimana
molekul amilosa membentuk spiral disekitar molekul iodium, sehingga
menimbulkan warna biru tua dari antaraksi keduanya, yang berarti
ada pemecahan pati. Larutan iodium digunakan disini sebagai
indikator adanya amilum/pati, uji positifnya menunjukkan terjadinya
perubahan warna menjadi biru tua. Pati jika direaksikan dengan
Iodium akan menghasilkan senyawa kompleks yang berwarna biru/ungu.
Iodine akan berada di bagian tengah polimer amilosa yang berbentuk
heliks. Akan tetapi struktur atatu ikatan antara iodium dengan pati
belum diketahui dengan pasti. Intensitas warna biru yang terjadi
tergantung para panjang unit polimer amilosa. Kondensasi iodine
dengan karbohidrat dapat menghasilkan warna yang khas. Hal ini
disebabkan karena dalam larutan pati, terdapat unit-unit glukosa
yang membentuk rantai heliks karena adanya ikatan dengan
konfigurasi pada tiap unit glukosanya. Bentuk ini menyebabkan pati
dapat membentuk kompleks dengan molekul iodium yang dapat masuk ke
dalam spiralnya (Fesenden, 1986)Pada tabung reaksi A menambahkan 3
ml enzim amilase, tabung reaksi B menambahkan 3 g amilase amobil,
dan tabung reaksi C menambahkan 3 ml air destilata. Selanjutnya
mengocok tersebut dapat tercampur dengan sempurna. Selanjutnya
memasukkan ke dalam air mendidih selama 10 menit, di atas suhu 50C
enzim secara bertahap menjadi inaktif karena protein terdenaturasi.
Dengan bertambahnya suhu dapat mengakibatkan kecepatan reaksi
bertambah. Saat suhu meningkat, proses denaturasi semakin lama
merusak reaksi aktif dari molekul enzim. Ini terjadi karena tidak
melipatnya rantai protein setelah pemutusan dari rantai lemah jadi
kecepatan reaksi jadi lambat. Menurut Colby (1985), mengatakan
bahwa Alpha amilase pada umumnya aktif bekerja pada kisaran suhu
250C 950C. Penambahan ion kalsium dan klorida dapat meningkatkan
aktivitas kerja dan menjaga kestabilan enzim ini.Metode pengikatan
ion dalam pembuatan enzim amobil memiliki banyak kelebihan
diantaranya bahan pengamobil dapat direkaperi atau digunakan
berulang dan ikatan antara bahan pengamobil dengan molekul protein
enzim cukup kuat karena melibatkan adanya ikatan kimia ( ikatan ion
) selain itu dilihat dari molekul resin yang berupa bahan padat
memungkinkan adanya molekul enzim yang teradsorpsi dipermukaan
molekul resin sehingga metode ini lebih maksimal untuk membentuk
enzim amobil jika dibandingkan dengan metode penyerapan fisik.
Sedangkan kekurangan dari imobilisasi enzim secara pengikatan ion
yaitu mudah bocor.Pada perlakuan Selanjutnya filtrat disaring dan
mengukur serapan pada spektrometer, pengukuran serapan dilakukan
pada panjang gelombang 500 nm. Dari hasil pengamatan yang diperoleh
panjang gelombang maksimumnya tabung A, B, dan C masing masing
yaitu 0,604, 0,044 dan 1,783 Sedangkan penentuan aktivitas amilase
pada resin penukar anion retensi yang diperoleh yaitu
1372,7272%.
VII. KesimpulanDari hasil percobaan yang dilakukan dapat
disimpulkan bahwa :1. Pembuatan enzim amobil dengan metode
pengikatan ion dapat menggunakan resin penukar ion, karena molekul
enzim memiliki muatan positif dan negatif yang dapat dipertukarkan
dengan molekul bermuatan dalam resin.2. Aktivitas enzim alami lebih
tinggi dibandingkan aktivitas enzim amobil. Hal ini disebabkan pada
enzim alami, pusat aktif enzimnya tidak terhalang oleh bahan
pengamobil dan enzim alami tidak terikat oleh suatu pengikat enzim
seperti pada enzim amobil. 3. Rendemen enzim alfa amilase amobil
yang di peroleh adalah 116,9590 %4. Penentuan aktivitas amilase
pada resin penukar anion retensi yang diperoleh yaitu
1372,7272%
DAFTAR PUSTAKAColby, S.D (1985). Biochemistry, A Synopsis. Lange
Medical Publikations. CaliforniaFessenden, Ralp J. dan Joan S.
Fessenden. 1989. Kimia Organik Jilid 2. Terjemahan. Edisi Ketiga.
Penerbit Erlangga. Jakarta.Mappiratu. 2014. Penuntuk Praktikum
Imobilisasi Enzim Dan Sel. Jurusan Kimia FMIPA UNTAD. PaluPoliana
J, MacCabe AP. 2007. Industrial Enzymes; Structure, Function, and
Applications. Springer. DordrechtKrystal W. 2010. Amylase, Alpha.
http://id.wikipedia.org/wiki/Alfa-amilase Diakses pada 24 Maret
2014.
Laporan PraktikumIMOBILISASI ENZIM DAN SELPERCOBAAN
IIIIMOBILISASI ENZIM SECARA PENGIKATAN ION
Oleh
Nama : Dina Apriana Putri HusniStambuk : G 301 11 001Kelompok :
I (Satu)Asisten : Moh. Sidiq
LABORATORIUM KIMIA ORGANIK DAN BIOKIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN
ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSTAS TADULAKOPALU2014LEMBAR
ASISTENSI
Nama: Dina Apriana Putri HusniStambuk: G 301 11 001Asisten: Moh.
Sidiq
Hari/tanggalPerbaikanParaf
