Upload
rury-ratnafuri
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
1/12
HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS
Rury Ratnafuri
230110130228
Laboratorium Bioteknologi Unoversitas Padjadjaran
Kelompok 16Kelas C
ABSTRAK
Untuk mendapatkan energi tidak hanya berasal dari karbohidrat,
melainkan dari protein juga. Protein selain sebagai sumber energi juga sebagai zatpembangun dan pengatur. Dalam laporan praktikum ini dibahas mengenai hasil
pengujian terhadap hidrolisis protein enzimatis. Tujuan dari hidrolisis protein
enzimatis ini adalah untuk menguraikan protein menjadi senyawa yang berantai
pendek (peptida). Digunakan enzim karena dapat menghasilkan peptida yang
tinggi dan mudah dipecah-pecah. Hidrolisis protein enzimatis ini dilakukan
dengan penambahan enzim spesifik untuk mempercepat proses hidrolis, yaitu
enzim protease. Untuk menghasilkan enzim protease digunakan bantuan ekstrak
pepaya dan nanas. Pada pepaya terdapat enzim papain, dan pada nanas terdapat
enzim bromeilin. Adapun sampel yang digunakan untuk hidrolisis protein ini
adalah susu, telur, dan tempe. Enzim protease yang berpengaruh dan bekerja
optimal pada sampel adalah enzim yang berasal dari ekstrak nanas yaitu enzim
bromeilin.
Kata kunci:Hidrolisis protein, enzim protease, enzim papain, enzim bromeilin.
PENDAHULUAN
Dalam kehidupan protein dibutuhkan oleh tubuh karena berperan penting
dalam pembentukan biomolekul daripada sumber energi. Protein adalah suatu zat
makanan yang sangat penting bagi tubuh, karena zat ini disamping berfungsisebagai sumber energi juga sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah
sumber asam- asam amino yang mengandung unsur C, H, O dan N yang tidak
dimiliki oleh lemak atau karbohidrat. Protein terdiri atas rantai-rantai asam amino,
yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Unsur nitrogen adalah unsur
utama protein, karena terdapat di dalam semua protein akan tetapi tidak terdapat
di dalam karbohidrat dan lemak. Unsur nitrogen merupakan 16% dari berat
protein. Molekul protein lebih kompleks daripada karbohidrat dan lemak dalam
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
2/12
hal berat molekul dan keanekaragaman unit-unit asam amino yang membentuknya
(Almatsier, 1989).
Molekul protein merupakan rantai panjang yang tersusun oleh mata rantai
asam-asam amino. Dalam molekul protein, asam-asam amino saling dirangkaikan
melalui reaksi gugusan karboksil asam amino yang satu dengan gugusan amino
dari asam amino yang lain, sehingga terjadi ikatan yang disebut ikatan peptida.
Ikatan pepetida ini merupakan ikatan tingkat primer. Dua molekul asam amino
yang saling diikatkan dengan cara demikian disebut ikatan dipeptida. Bila tiga
molekul asam amino, disebut tripeptida dan bila lebih banyak lagi disebut
polipeptida. Molekul protein adalah suatu polypeptida, dimana sejumlah besar
asam-asam aminonya saling dipertautkan dengan ikatan peptida tersebut (Gaman
dan Sherrington, 1992).
Gambar 1. Struktur Protein (Sherrington, 1992)
Protein merupakan molekul yang sangat besar, sehingga mudah sekali
mengalami perubahan bentuk fisik maupun aktivitas biologis. Banyak faktor yang
menyebabkan perubahan sifat alamiah protein misalnya : panas, asam, basa,
pelarut organik, pH, garam, logam berat, maupun sinar radiasi radioaktif.
Perubahan sifat fisik yang mudah diamati adalah terjadinya penjendalan (menjadi
tidak larut) atau pemadatan (Sudarmadji, 1989). Ada protein yang larut dalam air,
ada pula yang tidak larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut
lemak seperti misalnya etil eter. Daya larut protein akan berkurang jika
ditambahkan garam, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan.
Berdasarkan hasil hidrolisa total suatu protein dikelompokkan sebagai berikut :
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
3/12
(1) Asam amino esensial yaitu asam amino yang tidak dapat disintesa oleh tubuh
dan harus tersedia dalam makanan yang dikonsumsi. Pada orang dewasa terdapat
delapan jenis asam amino esensial : 1. Lisin 5. Threonin 2. Leusin 6. Phenylalanin
3. Isoleusin 7. Methionin 4. Valin 8. Tryptophan. Sedangkan untuk anak-anak
yang sedang tumbuh , ditambahkan dua jenis lagi ialah Histidin dan Arginin. (2)
Asam amino non esensial yaitu asam amino yang dapat disintesa oleh tubuh ialah
: 1. Alanin 6. Tirosin 2. Asparagin 7. Sistein 3. Asam aspartat 8. Glisin 4. Asam
glutamat 9. Serin 5. Glutamin 10. Prolin (Sediaoetama, 1985).
Hidrolisis adalah istilah umum yang dipergunakan untuk menyebut reaksi
suatu zat dengan air. Hidrolisis atau dalam bahasa Inggris disebut sebagai
Hydrolysis berasal dari kata hydro artinya air dan lysis artinya peruraian.
jadi hidrolisis bisa diartikan sebagai peruraian oleh air. Sifat asam, netral, atau
basa larutan garam ditentukan oleh reaksi hidrolisis baik kation atau anion garam
tersebut.
Hidrolisis adalah suatu proses kimia yang menggunakan H2O sebagai
pemecah suatu persenyawaan termasuk inversi gula, saponifikasi lemak dan ester,
pemecahan protein dan reaksi Grignard. H2O sebagai zat pereaksi dalam
pengertian luas termasuk larutan asam dan basa (dalam senyawa organik,
hidrlisis, netralisasi). Produk akhir dapat berbentuk cair, pasta atau bubuk/tepung
yang bersifat higroskopis. Fungsi hidrolisis protein dapat sebagai penyedap atau
sebagai "intermediates untuk isolasi dan memperoleh asam amino secara individu
atau dapat pula untuk pengobatan yaitu sebagai obat diet untuk penderita
pencernaan. Hidrolisis protein dengan menggunakan basa mempunyai kelebihan
tidak menghancurkan triptofan dari protein dan pembentukan "humin" lebih
sedikit. Kekurangannya. hidorlisis basa menghasilkan produk yang tidak
mengandung semua asam amino dan mempunyai cita rasa yang kurang dibanding
dengan hasil hidrolisis asam. Hidrolisis protein didefinisikan sebagai protein yang
mengalami degradasi hidrolitik dengan asam atau basa kuat dengan hasil akhir
berupa campuran beberapa hasil. Bila hidrolisis dilakukan dengan sempurna maka
akan diperoleh hidrolisat yang terdiri dari campuran 18 sampai 20 macam asam
amino.
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
4/12
Hidrolisis protein dilakukan dengan bantuan enzim protease. Enzim
protease adalah sekelompok enzim katalis yang berfungsi untuk menghidrolisis
atau merusak protein. Protease mampu menghidrolisis hampir semua protein
sepanjang komponen sel-sel hidup. Beberapa contoh enzim protease adalah enzim
yang terdapat pada buah pepaya dan buah nanas. Pada buah pepaya disebut enzim
papain dan pada buah nanas disebut enzim bromelin . Enzim papain adalah enzim
protease yang terkandung dalam getah pepaya baik dalam buah, batang dan
daunnya. Enzim bromelin adalah enzim yang secara alami terdapat pada buah dan
batang nanas. Bromelin termasuk enzim protease yang membantu mencerna
protein.
Kata enzim diperkenalkan oleh Kuhne pada tahun 1878 untuk suatu zat
yang bekerja pada suatu substrat. Kata enzim berasal dari bahasa Yunani yang
berarti di dalam sel. Enzim adalah protein yang diproduksi dari sel hidup dan
digunakan oleh sel-sel untuk mengkatalisis reaksi kimia yang spesifik. Enzim
memiliki tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya lebih besar dari katalisator
sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Enzim dikatakan
sebagai suatu kelompok protein yang berperan sangat penting dalam aktivitas
biologis. Dalam jumlah yang sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu
sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan-penyimpangan hasil
akhir reaksinya. Hampir semua enzim yang telah diketahui adalah protein
sehingga enzim merupakan biokatalisator yang dibentuk dari molekul protein
terutama yang berbentuk globulan. Enzim yang berperan penting dalam hidrolisis
protein ada 2 yaitu protease yang dapat memecah ikatan protein menjadi peptide,
dan peptidase yang dapat memecah ikatan peptida menjadi asam amino. Dengan
kombinasi protease dan peptidase dapat memecah 90% ikatan peptide (Fennema
,1985).
METODOLOGI
Pelaksanaan praktikum hidrolisis protein enzimatis ini dilakukan pada hari
Jumat, 14 November 2014 berlokasi di lantai 3 Gedung 4 Faperta Labortorium
Bioteknologi Universitas Padjadjaran Jatinangor. Untuk melakukan praktikum
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
5/12
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
6/12
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan
Kel. sampel perlakuanph Ph,
tekstur,warna
Tanpa
perlakuanawal akhir
9Tempe(5 gr)
Papaya
muda7 6
Aroma tidak
terlalu
kuat,berair,teks
tur lembut,
warnanya tetap
Teksturnyalembut dan
berwarna crem
Papaya tua 7 5
Aromanya
lebih keluar
,teksturnya
lembut,warnanya tidak
berubah dan
ada sedikit air
10Tempe
(5gr)
Nanas
muda 7 5
Teksturnya
lebih lembut,
warnanya lebih
pucat,danaromanya
tidak terlalu
kuat
Teksturnya
lembut,warnan
ya crem atauputih
kekuningan.
Belum ada
perubahan
ketika baru
ditambah
dengan ekstrak
nanas muda
dan nanas tua
Nanas tua 7 5
Teksturnya
lembut,
warnanya
sama dengan
sebelum
penambahan
ekstrak nanas
tua
11Telur
(5ml)
Pepaya
muda10 9
Terdapat
banyak
buih,warnanya
kuning
bening,filtrate
papaya
mengapung,str
uktur larutan
kental,dan ada
dominan bau
telur
Teksturnya
kental,warna
sampelnya
putih telur
(bening
kekuningan)
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
7/12
Pepaya tua 10 8
Ada sedikit
buih,warnanya
orange,filtratemenyebar di
seluruh
larutan,struktur
nya sangat
kental,domina
n bau papaya
dan tidak
terdapat
endapan
12Telur
(5ml)
Nanas
muda7 7
Struktur cairan
encer,adasedikit buih,
warnanya
kuning muda,
dan dominan
bau telur
Teksturnya
kental,warnany
a bening
kuning
keemasan
Nanas tua 7 7
Struktur cairan
encer, banyak
buih, warnanya
kuning tua,
bau nanas
lebih dominan
13Susu
(5ml)
Pepaya
muda7 6
Larutan
homogeny,tida
k ada
endapan,warna
nya putih pekat
Berwarna
putih pekat
dan encer
Pepaya tua 7 7
Tidak
homogeny
antara filtrate
dan susu tidak
menyatu,warnanya
adalah putih
kemerahan
14Susu
(5ml)
Nanas
muda7 6
Larutan
menyatu tapi
ada gumpalan
dari serat
nanas yang
merata
Putih homogen
dan encer
Nanas tua 7 5
Terjadi
koagulasi,bagi
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
8/12
an bawah cair
tetapi bagian
atasmenggumpal
15Tempe
(5gr)
Pepaya
muda7 5
Tekstur
menjadi lebih
lembek, dan
tidak ada
perubahan
warna
Tidak ada
perubahan
Pepaya tua 7 5Tidak ada
perubahan
16Tempe
(5gr)
Nanas
muda7 5
Warna
tape,aroma
tidak
kuat,warna
tidakberubah,dan
strukturnya
lembut
Tekstur tempe
lembut,warna
putih
kekuningan,da
n sebelum
penambahan
ekstrak tidak
ada perubahanNanas tua 7 5
Aromanya
kuat, warnanya
tidak
berubah,berairdan teksturnya
lembut
PEMBAHASAN
Praktikum ini yaitu hidrolisis protein enzimatis dengan perlakuan
penambahan ekstrak pepaya dan nanas. Dari praktikum yang telah dilakukan
didapatkan hasil yaitu, pada sampel tempe yang dilakukan oleh kelompok 9, 10,
15, dan 16 pH awal dari semua kelompok sama, yaitu 7. Pada perlakuan dengan
penambahan nanas maupun pepaya sebelum didiamkan tidak ada perubahan
apapun. Setelah didiamkan selama 30 menit tekstur tempe yang telah ditumbuk
menjadi lebih lembek, hanya saja pada perlakuan penambahan pepaya muda
maupun nanas muda, aroma buahnya tidak dominan. Tetapi pada perlakuan
penambahan nanas dan pepaya matang, aroma buah tersebut lebih dominan.
Pengaruhnya reaksinya pun lebih signifikan dengan yang penambahan buah
matang. Namun tidak ada perubahan warna yang terjadi.
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
9/12
Pada sampel telur dengan perlakuan penambahan pepaya muda, setelah
didiamkan 30 menit pada sampel terdapat banyak buih, dan warna telur tetap
mendominasi. Berbeda dengan perlakuan penambahan nanas muda, setelah
didiamkan buih yang dihasilkan sedikit namun lebih encer. Sedangkan pada
perlakuan penambahan pepaya matang dan nanas matang aroma buahnya lebih
dominan dibandingkan dengan aroma telur dan warnanya pun sedikit berubah.
Perubahan warna ini bukan dikarenakan adanya reaksi terhadap perlakuan, tetapi
akibat warna dari buah yang matang.
Untuk sampel susu dengan perlakuan penambahan pepaya dan nanas
muda, larutannya homogen, tetapi pada sampel dengan penambahan nanas muda
saat didiamkan terdapat gumpalan sedangkan pada perlakuan pepaya muda tidak
terdapat gumpalan maupun endapan. Pada perlakuan penambahan pepaya dan
nanas matang larutan sama-sama tidak homogen, tetapi pada perlakuan
penambahan nanas matang, pada sampel terjadi penggumpalan atau koagulasi
pada bagian atas tabung reaksi, tetapi pada bagian bawahnya tetap cair. Adapun
pengaruh terhadap pH setelah didiamkan adalah pH susu menjadi turun.
Pada praktikum kali ini digunakan ekstrak buah pepaya karena pada
pepaya terdapat enzim pemecah protein atau enzim proteolitik yang disebut
papain (Kalie, 1999). Karena protein dapat dihidrolisis dengan bantuan enzim
protease. Fungsi enzim protease yaitu untuk memutuskan ikatan peptida yang
menyebabkan terjadinya perubahan tekstur. Oleh karena itu hasil praktikum
dengan perlakuan penambahan ekstrak pepaya dan nanas tekstur sampel berubah,
menjadi lebih lembek itu karena ikatan peptida pada protein tersebut telah
diputuskan.
Pepaya pun mengandung enzim-enzim protease yaitu papain dan
kimopapain. Papain merupakan satu dari jenis enzim yang paling kuat yang
dihasilkan oleh seluruh bagian tanaman pepaya. Berdasarkan klasifikasi the
international union of biochemistry, papain termasuk enzim hidrolase yang
mengkatalisis reaksi hidrolisis suatu substrat dengan pertolongan molekul air.
Aktivitas katalisis papain dilakukan melalui hidrolisis yang berlangsung pada sisi-
sisi aktif papain (Wong, 1989 diacu dalam Budiman, 2003).
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
10/12
Aktivitas enzim papain cukup spesifik karena papain hanya dapat
mengkatalisis proses hidrolisis dengan baik pada kondisi pH serta suhu dalam
kisaran waktu tertentu. Papain mempunyai kondisi pH 5,0 7,0, tetapi untuk pH
optimumnya tergantung pada substrat (Muchtadi et al., 1992). Pada semua sampel
memiliki suhu awal 7, sehingga enzim papain ini dapat bekerja dan bereaksi pada
sampel.
Sedangkan pada buah nanas terdapat enzim proteolitik juga, yaitu enzim
bromeilin. Bromelin adalah enzim yang dapat diisolasi dari sari atau batang nanas
(Winarno, 1986). Bromelin tergolong kelompok enzim protease sulfhidril
(Chairunisa, 1985). Bromelin memiliki kemampuan untuk memecah struktur
molekul protein menjadi bentuk lebih sederhana (asam amino) (Suprapti, 2008)
KESIMPULAN
Protein adalah suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh, karena
zat ini disamping berfungsi sebagai sumber energi juga sebagai zat pembangun
dan pengatur. Protein adalah sumber asam- asam amino yang mengandung unsur
C, H, O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat. Protein
merupakan molekul yang sangat besar, sehingga mudah sekali mengalami
perubahan bentuk fisik maupun aktivitas biologis. Hidrolisis protein adalah
penguraian protein menjadi peptida. Hidrolisis protein dilakukan dengan bantuan
enzim protease. Enzim protease adalah sekelompok enzim katalis yang berfungsi
untuk menghidrolisis atau merusak protein. Enzim protease yang digunakan
adalah enzim papain dan enzim bromeilin yang berasal dari ekstrak nanas dan
pepaya. Susu, telur, tempe terbukti mengandung protein karena terjadi perubahan
reaksi setelah dilakukan hidrolisis protein enzimatis.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.Enzim Papain Dari Pepaya. http://www.warintek.ristek.go.id/pangan_
kesehatan/pangan/ipb/Enzim%20papain%20dari%20pepaya.pdf. Tekno
Pangan dan Agroindustri volume 1 nomor 11. Jurusan teknologi Pangan
dan Gizi. IPB
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
11/12
Anonim. http://digilib.unimed.ac.id/public/UNIMED-Undergraduate-22563-BAB
% 20II .pdf. Universitas Negeri Medan
Utami, Dhiah Putri. 2010.Pengaruh Penambahan Ekstrak Buah Nanas (Ananas
comosus L. Merr) Dan Waktu Pemasakan Yang Berbeda Terhadap
Kualitas Daging Itik Afkir. Universitas Sebelas Maret Surakarta
LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Dokumentasi Praktikum
Gambar 1. Penuangan ekstrak Gambar 2. Ekstrak nanas
Nanas muda dan nanas matang
8/10/2019 Lapak Revisi Hidrolisis Protein Enzimatis
12/12
Gambar 3. Penumbukkan Gambar 4. Sampel tempe yang telah
Tempe diberikan perlakuan penambahan ekstrak