Note of life:

“You only live once, but if you do it right, once is enough.”
-Mae West

Enzim (part2)

Selasa, 24 Januari 2012 | Ayun

Laporan Praktikum

Biokimia Umum

Hari/tanggal : Selasa/30 November 2010

Waktu : 08.00 – 11.00 WIB

PJP : Waras Nurcholis, M. Si

Asisten : Syaefudin

ENZIM 2

KELOMPOK 10

Randi Hadianta (G34090020)

Yovita Sari (G34090028)

Kurrataa’yun (G34090105)

 

 

image

DEPARTEMEN BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2010


PENDAHULUAN

Enzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan dalam aktivitas biologis. Enzim ini berfungsi sebagai katalisator dalam sel dan sifatnya sangat khas. Dalam jumlah yang sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan hasil reaksinya. Enzim akan kehilangan aktivitasnya karena panas, asam dan basa kuat, pelarut organik atau apa saja yang bisa menyebabkan denaturasi protein. Enzim dinyatakan mempunyai sifat yang sangat khas karena hanya bekerja pada substrat tertentu (Aisjah 1986).

Dalam mempelajari mengenai enzim, dikenal beberapa istilah diantaranya holoenzim, apoenzim, kofaktor, gugus prostetik, koenzim, dan substrat. Apoenzim adalah suatu enzim yang seluruhnya terdiri dari protein, sedangkan holoenzim adalah enzim yang mengandung gugus protein dan gugus non protein. Gugus yang bukan protein tadi dikenal dengan istilah kofaktor. Pada kofaktor ada yang terikat kuat pada protein dan sukar terurai dalam larutan yang disebut gugus prostetik dan adapula yang tidak terikat kuat pada protein sehingga mudah terurai yang disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim, keduanya merupakan bagian yang memungkinkan enzim bekerja pada substrat. Substrat merupakan zat-zat yang diubah atau direaksikan oleh enzim (Poedjiadi 2006).

Fungsi penting dari enzim adalah sebagai biokatalisator, reaksi kimia secara kolektif membentuk metabolisme perantara sel, suatu bagian yang sangat kecil dari suatu molekul besar protein enzim sangat berperan untuk katalis reaksi. Bagian yang kecil ini dinamakan bagian aktif enzim. Aktivitas katalik enzim dapat ditentukan juga melalui struktur tiga dimensi molekul enzim tersebut. Enzim disini mempunyai peranan katalis dalam menurunkan aktivitas dari reaksi energi. Aktivasi dapat diartikan sebagai sejumlah energi atau kalori yang diturunkan oleh suatu mol zat pada temperatur tertentu untuk membawa molekul kedalam aktifnya atau keadaan aktifnya, menurunkan energi aktivasi, mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan tetap tanpa mengubah besarnya tetapan seimbangnya, dan mengendalikan reaksi (Wirahadikusuma 1989).

Enzim memegang peranan penting dalam berbagai reaksi dalam sel. Sebagai protein, enzim diproduksi dan digunakan oleh sel hidup untuk mengkatalisis reaksi seperti konversi energi dan metabolisme pertahanan sel. Enzim amilase memiliki kemampuan untuk memecah molekul-molekul pati dan glikogen. Molekul pati yang merupakan polimer dari alfa-D-glikopiranosa akan dipecah oleh enzim pada ikatan alfa-1,4- dan alfa-1,6-glikosida (Hart 2003).

Enzim amilase dapat diperoleh dari sekresi air liur atau saliva. Saliva adalah suatu cairan oral yang kompleks dan tidak berwarna yang terdiri atas campuran sekresi dari kelenjar ludah besar dan kecil yang ada pada mukosa oral. Saliva dapat disebut juga kelenjar ludah atau kelenjar air liur. Semua kelenjar ludah mempunyai fungsi untuk membantu mencerna makanan dengan mengeluarkan suatu sekret yang disebut “saliva” (ludah atau air liur). Pembentukan kelenjar ludah dimulai pada awal kehidupan fetus (4 - 12 minggu) sebagai invaginasi epitel mulut yang akan berdiferensiasi ke dalam duktus dan jaringan asinar. Enzim amilase di dalam tubuh manusia sangat penting. Enzim amilase ikut bertanggung jawab menjaga kesehatan dan proses metabolisme di dalam tubuh. Kekurangan enzim amilase dapat menyebabkan tubuh mengalami gangguan pencernaan (maladigesti), yang selanjutnya menyebabkan gangguan penyerapan (malabsorpsi).

Saliva merupakan cairan mulut yang kompleks terdiri dari campuran sekresi kelenjar saliva mayor dan minor yang ada dalam rongga mulut. Saliva sebagian besar yaitu sekitar 90 persennya dihasilkan saat makan yang merupakan reaksi atas rangsangan yang berupa pengecapan dan pengunyahan makanan (Kidd 1992).

Saliva terdapat sebagai lapisan setebal 0,1-0,01 mm yang melapisi seluruh jaringan rongga mulut. Pengeluaran air ludah pada orang dewasa berkisar antara 0,3-0,4 ml/menit sedangkan apabila distimulasi, banyaknya air ludah normal adalah 1-2 ml/menit. Menurunnya pH air ludah (kapasitas dapar / asam) dan jumlah air ludah yang kurang menunjukkan adanya resiko terjadinya karies yang tinggi. Meningkatnya pH air ludah (basa) akan mengakibatkan pembentukan karang gigi. Saliva memiliki beberapa fungsi, yaitu melicinkan dan membasahi rongga mulut sehingga membantu proses mengunyah dan menelan makanan, membasahi dan melembutkan makanan menjadi bahan setengah cair ataupun cair sehingga mudah ditelan dan dirasakan, membersihkan rongga mulut dari sisa-sisa makanan dan kuman, mempunyai aktivitas antibacterial dan sistem buffer, membantu proses pencernaan makanan melalui aktivitas enzim ptyalin (amilase ludah) dan lipase ludah, perpartisipasi dalam proses pembekuan dan penyembuhan luka karena terdapat faktor pembekuan darah dan epidermal growth factor pada saliva, jumlah sekresi air ludah dapat dipakai sebagai ukuran tentang keseimbangan air dalam tubuh dan membantu dalam berbicara (pelumasan pada pipi dan lidah) (Suharsono 1986).

Setiap hari sekitar 1-1.5 liter saliva dikeluarkan oleh kelenjar saliva. Saliva terdiri atas 99.24% air dan 0.58% terdiri atas ion-ion Ca2+, Mg2+, Na+, K+, PO43-, Cl-, HCO3-, SO42-, dan zat-zat organik seperti musin dan enzim amilase (ptialin). Saliva bersifat agak sedikit asam. Saliva mempunyai pH antara 5.75 sampai 7.05. Pada umumnya pH saliva adalah sedikit dibawah 7 (Aisjah 1986)

TUJUAN

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui sifat dan susunan air liur, pengaruh pH pada aktifitas amilase air liur, serta mengetahui hidrolisis pati matang dan mentah oleh amilase air liur.

ALAT DAN BAHAN

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah tabung reaksi, gelas piala, pipet tetes, pipet volumetrik 5 mL, penangas air, kertas saring, karet penyumbat, tabung erlenmeyer, glass wool dan corong.

Bahan praktikum yang digunakan adalah air saliva, kertas lakmus, kanji 1%, asam asetat, akuades, Na-Karbonat 0,1%, pereaksi iod, pereaksi Benedict, dan pH indikator.

PROSEDUR PERCOBAAN

Percobaan pertama dilakukan uji pengaruh pH pada aktifitas amilase air liur. Langkah pertama empat tabung reaksi disiapkan. Tabung pertama diisi dengan 2 ml HCl, tabung kedua diisi dengan 2 ml asam asetat, tabung ketiga diisi dengan 2 ml akuades, dan tabung keempat diisi dengan 2 ml Na2CO3 1%. Masing-masing tabung ditambah dengan 2 ml larutan kanji 1%, dan 2 ml air liur. Keempat tabung dikocok dengan baik dan diletakkan pada penangas air bersuhu 37°C selama 15 menit. Selanjutnya keempat larutan yang telah dipanaskan dibagi menjadi masing-masing dua tabung. Setiap larutan dilakukan uji Benedict dan uji Iod.

Percobaan kedua dilakukan hidrolisis pati matang oleh amilase air liur. Pada tabung diisi 3 ml larutan kanji 1% dan air liur yang telah disaring sebanyak 0,2 mL. Larutan tersebut dikocok dan dimasukkan ke penangas air bersuhu 37°C. Setiap 1 menit dilakukan uji iod dengan memasukkan 1 tetes larutan tersebut ke porselen dan direaksikan dengan larutan iod encer. Perbedaan warna yang timbul pada setiap menit dicatat. Ketika hasil uji Iod tidak menghasilkan reaksi positif lagi (titik akhromatik) larutan diuji dengan pereaksi benedict.

Percobaan ketiga dilakukan hidrolisis pati mentah oleh amilase air liur. Percobaan ini dilakukan dengan memasukkan tepung pati secukupnya ke dalam tabung reaksi dan dicampurkan 5mL akuades. Larutan tersebut dikocok dan ditambahkan 10 tetes saliva. Setelah bercampur, larutan dipanaskan dengan penangas air pada suhu 37oC selama 20 menit. Selanjutnya larutan disaring dengan kertas saring dan diambil filtratnya. Filtratnya dilakukan uji terhadap produksi hidrolisis pati oleh amilase seperti percobaan kedua. Perbedaan warna yang ditimbulkan saat uji Iod diamati setiap menit. Setelah diuji dengan iodium tidak bereaksi positif lagi, yaitu menjadi warna kuning (tidak ada perubahan warna atau adanya titik akromatik), larutan diuji dengan pereaksi Benedict. Kemudian hasilnya dibandingkan.

HASIL PENGAMATAN

Tabel 1. Pengaruh pH pada aktivitas enzim amilase

Tabung ke-

pH

Uji Iod

Uji Benedict

1

1

Hitam (+)

Biru kehijauan (-)

2

5

Kuning muda (-)

Kuning (++)

3

7

Bening keunguan (+)

Kuning hijau (+)

4

9

Bening keunguan (+)

Kuning hijau (+)

image Gambar 1. Uji Iod pada pH berbeda.

 

image Gambar 2. Uji Benedict pada pH berbeda.

 

Tabel 2. Hidrolisis pati oleh enzim amilase air liur

Menit ke-

Uji Iod

Uji Benedict

1

Ungu

Hijau

2

Ungu

Hijau kebiruan

3

Ungu

Hijau kebiruan

4

Ungu

Hijau kebiruan

5

Ungu

Biru kuning

6

Biru pekat

-

7

Biru

-

8

Biru

-

9

Biru cerah

-

10

Biru cerah

-

11

Biru cerah

-

12

Biru cerah

-

13

Biru cerah

-

14

Biru cerah

-

15

Biru kemerahan

-

16

Biru kemerahan

-

17

Biru kemerahan

-

18

Biru kemerahan

-

19

Kuning

-

20

Kuning

-

21

Kuning agak tua

-

22

Kuning kecokelatan

-

image Gambar 3. Uji Iod menit ke-22.

 

image Gambar 4. Uji Benedict pada menit ke-5

 

Tabel 3. Hidrolisis pati mentah oleh enzim amilase pada air liur

Menit ke-

Uji Iod

Uji Benedict

1

Ungu

Hijau

2

Ungu

Hijau kebiruan

3

Biru

Hijau kebiruan

4

Biru

Hijau kebiruan

5

Biru

Hijau kebiruan

6

Biru cerah

Hijau kebiruan

7

Biru cerah

Hijau kebiruan

8

Biru kemerahan

Hijau kebiruan

9

Biru kemerahan

Hijau kebiruan

10

Kuning kehijauan

Hijau, ada endapan kuning

image Gambar 5. Uji iod pada menit ke-10.

 

image Gambar 6. Uji Benedict pada menit ke-10.

 

PEMBAHASAN

Percobaan dilakukan dengan menguji enzim yang terkandung dalam air liur (saliva). Enzim berfungsi meningkatkan laju sehingga terbentuk kesetimbangan kimia antara produk dan pereaksi. Pada keadaaan kesetimbangan, istilah pereaksi dan produk tidaklah pasti dan bergantung pada pandangan kita. Dalam keadaan fisiologi yang normal, suatu enzim tidak mempengaruhi jumlah produk dan pereaksi yang sebenarnya dicapai tanpa kehadiran enzim. Jadi, jika keadaan kesetimbangan tidak menguntungkan bagi pembentukan senyawa, enzim tidak dapat mengubahnya (Salisbury dan Ross 1995).

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi fungsi enzim antara lain suhu , pH, konsentrasi substrat, konsentrasi enzim dan zat-zat penghambat. Suhu berpengaruh terhadap fungsi enzim karena reaksi kimia menggunakan katalis enzim yang dapat dipengaruhi oleh suhu. Di samping itu, karena enzim adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi dan bagian aktif enzim akan terganggu, sehingga konsentrasi dan kecepatan enzim berkurang. Kemudian pH berpengaruh terhadap fungsi enzim karena pada umumnya efektifitas maksimum suatu enzim pada pH optimum, yang lazimnya berkisar antara pH 4,5 – 8,0. Pada pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah umumnya enzim menjadi non aktif secara irreversibel karena menjadi denaturasi protein.

Kondisi pH dapat mempengaruhi aktivitas enzim melalui pengubahan struktur atau pengubahan muatan pada residu yang berfungsi dalam pengikatan substrat atau katalis. Sebagai contoh, enzim bermuatan negatif (Enz-) bereaksi dengan substrat bermuatan positif (SH+) : Enz- + SH+  EnzSH. Pada pH yang rendah, Enz- mengalami protonasi dan kehilangan muatan negatifnya (enzim dinetralisir) : Enz- + H+  EnzH. Sedangkan pada pH yang tinggi, SH+ mengalami ionisasi dan kehilangan muatan positifnya (substrat dinetralisir) : SH+  S + H+. Karena (berdasarkan definisi) satu-satunya bentuk yang mengadakan interaksi adalah SH+ dan Enz-, nilai pH yang ekstrim (tinggi ataupun rendah) akan menurunkan kecepatan reaksi (Peodjiadi 2006).

Enzim amilase saliva memiliki pH optimal pada pH 7, karena pada pH ini diperoleh aktivitas enzim yang tinggi (kecepatan reaksi enzimatik tinggi). Umumnya, kecepatan reaksi enzimatik meningkat hingga mencapai pH optimal dan menurun setelah pH lebih besar dari pH optimal. Hasil percobaan, pada pH 1 (uji Iod) dan pH 5 (uji benedict) aktivitas enzim masih ada, tetapi kecil (ditunjukkan oleh kecepatan reaksi enzimatik yang kecil pula). Hal ini disebabkan pada pH kurang dari 4, enzim amilase saliva menjadi tidak aktif. Menurut Amerongen (1991) amilase yang terdapat dalam saliva adalah α-amilase liur yang mampu membuat polisakarida (pati) dan glikogen dihidrolisis menjadi maltosa dan oligosakarida lain dengan menyerang ikatan glikosodat α(1 4). Amilase liur akan segera terinaktivasi pada pH 4,0 atau kurang sehingga kerja pencernaan makanan dalam mulut akan terhenti apabila lingkungan lambung yang asam menembus partikel makanan. Pada pH 1 diperoleh hasil positif pada uji iod dan hasil negatif pada uji benedict. Seharusnya hasil yang diperoleh uji iod dan uji benedict adalah negatif, sebab pada pH tersebut enzim amilase tidak aktif dan karbohidrat pun seharusnya terhidrolisis karena pemanasan dan pH yang sangat asam.

Uji iod terhadap campuran saliva dan pati yang memiliki pH 5 menunjukkan warna kuning pudar yang menunjukkan hasil yang negatif. Hal tersebut dikarenakan pH yang digunakan terlalu rendah untuk kerja optimum enzim amilase pada saliva yang digunakan. Sementara pada pH 7 dan 9, uji ini memberikan reaksi yang positif. Hasil uji Benedict menunjukkan reaksi negatif pada pH 1 dan menunjukkan reaksi positif pada pH 5, 7, dan 9. Hal ini menunjukkan bahwa enzim amilase tidak bekerja pada pH yang terlalu rendah maupun terlalu tinggi. Dari hasil uji Benedict ini warna kuning pekat dimiliki oleh tabung yang ber-pH 5. Oleh karena itu berdasarkan hasil percobaan pH optimum untuk aktivitas enzim amilase adalah pada pH 5. Padahal pada umumnya pH optimum saliva adalah mendekati 7. Hal ini dapat disebabkan oleh kesalahan-kesalahan pada saat praktikum seperti faktor pemanasan yang tidak berjalan stabil pada suhu 37oC karena terputusnya aliran listrik. Faktor pengocokan yang kurang sempurna juga dapat mempengaruhi hasil ini. Selain itu, larutan dengan variasi pH yang dibuat pun tidak cukup akurat untuk dijadikan indikasi pengukuran laju reaksi optimum enzinm dengan variabel pH, karena pembuatan larutan pun masih dalam skala kualitatif bukan kuantitatif.

Dalam saliva yang tidak dipanaskan, dihasilkan warna ungu yang makin lama makin jernih. Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu optimum, enzim amilase dapat menjalankan fungsinya, mengubah amilum menjadi maltosa. Amilum dan dekstrin yang molekulnya masih besar dengan iodium memberi warna biru, dekstrin-dekstrin antaranya (eritrodekstrin) memberi warna coklat kemerah-merahan. Sedangkan dekstrin-dekstrin yang molekulnya sudah kecil lagi (akhrodekstrin) dan maltosa tidak memberi warna dengan iodium. Titik saat campuran tidak memberi warna lagi (jernih) disebut titik akromatik. Bila setelah uji iod tidak berwarna diadakan uji Benedict akan memberikan warna positif yang berwarna hijau. Pada uji benedict, teori yang mendarsarinya adalah gula yang mengandung gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu2+ dalam suasana alkalis, menjadi Cu+, yang mengendap sebagai Cu2O (kupro oksida) berwarna merah bata. Berikut reaksi yang berlangsung:

image Gambar 7. Reaksi gula pereduksi

Uji iod terhadap hidrolisis pati oleh amilase air liur mencapai titik akromatik pada menit ke-22. Titik akromatik yaitu titik saat larutan uji dengan larutan iod menghasilkan reaksi negatif (pati sudah hilang). Sedangkan uji Benedict menunjukkan hasil yang positif.

Percobaan hidrolisis pati mentah menunjukkan reaksi negatif untuk uji Benedict karena pati mentah lebih sulit dihidrolisis oleh amilase. Sedangkan pada uji iod hidrolisis pati mentah juga menunjukkan hasil yang positif. Titik akhromatik hidrolisis pati mentah adalah pada menit ke-10. Jika dibandingkan titik akhromatik hidrolisisnya, pati mentah lebih lambat mencapai titik akhromatik dibandingkan pada hidrolisis pati matang.

KESIMPULAN

Enzim amilase dapat bekerja optimal pada pH optimumnya, yaitu sekitar pada pH 7 dan sekitarnya. Enzim akan berkurang laju reaksinya atau akan rusak pada pH yang ekstrim, yang di bawah pH 4,0 dan di atas pH 10. Berdasarkan data yang diperoleh titik akhromatik pati matang lebih lambat (menit ke-22) dari pati mentah menit (ke-10). Hal tersebut dikarenakan pada pati matang dilakukan pengukuran tiap 5 menit sekali sedangkan pada pati mentah tiap 1 menit sekali. Jadi pada dasarnya yang lebih cepat adalah titik akhromatik pati matang. Enzim amilase juga diketahui lebih cepat menghidrolisis pati matang daripada pati mentah.

DAFTAR PUSTAKA

Aisjah Girindra. 1986. Enzim dalam Biokimia 1. Jakarta: Gramedia.

Amerongen AVN. 1991. Ludah dan Kelenjar Ludah : Arti Bagi Kesehatan Gigi. Surabaya : Gadjah Mada University Press.

Hart H et al. 2003. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat. Jakarta : Erlangga

Kidd BSJ. 1992. Dasar-dasar karies penyakit dan penanggulangannya. Jakarta: EGC.

Poedjiadi A. 2006. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI Press

Suharso M. 1986. Enzim dalam Biokimia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Wirahadikusumah M. 1989. Biokimia: Protein, Enzim, dan Asam Nukleat. Bandung : Penerbit ITB.

Tags: | 1 comments

1 comments:

Tanaya mengatakan...

waduh ayun, ga ngerti. hehehe.. keren2, lanjutkan!

Poskan Komentar