Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (Uji Pengaruh Suhu)

I PENDAHULUAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar Belakang Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip Percobaan, dan (4) Reaksi Percobaan.

1.1 Latar Belakang PercobaanOleh karena reaksi kimia itu dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang menggunakan katalis enzim yang dapat dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat (Poedjiadi, 2005).

Di samping itu, karena enzim itu adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi. Apabila terjadi proses denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun (Poedjiadi, 2005).

Kenaikan suhu sebelum terjadinya denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Namun kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya proses denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi. Oleh karena ada dua pengaruh yang berlawanan, maka akan terjadi suatu titik optimum, yaitu suhu yang paling tepat bagi suatu reaksi yang menggunakan enzim tertentu. Suhu optimum yaitu suhu yang menyebabkan terjadinya reaksi kimia dengan kecepatan paling besar. (Poedjiadi, 2005).1.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari uji pengaruh suhu adalah untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi.

1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip dari uji pengaruh suhu yaitu berdasarkan pada semakin tinggi suhu sampai batas optimum maka aktivitas enzim semakin tinggi akan tetapi apabila melewati batas optimum aktivitas enzim menurun.

1.4 Reaksi Percobaan

E+S ESE+PGambar 1. Reaksi Percobaan Uji Pengaruh SuhuII METODE PERCOBAAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Bahan yang Digunakan, (2) Pereaksi yang Digunakan, (3) Alat yang Digunakan, dan (4) Metode Percobaan.

2.1 Bahan yang Digunakan

Bahan yang digunakan dalam Uji Pengaruh Suhu adalah kedelai dan pisang sebagai ekstrak. 2.2 Pereaksi yang Digunakan

Pereaksi yang digunakan dalam Uji Pengaruh Suhu ini adalah urea dan katekol sebagai substrat serta PP.2.3 Alat yang Digunakan

Alat yang digunakan dalam Uji Pengaruh Suhu adalah tabung reaksi, rak tabung reaksi, dan pipet tetes.

2.4 Metode Percobaan

15 tetes substrat

15 tetes

ekstrak

sUntuk urase0C 37C 70C Tambahkan 2 tetes

PPMasing-masing 15 menit, dan amatiGambar 2. Metode Percobaan Pengaruh Suhu

III HASIL PENGAMATAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil Pengamatan, dan (2) Pembahasan.

3.1 Hasil PengamatanTabel 1. Hasil Pengamatan Uji Pengaruh SuhuSuhuEkstrakSubstratWarnaHasil 1Hasil 2

0CKedelaiUreaPink muda+++

37CPink tua++++++

70CPink+++

0CPisangKatekolCoklat++++

37CCoklat tua++++++

70CCoklat muda++

Sumber : Hasil I : Putri dan Yolanda, Kelompok F, Meja 11, 2014.

Hasil II : Laboratorium Biokimia Pangan, 2014.

Keterangan : (+++) Enzim aktif bekerja.

(++) Enzim kurang aktif bekerja.

(+) Enzim tidak aktif bekerja.

Gambar 3. Hasil Pengamatan Uji Pengaruh Suhu3.2 PembahasanOleh karena reaksi kimia itu dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang menggunakan katalis enzim yang dapat dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat (Poedjiadi, 2005).

Di samping itu, karena enzim itu adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi. Apabila terjadi proses denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun (Poedjiadi, 2005).

Enzim pada suhu yang sangat rendah, tidak benar-benar rusak tetapi aktivitasnya sangat banyak berkurang. Suhu yang tinggi akan menaikkan aktivitas enzim namun sebaliknya juga akan mendenaturasi enzim. Peningkatan temperatur dapat meningkatkan kecepatan reaksi karena molekul atom mempunyai energi yang lebih besar dan mempunyai kecenderungan untuk berpindah. Ketika temperatur meningkat, proses denaturasi juga mulai berlangsung dan menghancurkan aktivitas molekul enzim. Hal ini dikarenakan adanya rantai protein yang tidak terlipat setelah pemutusan ikatan yang lemah sehingga secara keseluruhan kecepatan reaksi akan menurun (Anonim, 2014).

Pengaruh suhu terhadap enzim ternyata agak kompleks, misalnya suhu yang terlalu tinggi dapat mempercepat pemecahan atau perusakan enzim, sebaiknya semakin tinggi suhu (dalam batas tertentu) semakin aktif melampaui reaksi katalisis enzim (Winarno, 2004).Faktor faktor yang mempengaruhi kerja enzim diantaranya konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, suhu, pengaruh pH, dan pengaruh inhibitor. Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim (Poedjiadi, 2005).Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar. Keadaan ini telah diterangkan oleh Michaelis-Menten dengan hipotesis mereka tentang terjadinya kompleks substrat. Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah besar (Poedjiadi, 2005).

Kenaikan suhu sebelum terjadinya denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Namun kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya proses denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi. Oleh karena ada dua pengaruh yang berlawanan, maka akan terjadi suatu titik optimum, yaitu suhu yang paling tepat bagi suatu reaksi yang menggunakan enzim tertentu (Poedjiadi, 2005).

Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion). Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat. Di samping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim (Poedjiadi, 2005).Hambatan atau inhibisi pada suatu reaksi yang menggunakan enzim sebagai katalis dapat terjadi apabila penggabungan substrat pada bagian aktif enzim mengalami hambatan. Molekul atau ion yang dapat menghambat reaksi tersebut dinamakan inhibitor. Hambatan yang dilakukan oleh inhibitor dapat berupa hambatan tidak reversibel atau hambatan reversibel (Poedjiadi, 2005).

Gambar 4. Grafik Hubungan Pengaruh Suhu dengan Aktivitas EnzimKenaikan suhu sebelum terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Koefisien suhu suatu reaksi diartikan sebagai kenaikan kecepatan reaksi sebagai akibat kenaikan suhu 10C. Koefisien suhu ini diberi simbol Q10. Untuk reaksi yang menggunakan enzim, Q10 ini berkisar antara 1,1 hingga 3,0 artinya setiap kenaikan suhu 10C, kecepatan reaksi mengalami kenaikkan 1,1 hingga 3,0 kali. Namun kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya proses denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi. Oleh karena ada dua pengaruh yang berlawanan, maka akan terjadi suatu titik optimum, yaitu suhu yang paling tepat bagi suatu reaksi yang menggunakan enzim tersebut (Poedjiadi, 2005).Titik 0 menunjukkan suhu optimum, yaitu suhu yang menyebabkan terjadinya reaksi kimia dengan kecepatan paling besar. Tiap enzim mempunyai suhu optimum tertentu. Umumnya enzim yang terdapat pada hewan mempunyai suhu optimum antara 40C-50C, sedangkan pada tumbuhan antara 50C-60C. Sebagian besar enzim terdenaturasi pada suhu di atas 60C (Poedjiadi, 2005).

Suhu optimum dari enzim katekin adalah 35C-40C, dan suhu optimum dari enzim urease adalah 60C.

Digunakan suhu 0C, 37C dan 70C, karena untuk mengetahui aktivitas enzim jika diberi suhu ruang yaitu 37C dan apabila diberi suhu ekstrim dingin dan suhu ekstrim panas. Dimana suhu ekstrim dingin adalah 0C dan suhu ekstrim panasnya adalah 70C.

Pada saat di dalam es batu dan di dalam waterbath harus didiamkan 5 menit, agar menyesuaikan ekstrak dengan suhu sekitar.Berdasarkan percobaan uji pengaruh suhu yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa pada ekstrak kedelai dengan substrat urea dan ekstrak pisang dengan substrat katekol enzim aktif bekerja pada suhu 37C. Untuk hasil enzim yang kurang bekerja pada ekstrak kedelai pada suhu 70C dan yang tidak aktif bekerjanya pada suhu 0C. Sedangkan pada ekstrak pisang hasil enzim yang kurang aktif bekerja pada suhu 0C dan yang tidak aktif bekerja pada suhu 70C. Hasil ini berbeda dengan yang diberikan oleh asisten, dimana seharusnya pada ekstrak kedelai enzim yang kurang aktif bekerja berada di suhu 0C dan yang tidak aktif bekerja pada suhu 70C, karena pada suhu 70C enzim sudah terdenaturasi dan rusak sehingga tidak aktivitas enzim, sedangkan pada suhu 0C enzim dalam keadaan inaktif dan dapat aktif kembali bila diberi suhu optimumnya. Perbedaan hasil tersebut dapat disebabkan ekstrak yang telah ditambahkan substrat terlalu lama pada suhu ruang, sehingga enzim sudah bekerja lebih dulu.IV KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan dan (2) Saran.

1.1 KesimpulanBerdasarkan percobaan Uji Pengaruh Suhu yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa pada ekstrak kedelai dengan substrat urea dan ekstrak pisang dengan substrat katekol enzim aktif bekerja pada suhu 37C.4.2 SaranPraktikan harus berhati-hati dalam menggunakan pipet, jangan menggunakan pipet yang sama untuk sampel yang berbeda, dan lebih teliti serta lebih memahami prosedur percobaan agar tidak terjadi kesalahan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2014, Pengaruh pH dan Suhu Terhadap Aktivitas Enzim, ebooks.unair.ac.id. Diakses: 30 April, 2014.Poedjiadi, Anna., 2005, Dasar-dasar Biokimia, Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.

Winarno F.G., 2004, Kimia Pangan dan Gizi, Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.