LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA

PERCOBAAN I

PENGARUH KONDISI LAPAR (KEADAAN PUASA) TERHADAP

KANDUNGAN GLIKOGEN HEPAR AYAM

OLEH:

NAMA : ISTAR FEBRIANTI

NIM : F1F1 12 036

KELAS : A

KELOMPOK: II (DUA)

ASISTEN : SARIPUDDIN

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2013

PERCOBAAN I

PENGARUH KONDISI LAPAR (KEADAAN PUASA) TERHADAP KADAR

GLIKOGEN HEPAR AYAM

A. TUJUAN

Tujuan dari percobaan “Pengaruh Kondisi Lapar (Keadaan

Puasa) terhadap Kadar Glikogen Hepar Ayam” adalah untuk

membandingkan perubahan kadar glikogen pada hepar ayam

yang lapar.

B. LANDASAN TEORI

Glikogen merupakan salah satu bentuk simpanan energi di

dalam tubuh yang dapat dihasilkan melalui konsumsi karbohidrat

dalam sehari-hari dan merupakan salah satu sumber energi utama

yang digunakan oleh tubuh pada saat berolahraga. Di dalam

tubuh glikogen akan tersimpan di dalam hati dan otot. Kapasitas

penyimpanan glikogen di dalam tubuh sangat terbatas yaitu

hanya sekitar 350-500 gram atau dapat menyediakan energi

sebesar 1.200-2.000 kkal. Sekitar 67% dari simpanan glikogen

yang terdapat di dalam tubuh akan tersimpan di dalam otot dan

sisanya akan tersimpan di dalam hati. Di dalam otot, glikogen

merupakan simpanan energi utama yang mampu membentuk

hampir 2% dari total massa otot (Anwari, 2007).

Glikogen yang terdapat di dalam otot hanya dapat digunakan

untuk keperluan energi di dalam otot tersebut dan tidak dapat

dikembalikan ke dalam aliran darah dalam bentuk glukosa apabila

terdapat bagian tubuh lain yang membutuhkannya. Berbeda

dengan glikogen hati dapat dikeluarkan apabila terdapat bagian

tubuh lain yang membutuhkan. Glikogen yang terdapat di dalam

hati dapat dikonversi melalui proses glikogenolisis menjadi

glukosa dan kemudian dapat dibawa oleh aliran darah menuju

bagian tubuh yang membutuhkan seperti otak, sistem saraf,

jantung, otot dan organ tubuh lainnya (Anwari, 2007).

Pasokan glukosa dalam tubuh tidak tidak selalu cukup, antara

makanan dan selama puasa, atau setelah olahraga berat,

sehingga glikogen habis. Pada keadaan ini, organisme

memerlukan metode untuk sintesis glukosa dari prekursor non

karbohidrat. Hal ini dicapai dengan jalur disebut glukoneogenesis

(pembentukan baru gula), yang mengubah piruvat yag

mengaitkan tiga sampai empat senyawa karbon glukosa (Nelson

dan Michael, 2004).

Glukoneogenesis melibatkan banyak tahap reaksi yang

dikatalisis oleh enzim yang sama digunakan dalam glikolisis.

Enzim lain yang khusus untuk glukoneogenesis dan hanya

disintesis adalah enzim di bawah pengaruh kortisol dan glukagon.

Glikolisis terjadi secara eksklusif saat dibutuhkan dalam

sitoplasma, tetapi glukoneogenesis juga melibatkan mitokondria

dan retikulum endoplasma (RE). Glukoneogenesis membutuhkan 4

ATP (3 ATP + 1 GTP) per glukosa yaitu dua kali lebih banyak dari

glikolisis (Koolman dan Roehm, 2005).

Karbohidrat mewakili bagian terbesar dari diet, seperti

seorang atlet harus memastikan karbohidrat yang memadai

dalam diet mereka untuk mengoptimalkan cadangan glikogen.

Beberapa studi menunjukkan bahwa asupan karbohidrat yang

besar dapat mengoptimalkan otot dan sediaan glikogen hati.

Kurangnya asupan karbohidrat meningkatkan pemanfaatan

protein untuk kebutuhan energi. Bahkan, selama aktivitas fisik

yang berkepanjangan, atlet dengan sediaan glikogen rendah akan

memetabolisme dua kali lebih banyak protein dibandingkan

dengan mereka yang memadai akibat meningkatnya

glukoneogenesis (Maughan dalam Borrioene et al., 2009).

Hepar berfungsi sebagai penyimpan glikogen dalam

sitoplasma. Sel-sel hepatosit yang mengalami kerusakan struktur

mengakibatkan gangguan dalam metabolisme, diantaranya

metabolisme dan mobilisasi glikogen dalam hepatosit (Ernawati

dalam Dewi dan Tyas, 2009).

Produksi ATP dari fosforilasi oksidatif tidak selalu cocok

dengan tingkat hidrolisis ATP. Kekurangan pasokan energi

oksidatif dipenuhi oleh fosforilasi substrat. Substrat fosforilasi

menyediakan energi melalui pemanfaatan phosphocreatine dan

metabolisme glikogen otot melalui jalur glikolisis dengan formasi

laktat (Saltin dalam Stellingwerff et al., 2007).

Penyerapan glukosa dilakukan oleh insulin. Selain

merangsang penyerapan glukosa, insulin mempromosikan

fosforilasi dan menghambat glikogen sintase kinase 3 (GSK3) dan

komponen insulin (Lee dan Kim dalam June et al., 2012). GSK3

pertama kali dijelaskan dalam metabolisme glikogen sebagai

enzim yang memfosforilasi dan menginaktivasi glikogen sintase,

membatasi tingkat enzim dalam sintesis glikogen sebagai respon

terhadap insulin. Meskipun GSK3 adalah konstitutif aktif dalam sel,

ia aktif dalam menanggapi rangsangan insulin sintesis glikogen di

otot (Wang dalam June et al., 2012). Kandungan glikogen

ditentukan oleh reaksi warna dengan reagen antron dan diukur

secara spektrofotometri pada panjang gelombang 590 nm (June et

al, 2012).

Diabetes mellitus adalah penyakit metabolik yang ditandai

oleh metabolisme abnormal tingkat tinggi glukosa darah

(Internasional Diabetes Federation dalam June et al., 2012). Salah

satu gejala utama pada diabetes adalah penurunan kapasitas

penyimpanan glukosa dikaitkan dengan kurangnya aktivitas

glikogen sintase, pembatasan tingkat enzim dalam glikogenesis,

selain cacat aktivitas penyerapan glukosa dari sel-sel (Cline dalam

June et al, 2012).

C. ALAT DAN BAHAN

1. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan “pengaruh

kondisi lapar (keadaan puasa) terhadap kadar glikogen

hepar ayam” adalah:

- Lumpang dan alu

- Tabung sentrifugas 50 ml

- Pipet tetes

- Sendok tanduk

- Sentrifugas

- Labu Erlenmeyer 100 ml

- Cawan porselin

- Penangas air

- Gelas kimia 500 ml

- Gegep

- Tabung reaksi

- Batang pengaduk

- Kuvet

- Spektrofotometer

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan percobaan

“pengaruh kondisi lapar (keadaan puasa) terhadap kadar

glikogen hepar ayam” adalah:

- Hepar ayam yang dipuasakan dan hepar ayam yang

tidak dipuasakan

- Akuades

- Etanol 96% dingin

- Larutan Iodin 0,01 M

- Larutan DNS

- H2SO4 pekat

- Tissue

D. URAIAN BAHAN

1. NaCl (Ditjen POM, 1979, halaman 403)

Nama resmi : natrii chloridum

BM : 58,44

RM : NaCl

Rumus struktur: Na-Cl

Kelarutan : larut dalam 2,8 bagian air, dalam 2,7 bagian

air mendidih dan dalam lebih kurang 10

bagian gliserol P; sukar larut dalam etanol

(95%) P.

Pemerian : hablur heksahedral tidak berwarna atau

serbuk hablur putih; tidak berbau; rasa asin.

Penyimpanan : dalam wadah tertutup rapat.

Kegunaan : sumber ion klorida dan ion natrium.

2. Etanol (Ditjen POM, 1979, halaman 65).

Nama resmi : Aethanolum absolutum

Sinonim : Etanol

RM : C2H6O

BM : 46,07

Rumus struktur:

Pemerian :cairan tak berwarna, jernih, mudah

menguap dan mudah bergerak; bau khas; rasa

panas. Mudah terbakar dengan memberikan

nyala biru yang tidak berasap.

Kelarutan : sangat mudah larut dalam air, dalam

kloroform P dan dalam eter.

Penyimpanan : dalam wadah tertutup rapat, terlindung

dari cahaya ditempat sejuk, jauh dari nyala

api.

3. TCA (Ditjen POM, 1979, halaman 59)

Nama resmi : acidum trichloroaceticum

Sinonim : asa, triklorasetat

BM : 163,39

RM : C2HCl3O2

Rumus struktur:

Kelarutan : sangat mudah larut dalam air, dalam etanol

(95%) P dan dalam eter P.

Pemerian : hablur atau massa hablur; sangat rapuh;

tidak berwarna; rasa lemah atau getir dan

khas.

Penyimpanan : dalam wadah tertutup baik

Kegunaan : kaustikum

4. Larutan iodin (Ditjen POM, 1995)

Nama Lain : Iodium

BM : 126,90

RM : I

Rumus struktur:

Kelarutan :Sangat sukar larut dalam air; mudah larut

dalam karbon

disulfida, dalam kloroform, dalam karbon

tetraklorida dan dalam eter; larut dalam

etanol dan dalam larutan iodide; agak sukar

larut dalam gliserin.

Pemerian :Keping atau granul, berat, hitam keabu-

abuan,; bau khas;

berkilau seperti metal.

Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat.

Kegunaan : Zat tambahan.

5. H2SO4 pekat (Ditjen POM, 1979, halaman 58).

Nama resmi : Acidum Sulfuricum

Rumus struktur:

RM : H2SO4

BM : 98,07

Pemerian : cairan kental seperti minyak, korosif,

tidakberwarna: jika ditambahkann kedalam air

menimbulkan panas.

Penyimpanan : dalam wadah tertutup rapat.

Penggunaan : zat tambahan.

6. Akuades (Ditjen POM, 1979, halaman 96).

Nama resmi : Aqua destilata

RM : H2O

Rumus struktur:

BM : 18,02

Pemerian : cairan jenuh, tidak berwarna, tidak berbau.

Penyimpanan : dalam wadah tertutup rapat.

Penggunaan : sebagai pelarut.

7. Larutan DNS (MSDS : 1,9)

Sinonim : dinitrosalicylic acid, 2-hydroxy-3, 5-

dinitrobenzoic Acid

rumus struktur:

Rumus kimia : C7-H4-N2-O7

berat molekul : 228,12

Pemerian : cairan berwarna gelap, berbau khas.

Penyimpanan : dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan : sebagai pengompleks.

8. Dietil eter (MSDS : 1,2)

Nama lain :eter, etil eter, etoksietana, 1,1 '-oxybis etana,

dietil oksida, ether, etil oksida, ether, anestesi

eter, RCRA limbah nomor U117, pelarut eter,

3-oxapentane

Rumus molekul: C4H10O

Rumus struktur:

Berat molekul : 74,12

Pemerian : cairan jernih, tak berwarna, Jauhkan dari

nyala api terbuka, permukaan panas, dan

sumber api.

Penyimpanan : Simpan di daerah yang memiliki ventilasi

pembuangan yang baik. Hindari kontak

dengan kulit dan mata. Jangan mengirup uap

atau gas semprotan. Tinakan pencegahan

terhadap listrik statis.

Kegunaan ;anestetika

E. CARA KERJA

- Dibersihkan dari selaput dan serat-

serat yang menempel

- Dihaluskan dengan mortar dan alu

sambil ditambahkan akuades sedikit

demi sedikit

- Dimasukkan ke dalam tabung

sentrifugas

- Ditambahkan akuades hingga

volumenya 50 ml

- Disentrifus pada kecepatan 7000

rpm selama 5 menit

Filtrat

- Dimasukkan dalam Erlenmeyer

- Diambil sebanyak 15 ml ke dalam

tabung sentrifugas

- Ditambahkan etanol 96% dingin 30

ml

- Dikocok hingga homogeny

- Disentrifus pada kecepatan 7000

rpm selama 5 menit

Residu

- Ditambah 10 ml akuades

- Diaduk

- Dipipet 1 ml ke dalam tabung reaksi

- Ditambahkan akuades 1 ml

- Ditambahkan H2SO4 pekat 2 ml

- Dipanaskan selama 5 menit

- Ditambahkan larutan DNS 0,5 ml

Hepar ayam

- Dipanaskan kembali selama 5 menit

- Diukur absorbansnya pada λ 540 nm.

Hasil Pengamatan…???

F. HASIL PENGAMATAN

1. Tabel Pengamatan

No

.Perlakuan

Hasil

Hepar ayam puasa

Hepar ayam tidak

puasa1 Hepar ayam dibersihkan,

dihaluskan, ditambahkan

sedikit demi sedikit akuades

secukupnya, disentrifugas

dengan kecepatan 7000 rpm

selama 5 menit, dibuang

residunya.

Filtrat Filtrat

2 Filtrat hepar ayam diambil 15

ml, ditambahkan 30 ml etanol

dingin, dikocok, disentrifugas

dengan kecepatan 7000 rpm

selama 5 menit, dibuang

filtratnya.

Endapan Endapan

3 Endapan glikogen dilarutkan

dengan 10 ml akuades,

dikocok, dipipet 1 ml ke dalam

tabung reaksi, ditambahkan 2

pipet H2SO4, dipanaskan

selama 5 menit, ditambahkan

larutan DNS 0,5 ml,

dipanaskan selama 5 menit.

Filtrat Filtrat

4 Penetapan kadar glikogen

Filtrat hasil pengamatan

diukur absorbansnya pada

panjang gelombang 540 nm.

0,612 1,090

2. Perhitungan

0 2 4 6 8 10 120

0.050.1

0.150.2

0.250.3

0.350.4

0.45

0

0.0780000000000002

0.134

0.2850.294

0.390000000000001

Kurva Standar Glukosa

AbsorbansiLinear (Absorbansi)

Glukosa (mg/ml)

Abso

rban

s

y = 0.078x - 0.078R2 = 0.969

Dik.

y = 0,078x – 0,078

absorbans = ayam puasa : 0,612

ayam tidak puasa : 1,090

Dit. kadar glikogen (x) : ….??

Penyelesaian:

Subtitusi absorbans sebagai nilai y.

a) Kadar glikogen hepar ayam puasa

y = 0,078x - 0,078

0,612 = 0,078x – 0,078

0,69 = 0,078x

x = 8,846 ppm

b) Kadar glikogen hepar ayam tidak puasa

y = 0,078x – 0,078

1,090 = 0,078x – 0,078

1,168 = 0,078xx = 14,974 ppm

G. PEMBAHASAN

Glikogen merupakan simpanan karbohidrat dalam bentuk

glukosa di dalam tubuh yang berfungsi sebagai salah satu

sumber energi. Terbentuk dari mokekul glukosa yang saling

mengikat dan membentuk molekul yang lebih kompleks,

simpanan glikogen memilik fungsi sebagai sumber energi

tidak hanya bagi kerja otot namun juga merupakan sumber

energi bagi sistem syaraf pusat dan otak.

Karbohidrat yang ada dalam makanan akan dikonversikan

menjadi glukosa terlebih dahulu, yang merupakan sumber

energi bagi kelangsungan hidup semua jenis sel tubuh,

termasuk sel otak dan otot tubuh. Kalau sumber karbohidrat

berlebihan, maka jumlah glukosa yang diproduksi juga akan

berlebihan, sehingga untuk tujuan efisiensi, maka tubuh akan

mengkonversikan jumlah glukosa yang berlebihan ini menjadi

bentuk glikogen yang lebih kompleks, dan glikogen ini akan

disimpan dalam sel hati dan sel otot sebagai cadangan energi

bagi tubuh.

Hati memiliki keistimewaan yaitu dapat menyimpan

sejumlah besar glukosa sebagai glikogen. Hati berfungsi

sebagai penyangga glukosa untuk darah karena hati dapat

menyimpan glikogen. Pembntukan glikogen disebut

glikogenesis yang berlangsung setelah makan saat kadar

glukosa tinggi.

Penentuan kadar glikogen dilakukan untuk membedakan

kadar glikogen pada hepar ayam yang dipuasakan selama 24

jam dengan kadar glikogen hepar ayam yang tidak

dipuasakan. Hepar ayam dibersihkan dari selaput yang

menempel agar tidak ada zat pengotor dalam hepar ayam.

Hepar ayam dihaluskan, ditambah akuades dan disentrifus

untuk menyaring hepar hingga diperoleh filtratnya. Filtrat

ditambah etanol 96% dingin untuk mengendapkan

glikogennya tanpa merusak struktur glikogen itu sendiri.

Untuk mendapatkan endapan glikogen, dilakukan sentrifus

dengan kecepatan 7000 rpm selama 5 menit. Glikogen pada

kecepatan 7000 rpm dapat mengendap dengan sempurna,

sehingga diperoleh endapan glikogen yang utuh dari hepar

ayam. Endapan atau residu yang diperoleh ditambahkan

akuades dan H2SO4 pekat. H2SO4 pekat ini berfungsi sebagai

pemotong molekul-molekul glikogen menjadi bagian yang

lebih kecil. Pemanasan dilakukan pada endapan glikogen dan

ditambahkan dengan peraksi DNS (Dinitro salisilat) yang

dapat membuat warna endapan berubah menjadi agak

kemerahan karena pereaksi DNS mengikat gugus OH pada

glikogen dan membentuk senyawa yang warna

gelombangnya setara dengan warna merah kecoklatan. Dari

perubahan warna ini, dapat dilakukan pengukuran absorbans

pada glikogen hepar ayam untuk mengukur kadar glikogen

yang terkandung pada masing-masing hepar ayam.

Absorbans yang diperoleh pada hepar ayam yang puasa

adalah 0,612, sedangkan absorbans hepar ayam yang tidak

puasa diperoleh 1,090. Kadar glikogen dapat diperoleh

dengan mensubtitusikan nilai absorbans masing-masing

hepar sebagai nilai y pada persamaan kurva standar glukosa.

Kurva standar glukosa digunakan untuk menentukan kadar

glikogen pada hepar, sebab glikogen merupakan

makromolekul yang tersusun dari monomer-monomer

glukosa. Sehingga penentuan kadar glikogen dapat diperoleh

dari kurva standar glukosa.

Kadar glikogen yang diperoleh untuk hepar ayam puasa

adalah 8,846 ppm, sedangkan kadar glikogen pada hepar

ayam tidak puasa adalah 14,974 ppm. Hasil tersebut

menunjukkan bahwa kadar glikogen hepar ayam puasa lebih

sedikit dibanding kadar glikogen hepar ayam yang tidak

puasa. Hal ini disebabkan karena pada keadaan puasa, ayam

tidak mengkonsumsi asupan karbohidrat yang dibutuhkan

sebagai energi utama. Sehingga, untuk mendapatkan energi

bagi tubuh, glikogen yang ada dalam hati dirombak menjadi

glukosa yang dapat digunakan sebagai sumber energi melalui

proses glukoneogenesis.

Glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari senyawa

bukan karbohidrat, misalnya asam laktat dan beberapa asam

amino termasuk glikogen. Proses glukoneogenesis

berlangsung terutama dalam hati. Di sini senyawa-senyawa

non karbohidrat diubah menjadi glukosa kembali melalui

serangkaian reaksi dalam suatu proses yaitu glukoneogenesis

(pembentukan gula baru).

Glikogen memiliki arti penting bagi manusia. Glikogen

merupakan molekul yang sangat baik sebagai sistem

penyimpanan energi berlebih. Saat tubuh membutuhkan

energi sementara kadar karbohidrat dalam tubuh telah habis,

maka glikogen berperan penting sebagai cadangan yang

dapat dirombak kembali menjadi pengganti karbohidrat

dengan mengubahnya menjadi glukosa.

H. KESIMPULAN

Dari percobaan “Pengaruh Kondisi Puasa (Keadaan Lapar)

terhadap Kandungan Glikogen Hepar Ayam” yang telah

dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kadar glikogen pada

hepar ayam puasa lebih sedikit dibanding dengan kadar

glikogen pada hepar ayam yang tidak puasa. Kadar glikogen

hepar ayam puasa sebesar 8,846 ppm, sedangkan kadar

glikogen hepar ayam tidak puasa adalah 14,974 ppm.

DAFTAR PUSTAKA

Anwari, I., 2007, “Karbohidrat”, Jurnal Polton Sport Science and Performance Lab Vol. 1 No.3.

Borrione, P., Loredana G., Federico Q., Attilio P., 2009, “Vegetarian Diet and Athletes”, Jurnal Internasional Sportmed Vol.10 No.1.

Dewi, U.K., Tyas R.S., 2009, “Efek Rebusan Daun Tapak Dara pada Dosis dan Frekuensi yang Berbeda terhadap Kerusakan dan Akumulasi Glikogen pada Hepar Mencit (Mus musculus)”, Jurnal Bioma Vol.11 No.1.

Ditjen POM, 1979, “Farmakope Indonesia Edisi III”, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta.

Ditjen POM, 1995, “Farmakope Indonesia Edisi IV”, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta.

June, C.C., Lee H.W., Halimah A.S., Jalifah L., 2012, “Hypoglycemic Effects of Gynura procumbens Fractions on Streptozotocin-induced Diabetic Rats involved Phosphorylation of GSK3β (Ser-9) in Liver”, Jurnal Sains Malaysiana Vol. 41 No.8.

Koolman, J., Roehm K.H., 2005, “Color Atlas of Biochemistry Second Edition”, Flexibook, New York; Hal. 154.

Nelson, D.L., Michael M.C., 2004, “Lehninger Principles of Biochemistry Fourth Edition”, Penerbit W. H. Freeman, United States; Hal. 543.

Stellingwerff T., Mike K.B.,Peter T., 2007, “Nutritional strategies to optimize training and racing in middle-distance athletes”, Jurnal of Sport and Science Vol.25.