ACARA I ENZIM
A. PENDAHULUAN
1. Latar Belakang Enzim adalah protein protein ya ng dapat mengkatalis engkata lis reaksi-reaksi bi b iologis olo gis dengan kekuatan katalis yang sangat tinggi (biokatalisator) yang biasanya lebih besar dar i kata lisator lisator sinteti sintet ik. Spes ifisitas ifisitas enzim am a mat tinggi t inggi terh ter hadap substratnya,
enzim
mempercepat
reaksi
kimiawi
spesifik
tanpa
pembentukan produk samping, dan molekul ini berfungsi di dalam larutan encer pada suhu dan pH normal. Hanya sedikit katalisator non-biologi yang dilengkapi dengan sifat-sifat ini. Enzim merupakan unit fungsional metabolisme sel. Bekerja dengan urut-urutan yang teratur, enzim mengkatalis ratusan reaksi bertahap yang menguraikan molekul nutrient, reaksi yang menyimpan dan mengubah energy kimiawi, dan yang membuat makromolekul sel dari prekursor sederhana. Diantara sejumlah enzim yang berpartisipasi di dalam metabolism, terdapat sekelompok khusus yang dikenal sebagai enzim pengatur, yang dapat mengenali berbagai isyarat metabolic dan mengubah kecepatan kataliknya sesuai dengan isyarat yang diterima. Melalui aktivitasnya, sistem enzim terkoordinasi dengan baik menghasilkan suatau hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktivitas metabolik yang berb b erbeda eda,, yang diperlukan untuk menunja menunjang ng kehidupan. Enzim merupakan senyawa protein dan aktivitasnya sangat dipengaruhi oleh beberapa hal seperti pH, suhu, konsentrasi substrat, adanya kofaktor, adanya inhibitor dan lain-lain. Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu, pH, konsentrasi substrat, inhibitor (penghambat kerja enzim), kofaktor, dan sebagainya. Sedangkan sifat karateristik enzim dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain daya katalitik (untuk kerja Ilmu dan Teknologi Teknologi Pangan Panga n Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
katalitik, kadang-kadang membutuhkan kofaktor yang berupa gugus protestis
dan
koenzim/logam)
dan
spesifitas
(permukaan
enzim
mempunyai bentuk yang khas sehingga hanya substrat yang cocok saja yang dapat masuk/menempel pada enzim tersebut). Enzim telah menjadi alat praktis yang penting, bukan hanya dalam dunia kesehatan, tetapi juga dalam industri kimiawi, dalam pengolahan pangan dan pertanian. Bahkan pada p ada aktiv akt ivitas itas sehari-har sehari- hari, i, di rumah, rumah, enz e nzim im memainka memainkan n pera p eranann nannya. ya. 2. Tujuan Praktikum Praktikum Pra ktikum acara aca ra Enzim Enzim ini ini mempunyai mempunyai bebera beb erapa pa tujuan,yait tujuan, yait u : a. Mengetahui pengaruh pH p H terhadap terhad ap aktivitas aktivitas enzim enzim diastase/ diasta se/ amilase amilase.. b. Mengetahui pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim diastase/amilase. c. Mengetahui aktiv ak tivitas itas amilase amilase pada pad a kecambah. kec ambah.
B. TINJAUAN PUSTAKA
1. Tinjauan Bahan Glikogen merupakan “pati hewan”, banyak terdapat pada hati dan otot, bersifat larut dalam air (pati nabati tidak larut dalam air), serta bila bereaksi dengan iodine akan menghasilkan warna merah. Senyawa yang mirip dengan glikogen telah ditemukan dalam kapang, khamir, dan bacteria. Glikogen telah berhasil diisolasikan dari benih jagung (sweet corn). Glikogen merupakan suatu polimer yang struktur molekulnya hamper sama dengan struktur molekul amilopektin. Glikogen memiliki banyak cabang (20-30 cabang) yang pendek-pendek dan rapat, sedangkan a mil milopektin opekt in hanya hanya mempunyai cabang kira-k ira 6 cabang. O le h e nzim ata u asam, glikogen dapat dipecah menjadi glukosa. Enzim yang dapat memecah glikogen adalah fosforilase. Dekstran merupakan polisakarida dengan berat molekul sekitar 50.000 dan menyerupai glikogen. Dekstran dapat diperoleh melalui sintesis dari sukrosa oleh suatu jenis bakteri tertentu dan merupakan polimer dari unit-unit D-glukopiranosa. Dekstran terdiri dari rantai dengan ikatan αα- 1,6 dan α-1 α-1,4 ,4 (Win (Winarno, 1992). Ilmu dan Teknologi Teknologi Pangan Panga n Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
Glikogen merupakan sumber polisakarida utama pada sel hewan, seperti pati pada sel tumbuhan. Seperti amilopektin, glikogen merupakan polisakarida bercabanag dari D- glukosa dalam ikatan α(1→4), tetapi pada glikogen, lebih banyak terdapat percabangan dan strukturnya lebih kompak pada ikatan percabangan α(1→6). Glikogen terutama banyak terdapat dalam hati, dapat mencapai sampai 7% berat basah; glikogen juga terdapat pada otot kerangka. Di dalam sel hati, glikogen ditemukan sebagai granula besar, yang merupakan kumpulan dari granula kecil. Glikogen dihidrolisa di dalam saluran pencernaan oleh amylase, yang disekresikan ke dalam saluran pencernaan. Cairan air liur dan pancreas mengandung αα- amilase, yang meghidrolisa ikatan α(1→4) pada cabang sebelah luar glikogen dan amilopektin, menghasilkan D-glukosa, sejumlah kecil maltose, dan suatu inti yang tahan hidrolisa disebut limit dekstrin. Dekstrin membentuk dasar dari pasta perekat. Limit dekstrin tidak dihidrolisa dihidrolisa lebih jauh o le h α-amilase, α-amilase, yang tidak dapat memecahkan ikatan α(1→6) pada titik -titik -titik cabang. Untuk menguraikan ikatan ini, diperlukan suatu enzim pemecah cabang α(1→6)-glukosidase. α(1→6) -glukosidase. Enzim ini dapat menghidrolisa ikatan cabang jadi membuka pengikat cabang berikatan α(1→4) lain terhadap aktivitas α-a α-a milase. Aktivitas gabungan α-amilase α-amilase dan α(1→6)-glukosidase, α(1→6)-glukosidase, dapat menguraikan glikogen dan amilopektin secara sempurna menjadi glukosa dansejumlah kecil maltose. Enzim β amilase pada malt (tunas jelai) berbeda dari αα- amilase, karena β-amilase β-amilase menghidrolisa ikatan α(1→4) yang terletak pasa setiap dua residu, sehingga
menghasilkan
terutama
maltose
dan
sedikit
glukosa
(Lehninger, 1982). Taoge merupakan istilah untuk menyebut kecambah dari biji kacang
hijau,
kacang
tunggak,
atau
kedelai.
Selama
proses
perkecambahan, bahan makanan cadangan diubah menjadi bentuk yang dapat digunakan, baik untuk tumbuhan maupun manusia. Pada saat perkecambahan, terjadi hidrolisis karbohidrat, protein, dan lemak menjadi Ilmu dan Teknologi Teknologi Pangan Panga n Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
senyawa yang lebih sederhana, sehingga mudah dicerna. Juga peningkatan jumlah protein dan vitamin, sedangkan kadar lemaknya mengalami penurunan. Peningkatan zat gizi mulai tampak setelah 24-48 jam masa perkecambahan. perkecambahan. Karbohi K arbohidrat drat sebagai bahan persediaan makan maka nan dirombak oleh enzim alfa-amilase dan beta-amilase yang saling mengisi. Alfaamilase memecah pati menjadi dekstrin, sedangkan beta-amilase memecah dekstrin menjadi maltosa. Akhirnya maltosa diubah menjadi glukosa dan fruktosa. Selama perkecambahan, kandungan glukosa dan fruktosa meningkat meningkat 10 kali ka li lipat. Adanya gkukosa da da n fruktosa me nyebabk nyebabkan an taoge terasa tera sa enak dan da n manis (Anonima,2010). Salah satu cara unt uk menghasilkan makanan sapih sap ihan an yang mudah, sehat, sehat, da n relatif murah murah ada la h menggunakan menggunakan tepung tep ung kecambah kecamba h (tauge). (tauge). Di dalam kecambah, terdapat kandungan enzim amilase yang tinggi. Dengan melakukan pengeringan selama 7-8 jam, enzim amilase pada kecambah akan memecah pati yang dikandungnya menjadi molekul sederhana sehingga tepung kecambah yang dihasilkan tidak mengental bila dipanaskan dan tidak bulky. Tepung kecambah didapatkan dari kecambah kering yang dikuliti, disangrai, digiling, dan disaring. Makanan sapihan untuk bayi sebaiknya dibuat dari campuran tepung kecambah dari dua jenis bahan, seperti tauge kacang hijau dan sorgum sehingga diperoleh campuran dengan kadar protein 10-15% dan energi yang terkandung di dalamnya 370 kkal/100 gram dengan nilai PER (protein efficiency ratio) sekitar 2,35. Umumnya bayi memerlukan 16-18 gram protein per hari dan itu bisa didapatkan dengan konsumsi makanan sapihan sebanyak 80-100 gram per hari. Bila dibandingkan dengan makanan sapihan tradisional, hanya diperlukan 1/3 volume makanan sapihan dari tepung kecambah untuk untuk memenuh memenuhii kebutu keb utuhan han bayi (Anonim b,2010). Diatase adalah salah satu kelompok enzim yang mengkatalisis pemecahan pati menjadi maltosa. Alfa amilase mendegradasi pati menjadi campuran disakarida maltosa, trisakarida maltosa, yang mengandung tiga Ilmu dan Teknologi Teknologi Pangan Panga n Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
α (1-4)(1-4)-y ya ng berikatan dengan glukosa glukosa resi res idu
dan oligosakar oligosakarida ida yang
dikenal dengan dekstrin yang mengandung α (1 -6) yang berikatan dengan percabangan glukosa. glukosa. Diatase Diatase pertama pe rtama ditemukan oleh Anselme Payen da n Jean-Francois Persoz seorang ahli kimia dari Perancis. Nama diastase berasal dari bahasa Yunani διάστασις (diastasis ) yang berarti memisah, karena ketika mash bir dipanaskan, enzim akan membuat pati pada biji gerst ber ubah menjadi gula gula larut dengan cepat dan kulit aka n memisa memisa h dari biji. Sekarang, diatase berarti setiap αα- , β- , atau γ-amilase γ-amilase (semua dari mereka hidro hidrolisis) lisis) yang dapat dap at memeca memecah h karbohidrat kar bohidrat (Anonimc,2010). 2. Tinjauan Teori Enzim adalah biokatalisis yang diproduksi oleh jaringan hidup dan enzim meningkatka meningkatkan n laju reaksi yang mungkin terjadi dalam jaringan. jar ingan. Bila enzim tidak ada maka reaksi-reaksi akan berjalan terlalu lambat untuk dapat menopang kehidupan atau reaksi-reaksi tersebut akan memerlukan kondisi-kondisi non fisiologis. Beberapa reaksi enzim itu reversible, akan tetapi tidak berarti bahwa semua reaksi enzim adalah demikian. Enzim memiliki struktur yang sama dengan protein. Misalnya, enzim sering memperlihatka memperlihatka kerapuhan ke rapuhan akibat suhu s uhu.. Jika di d ipa naskan kurang leb ih diatas 50o C kebanyakan tetapi tidak semua enzim akan terdenaturasi. Denaturasi akibat suhu tinggi biasanya irreversiebel karena gaya-gaya ikatan lemah yang penting rusak akibat meningkatnya getaran termal komponen atomatomnya. atomnya. Pada ko ndisi yang tidak menyebabkan menyebabkan terde natu at urasi ras i, kebanyakan kebanyaka n enzi enzim menunjukka enunjukkan n adanya suhu op t imum, de ngan keadaa ke adaa n la innya sama,
untuk
mencapai
aktivitas
optimal.
Aktivitas
enzim
juga
berhubungan dengan keadaan ionik molekul terutama pada bagian proteinnya karena rantai polipeptid mengandung kelompok-kelompok yang bisa mengion sampai ke suatu tingkat yang tergantung pada pH yang ada. Enzim mempunyai titik isoelektris dengan muatan bebas bersihnya adalah nol. pH pada titik isoelektris berbeda dengan pH pada waktu Ilmu dan Teknologi Teknologi Pangan Panga n Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
maksimal. pH tiap enzim berbeda-beda, namun kebanyakan enzim memiliki memiliki pH optim opt imum um antara pH p H 4 dan 8 (Montg (Mo ntgomer omery, y, 1993). 199 3). Kebanyakan reaksi dikatalisis oleh golongan protein yang dinamakan enzim. Enzim berperan sebagai katalisator. Reaksi biologik biasanya terjadi sangat lambat apabila tidak ada katalisator. Katalisator adalah suatu zat yang meningkatkan kecepatan reaksi yang terjadi tanpa ia sendiri berubah. Katalisator bekerja dengan mengurangi energi barier antara reaktan dan produk, karena itu membuat reaktan lebih mudah mencapai keadaan transisi. Katalisator tidak mengubah perbedaan energy bebas antara reaktan dan produk oleh karena itu tidak mempengaruhi hasil reaksi. Enzim bekerja sangat spesifik pada reaksi yang dikatalis dan pada senyawa (substrat) dimana mereka bekerja. Mekanisme pengaturan aktivitas enzimatik ada empat macam antara lain pengaturan alosterik, modifikasi kovalen, proteolisis terbatas, dan pengaturan pembentukan turnover enzim (Colby, 1988). Enzim amylase dapat memecah ikatan-ikatan amilum hingga terbentuk maltose. Ada Ad a tiga macam enzim amylase, yaitu αα - amilase, ββamilase dan γγ- amilase. α-amilase α-amilase terdapat pada saliva (ludah) dan pancreas. enzim ini memecah ikatan 1-4 yang terdapat pada amilum dan disebut endoamilase sebab enzim ini memecah bagianbagian dalam atau bagian tengah molekul amilum (Anonimd.2010) Sintesis amilase dan protease ole ole h strain Asper Asper gillus gillus niger UO UO -01 dilakukan pada media yang disiapkan dengan pembuatan bir dan daging, a ir limbah
dileng dile ngkap kap i denga n konsentrasi ya ya ng berbeda. Produksi
Amilase Amilase tertinggi ter tinggi amylase (70.29 (70.29 dan 60.12 60.12 EU/mL) and and protease (6.11 dan 6.03 EU/mL) didapat pada pembuatan bir dan MPW media, ditambah 40g pati / L medium setelah 88 fermentasi. Selain itu, kebutuhan oksigen awal (COD) di kedua limbah berkurang 92%. Aktivitas yang tinggi pada amilase dan protease ditemukan pada medium pembuatan bir ditambah dengan dengan casamin casa minoacid, oacid, pepton, dan da n ekstrak yeast, tetapi amonium nitrat da n Ilmu dan Teknologi Teknologi Pangan Panga n Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
sodium nitrat juga merupakan sumber nitrogen yang baik bagi amilase. Kestabilan amilase dan protease berada pada suhu lebih dari 50, pH 4.95, dan pada 53,4, ph3.87 namun keduanya sangat sensitif pada suhu 70 atau lebih (Hernández, 2006). Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 20 Juni 2005 sampai dengan tanggal 20 Juli 2005, dibeberapa pasar di Kota Malang dan Laboratorium Biokimia Universitas Muhammadiyah Malang.Materi yang digunakan adalah beberapa produk madu yang dipasarkan di kota Malang sebagai perlakuan dan madu dari peternak sebagai kontrol. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah masing-masing alat dan bahan untuk uji aktivitas enzim diastase yang ada di Laboratorium Biokimia Universitas Muhammadiyah Malang. Metode yang digunakan adalah metode metode s urvey deng de ngaa n me me ngambil beberapa beberapa sampe sampe l madu yang dipasarka dipasarka n di
Kota
Malang
dan
menganalisisnya
di
laboratorium
Biokimia
Universitas Muhammadiyah Malang. Hasil tabulasi data menunjukan secara kualitatif madu asli dari peternak (P0) dan madu pada P1 mengandung enzim diastase positif dengan indikator warna kehijauan dan coklat. Pada P2 dan P3 tidak menunjukan warna kehijauan atau coklat sehingga kandungan enzim diastase negatif. Nilai Diastase (DN) pada Madu dari peternak (P0) lebih tinggi yaitu rata-rata 3614,66 dari pada produk madu yang dipasarkan di Kota Malang yaitu untuk P1 rata-rata 96,22, P2 88,18, dan P3 49,2. Secara umum madu yang dipasarkan di d i Kota Malang Aktifitas Diastase ( Nilai Diastase) masih lebih tinggi daripada ketetapan Standar Industri Indonesia 0156-77 yaitu minimal delapan pada Skala Got Goth he. Pada pene litian litian ini belum bisa me mbedakan a ntara Madu asli as li atau madu sintetis. Perlu dianalisis lebih jauh tentang kualitas madu yang dipasarkan sesuai Standar Industri Indonesia (SII 0156-77) sehingga informasi kualitas madu yang diberikan kepada konsumen madu lebih lengkap (Hendrawan, 2005). Ilmu dan Teknologi Teknologi Pangan Panga n Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
Aktivitas Aktivitas xyla xyla nase dan amila amila se diuji dengan me me ngukur ngukur
jumlah
pengura pengura nga nga n gula gula oleh oleh metode dinitrosa licylic acid. Untuk amilase, reaksi campuran terdiri dari 250 µ L dari 1% pati pada buffer sodium asetat 100mM, ph 5 dan 250 µ L enzim. Reaksi campuran diinkubasi pada suhu 60 selama 15 menit dan pengurangan gula yang terbentuk dihitung dengan spektofotometer 540 nm. Satu unit didefinisikan sebagai jumlah enzim yang d ilepas 1µ 1 µ mo mo l glukosa per pe r menit di bawah ba wah kondisi kondis i keadaa kead aan n . Aktivitas Xylanase ditentukan dengan menggunakan 1% birchwood sebagai substrat.Campuran diinkubasi pada suhu 50 selama 15 menit Satu unit didefinisikan sebagai sejumlah enzim yang dilepas pada 1 xylose per menit dibawah kondisi percobaan. Total protein terlarut juga dihitung pada crude ekstrak menggunakan bovine serum albumin sebagai standar. Semua enzim dinyatakan sebagai unit per gram dari larutan protei prote in yang yang ada pada fil filtrat (Mishra, (Mishra, 2010). 2010 ). Enzim mempunyai nilai ekonomi tinggi. Dalam industri pangan, enzim α amilase berfungsi menyediakan gula hidrolisis pati sehingga dapat dimanfaatkan untuk produksi sirup glukosa ataupun sirup fruktosa yang mempunyai tingkat kemanisan tinggi, pembuatan roti, dan makanan bayi. Di industri tekstil enzim α amilase digunakan untuk membantu dalam proses
penghilangan
pati,
yang
digunakan
sebagai
perekat
untuk
melindungi benang saat ditenun agar lentur. Proses ini memerlukan suhu sekitar 70-80o C. Mikroor Mikroorg ganism anis me termofil dapat me nghasilkan nghasilkan enzim ya ng tahan terhadap suhu tinggi. Kelebihan pada proses industri yang menggunakan suhu tinggi antara lain dapat meningkatkan laju reaksi kimia. termasuk reaksi enzimatis, efisien, dan dapat mengurangi kontaminasi. 2-4 Enzim
α-amilase adalah enzim ekstrasel yang
mengkatalisis reaksi pemotongan ikatan glukosidik α 1,4 pada bagian dalam molekul substrat (endoenzim). Secara komersial enzim ini
Ilmu dan Teknologi Teknologi Pangan Panga n Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
dihasilkan baik oleh bakteri seperti dari genus Bacillus , maupun kapang dari genus Aspergillus dan Rhizopus (Setiasih, 2006).
C. METODOLOGI
1. Alat a. Pipet volume b. Tabung
f.
reaksi
dan
rak
tabung reaksi
Penangas air/waterbath/incubator
g. Mortar atau blender h. Timbangan
c. Gelas ukur
i.
Stopwatch
d. Gelas beaker
j.
Penjepit
e. Lempeng
atau
porselen
cawan
k. Kain saring l.
Kelereng/wrap
2. Bahan a. Biji kacang hijau 50g b. Taoge 50g c. Buff Buffer er pH 4,0; 6,0; 6, 0; 8,0 d. Larutan iodine odine 0,01 M dan 0,01 N e. Larutan diastase f.
Larutan glikogen 1%
g. Larutan amilum 1% h. Larutan dekstrin 1% i.
Aquades 50 ml
3. Cara kerja a. Percobaan 1 Disiapka Disiapkan n 3 tabung bersih ber sih,, kemudian kemudianIlmu diisi diisi dan masingmasing-m ma s ing larutan n Teknologi Teknolo gi Pangan Panga buffer buffer Ph 4, larutan buffer buffer Ph 6, dan larutan buffer buffer Ph 8Surakarta dengan Universitas Sebelas Maret 2010/2011 larutan amilum 1%
Ditambahka Ditambahka n 1 ml larutan enzim enzim diastase diastas e dan dihomoge dihomogenka nkan n Diinkuba Diinkubass ikan ika n pada pad a penang pe nangas as air a ir yang bersuhu ber suhu 40 oC selama 20 menit Diamat Diamatii setiap 5 menit menit sekali sek ali dalam da lam 30 menit Diambil Diambil 1 tetes larutan, larutan, diteteskan ke test plate plate dan ditambah ditambah 1 tetes larutan larutan 0,01 N Iod (Uji Iod) Iod )
Warnany War nanyaa dibandingkan dibandingka n dengan amilum amilum 1% ditambah Iod, Iod , dekstrin dek strin 1% ditambah Iod, Iod , dan Glikoge Glikogen n ditambah Iod
Hasil akhir a khir pada pa da tabun tab ung g 1, 2, dan 3 diuji diuji dengan d engan reagen rea gen Benedict
Uji Benedict Dimasukka Dimasukkan n 2-3 2- 3 ml reagen rea gen Benedict ke k e dalam tabung reaksi rea ksi Ditambah Ditambahka kan n 1 ml ml larutan sampel (0,01 (0, 01 M, 0,02 M, 0,03 M, 0,04 M) Tabung reaksi rea ksi dimasukka dimasukkan n kedalam ked alam air mendidih selama 5 - 10 menit menit atau ata u dipanaskan dipanask an langsung langsung selama 1 menit menit Uji Iod Diteteskan Diteteska n larutan selulosa selulosa 1%, gli glikoge kogen n 1%, inulin inulin 1% dan da n amilum amilum 1% ada cawan orselan kerin Ditambah Ditambahka kan n beberapa bebe rapa tetes iod (0,05 N iod dalam 3% KI)
b. Percobaan 2 Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
Disiapk Disiapkan an 6 tabun tab ung g reaksi rea ksi yang bersih Diisi Diisi dengan amilum amilum 1% sebanyak 2 ml dan larutan diastase diastas e
Disiapka Disiapkan n penangas air dengan suhu 40 oC dan 100 o C Tabung ke 1 dan da n ke 2 diinkubas diinkubasii pada pad a suhu suhu 40 4 0 oC selama 30 menit menit Tabung ke 3 dan ke 4 diinkubas diinkubasii pada pad a suhu 100 o C selama 10 menit menit Tabung ke 5 dan ke 6 dibiarkan pada pad a suhu kamar selama s elama 30 menit menit Ditambah Ditambahka kan n 1 ml Iod Io d 0,01 N ke dalam masing-masing asing-mas ing tabung tabung
c. Percobaan 3 Biji Biji kacang ka cang hijau hijau dan taoge tao ge disiapk disiapkan an masing- masing as ing 50 gr Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
Dihomogenkan dengan mortar/blender Ditambahka Ditambahka n aquades aquad es 50 ml dan disaring disaring dengan kain saring Disiapk Disiapkan an 4 tabun tab ung g reaksi rea ksi yang bersih Dimasuk Dimasukka ka n 3 ml amil amilum um 1% atau ata u 0,5 ml amilum amilum 1% dengan de ngan buffer pH 6 sebanyak 1 ml kedalam setiap tabung reaksi
Tabung Tabung 1 dan 2 ditambahka ditambahkan n masingasing-m masi as i ng 1ml ekstrak kacang kaca ng
Tabung Tabung 3 dan 4 ditambahka ditambahkan n masingasing-m masi as i ng ekstrak taoge Diinkuba Diinkubass ikan ika n dalam penangas air a ir pada pad a suhu 40 o C Pada meni menitt ke 0 dan ke 20 diambil diambil 1 tetes bahan tersebut terseb ut pada p ada lempeng porselin
Ditambahka Ditambahka n 1 ml Iod 0,01 N ke dalam lempeng lempeng porselen por selen
D. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Percobaa Perc obaan n 1 Pengaruh Pengaruh pH terhadap aktiv a ktiviitas enzi enzim diastase/amilase Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
Tabel Tabe l 1.1 Peng Pe ngaruh aruh pH terhadap terhad ap aktivi a ktivitas tas enzim enzim diastase d iastase/amila /amilase se K el. Buffer Buffer 0` Putih
5` Putih
Bening Bening
Bening Bening
Ketera Ke terang ngan an 10` 15` Putih Put ih Kuning keruh Keruh Ke ruh Pucat
Putih Bening Putih Bening
Orange kecoklatan Orange kecoklatan
Orange kecoklatan Orange kecoklatan
Kecoklatan
Kecoklatan
Orange kecoklatan
Orange kecoklatan
Putih bening Bening Bening
Ungu muda Ungu Un gu muda
Coklat keunguan Coklat keunguan
Coklat keunguan Coklat keunguan
Coklat tua
Putih Bening Putih Bening
Ungu Kecoklatan Ungu Kecoklatan
Ungu kecoklatan Ungu kecoklatan
Coklat keunguan Coklat keunguan
Coklat tua Coklat keunguan
Putih bening Bening Bening
Ungu kcoklatan Ungu Un gu muda
Ungu Ungu
Coklat Co klat
Coklat Co klat tua
Ungu Ungu tua
Ungu Un gu kcoklatan
Ungu kcoklatan
Putih Bening
Ungu Pekat Kehitaman
Ungu sedikit tidak pekat Ungu Pekat Pe kat Ungu kehitaman
Ungu lebih terang
Ungu terang
Ungu disisi agak cokl c oklat at
Ungu kecoklatan
1 4 7
4
8 2 5 9
6
10 3 6 11
8
Putih Bening
12
20` Coklat muda Coklat Co klat tua
Coklat tua
Sumber: Laporan Sementara Warna kontrol : Amilum Amilum
+
Iod Iod
biru
Dextrin
+
Iod
merah kecokelatan
Glukosa Glukosa
+
Iod
tidak berwarna
Setiap enzim memiliki pH optimum , yaitu pH pada saat gugus penerima atau pemberi proton pada sisi katalitik enzim berada pada tingkat ionisasi yang diinginkan. Enzim Diastase/Amilase termasuk dalam enzim hidro hidrolla se yang berfungsi memecah substrat (pat i) dengan bantuan air. Pada percobaan ini mencampur larutan buffer pH 4, pH 6 dan pH 8 dengan substrat amilum ke dalam 3 tabung reaksi kemudian ditambah diastase dan Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
diinkubasi pada suhu 40 0 C (suhu optimum enzim diastase). Selama 20 menit dan tiap 5 menit diamati dengan meneteskan larutan Iod 0,01N sebagai kontrol yaitu amilum, dextrin dan glukosa yang ditambah Iod. Pada hasil percobaan semakin lama pemanasan intensitas semakin gelap dan pada setiap setiap pH yang yang berbeda berb eda inten intenss itasnya tas nya juga juga berbeda. berb eda. Pada larutan buffer pH 4 sama sekali tidak terjadi warna ungu biru, sedangkan pada larutan buffer pH 6 dan 8 setelah diuji Iod pada menit ke-5 sampai ke-20 warna tetap ada yang berwarna ungu kebirucoklatan. Pada hasil percobaan semakin lama pemanasan intensitas warna semakin tinggi dan pada setiap pH yang berbeda intensitasnya juga berbeda. Dapat dilihat bahwa pada pH 6 intensitas intensitas warna cen ce nderung der ung coklat tua samar yang menunjukkan bahwa enzim lebih aktif bekerja dari pH lainnya. lainnya. Ini I ni berarti bahwa pH 6 merupakan merupaka n pH opt imum imum bagi bekerja bekerjany nyaa suatu
enzim
karena
dapat
mengubah
amilum
menjadi
maltosa
(karbohidrat). Amilum yang dilarutkan kedalam iod membentuk warna biru. Warna yang dihasilkan diperkirakan adalah hasil dari ikatan kompleks antara amilum dengan iodin. Sedangkan warna yang terbentuk antara dekstrin dan iod adalah warna merah kecoklatan. Glikogen yang dilarutkan
pada
iod
akan
menjadi
tidak
berwarna.
Bila
sampel
dibandingkan dengan ketiga larutan diatas maka didapat warna antara kuning kecoklatan – biru. Dari percobaan didapat pada pH 4 berwarna kecoklatan, pada pH 6 didapat warna coklat tua, dan pada pH 8 warna yang didapat adalah ungu kecoklatan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada pH 8 terjadi kesalahan yang seharusnya berwarna biru. Dengan demikian percobaan ini menandakan bahwa pH berpengaruh dalam keoptim keo ptimalisa alisass ian ia n kerja ker ja suatu enzim enzim.
Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
Tabel 1.2 Uji benedict Kel 1 4 7 8 2 5 9 10 3
Larutan Buffer pH = 4
Keterangan
Biru Biru bening→h bening→hija ijau u toska, tosk a, ada endapan endap an mera merah h muda muda Biru Biru bening→hija bening→hija u toska, ada endapan merah merah bata b ata Biru→orange tua Biru→biru terang pH = 6 Bening→biru→biru kehijauan Biru→bir Biru→biru u kehi ke hijauan, jauan, tidak ada ad a endapan endap an Biru→hijau toska bening→biru toska pH = 8 Bening→biru (setelah dipanaskan)→biru, tidak ada endapan 6 Putih jernih→biru muda, tidak ada endapan 11 Biru→hijau 12 Biru→hijau toska Sumber : Laporan Sementara Uji benedict digunakan untuk menguji adanya glukosa dala m suatu suatu larutan, benedict digunakan untuk mengetes atau memeriksa adanya gula monosakarida dalam suatu cairan monosakarida bersifat reduktor. Pada percobaan uji benedict ini tidak bereaksi positif pada semua pH yaitu hanya pada pH 4 saja. Hal ini menunjukan tidak adanya gula pereduksi pada campuran pH 6 dan pH 8, disebabkan larutan pada praktikum sebelumnya yang digunakan untuk uji benedict belum terhidrolisis menjadi glukosa. Warna biru yang dihasilkan disertai dengan endapan merah bata yang menunjukkan bahwa larutan amilum mengandung karbohidrat.
2. Percobaan 2 Tabel Tabe l 1.3 Peng Pe ngaruh aruh suhu terhadap terhad ap aktivita aktivitass enzim enzim diastase d iastase Kel Ke l
Suhu Suhu
Keterang Kete rangan an Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
1 Putih bening→hitam kecoklatan o 2 Putih bening→hitam kecoklatan 40 C, 7 30 menit Bening→hitam keunguan 8 Bening→hitam keunguan 3 Bening→hitam keunguan 4 100o C, Putih bening→hitam keunguan 10 menit 9 Bening→hitam peakat 10 Bening→hitam keunguan 5 Putih jernih→ungu kehitaman 6 Suhu Kamar Putih jernih→ungu kehitaman 30 menit 11 Bening→hitam keunguan 12 Bening→hitam keunguan Sumber : Laporan Sementara Faktor yang mempengaruhi kerja enzim selain pH adalah suhu. Pada percobaan ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim diastase. Semakin tinggi suhu, maka laju reaksinya akan semakin naik karena proses inaktivasi enzim meningkat karena terjadi denat denatu urasi. Proses de naturasi aturas i terjadi karen kare na enzim e nzim juga meru mer upakan protein. Tetapi, aktivitas enzim akan menurun drastis apabila telah mencapai batas suhu maksimumnya. Waktu pemanasan mempunyai pengaruh terhadap aktivitas dan intensitas warna enzim. Semakin lama waktu pemanasan, maka intensitas intensitas war nanya akan semak in gelap gelap karena ka rena aktivitas enzim e nzim akan semakin turun dan enzim akan memecah sehingga aktivitas enzim akan berhenti be rhenti yang ditanda ditandaii dengan warna larutan larutan yang semakin gelap. Percobaan dilakukan dengan menggunakan larutan amilum 1 % dan 2 ml larutan diastase dan ditambah iod yang diinkubasi pada suhu 400 C dengan waktu 30 menit, 100 0 C deng de ngaa n waku 10 menit,d me nit,daa n pada suhu s uhu kamar dengan waktu 30 menit. Hasil dari percobaan adalah adanya perub perub ahan warna. Pada amilum 1% ditambah diastase da n iod iod de nga nga n suhu 400 C dengan waktu 30 menit warna berubah dari bening menjadi hitam kecoklatan. Amilum 1% ditambah diastase dan iod dengan suhu 100 0 C dengan waktu 10 menit warna berubah dari bening menjadi hitam keunguan. Sedangkan pada amilum 1% ditambah diastase dan iod dengan Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
suhu kamar dengan waktu 30 menit warna berubah dari bening menjadi hitam keunguan. Dapat dilihat dari percobaan bahwa warna ungu menunjukkan bahwa adanya aktivitas enzim dengan tingkat kecepatan yang berbeda berbe da-- beda bed a antara yang satu sa tu dengan yang lainnya. lainnya. Pada percobaan uji pengaruh suhu terhadap aktivitas diastase didapatkan bahwa suhu optimum berada pada suhu 40 oC, ini berarti sesuai dengan teori. Sedangkan pada suhu 100 0 C enzim mengalami denaturasi, dengan warna yang terbentuk adalah warna hitam keungunguan. Hal ini menunjukkan bahwa enzim telah rusak / pecah dimana enzim juga mengalami
perubahan
struktur
molekulnya
sehingga
aktivitasnya
terhambat. terhambat. Se makin panas suhu s uhu dan se makin lama d ipanasi aktivitas enzim akan menurun.
3. Percobaan 3 Tabel Tabel 1.4 Hasil Has il uji amilase amilase Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
Kel
Bahan
Warna yang terjadi
0 menit menit Kuning keruh→ungu 1 kehitaman Kuning keruh→ungu 2 kehitaman Kuning keruh→ungu 3 Kacang kehitaman Hijau Kuning keruh→ungu 10 kehitaman Kuning keruh→ungu 11 kehitaman Kuning keruh→ungu 12 kehitaman 4 Putih keung ke unguan uan 5 Petih Pe tih keruh ker uh 6 Putih keruh ke ruh Tauge 7 Putih keruh ke ruh 8 Putih keruh ke ruh 9 Putih keruh ke ruh Sumber : Laporan Sementara
20 menit menit Kuning keruh→ungu agak bening Kuning keruh→ungu agak bening Kuning keruh→ungu agak bening Kuning keruh→ungu agak bening Kuning keruh→ungu agak bening Kuning keruh→ungu agak bening Cokla ok la tua Ungu Ungu kehitaman Ungu kehi ke hita taman man Ungu kehi ke hita taman man Ungu kehi ke hita taman man Ungu kehi ke hita taman man
kehitaman kehitaman kehitaman kehitaman kehitaman kehitaman
Amilase merupakan enzim pemecah pati dan merupakan enzim hidrolase. Amilase pada percobaan ini didapatkan dari ekstrak biji kacang hijau dan ekstrak taoge yang ditambah larutan amilum yang sudah ditambahkan larutan buffer pH 6 kemudian diinkubasi pada suhu 40 0 C. Dan pada me nit ke-0 dan ke-20 ditetesi ditetes i la la rutan Iod Iod 0,01 N serta diamati perubahan warna yang terjadi pada ekstrak kacang hijau maupun ekstrak taoge. Pada tabel dapat dilihat bahwa intensitas warna kacang hijau lebih besar daripada taoge taoge ba ik pada menit ke-0 dan da n me me nit ke-20. Enzim amilase pada kedua bahan masih inaktif pada suhu kamar (belum dipanaskan). Sedangkan setelah pemanasan 20 menit, aktivitas enzim diastase meningkat. Hal ini menunjukkan aktivitas enzim semakin besar pada intensitas warna yang lebih kecil. Sesuai teori bahwa aktivitas enzim pada taoge lebih besar daripada ekstrak kacang hijau berdasarkan hasil intensitas warna. Hal tersebut dikarenakan amilum pada taoge sudah Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
terhiodrolisis untuk keperluan pertumbuhan kecambah. Taoge telah terdapa terdapa t kecambah untuk pert umbuhan umbuhan sehingg se hinggaa enzim amilase pada taoge sudah aktif, sedangkan pada ekstrak biji kacang hijau belum terdapat kecambah karena masih dalam bentuk biji yang masih berada pada masa dorman do rman atau ata u masa istirahat istirahat sehi sehingga ngga enzim amil amilas asee belu be lum m aktif ak tif..
E. KESIMPULAN
1. Aktivita Aktivitass enzim enzim dipengaruhi pH dan suhu. suhu. 2. Semakin Se makin lama lama waktu wakt u pemanasan, warna akan aka n semakin pudar. puda r. 3. Enzim Enzim memilik emilik i pH optim opt imum um yang berbed ber bedaa - beda, bed a, untuk untuk enz e nzim im berada ber ada pada pH 6. 4. Uji Benedict dil d ilakuka akukan n untuk untuk mengeta mengetahui hui adany ada nyaa karbohi karbo hidra drat. t. 5. Suhu optimum optimum untuk untuk enzim enzim diastase diastas e adalah a dalah 40 o C 6. Jika suhu suhu tinggi tinggi maka memper mempercep cepat at pemecahan pemeca han atau ata u perusaka per usakan n enzim enzim.. 7. Aktivitas enzim akan cepat jika pada suhu optimum, namun jika melewati suhu suhu optimum optimum maka aktivi a ktivitas tasnya nya akan aka n turun. turun. 8. K adar ada r pati pa ti kacang ka cang hijau hijau lebih sedikit dibandingkan dibandingka n dengan ekstra e kstra k taoge
DAFTAR PUSTAKA
Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
Anonima.2010. Keunggulan keluargasehat.wordpress.com ss.com Diakses Diakses Keunggulan Pangan Putih . keluargasehat.wordpre pada pad a Ming Minggu gu 24 Oktober Okto ber 2010 pukul pukul 10.34 10.3 4 WIB. Anonim b.2010. .201 0. Ami Amilase. wikipedi wikipedia.co a.co m/amila m/a milase. se. Diakes Diakes pada pa da Senin Senin 25 Oktober Okto ber 2010 pukul pukul 15.00 15.0 0 WIB. Anonimc.2010. Diastase. en.wi en.wikiped kipedia.co ia.com/diastase. m/diastase. Diakses Diakses pada Ming Minggu gu 24 Oktober Ok tober pukul 10.40 10.4 0 WIB. Anonimd.2010. Laporan Praktikum Fisiologi Hewan dan Enzim ziarshob obiio uinbdg.blogspot.co uinbd g.blogspot.com m. Diakses Diakses pada Senin Senin 25 Oktober Kerja. ziarsh 2010 pukul pukul 20.00 20.0 0 WIB. WIB. Colby, Diane S. 1988. Ringkasan Biokimia Harper . Buku Kedokteran EGC. Jakarta. Lehni Lehninger, Albert Albert L. 1982. 1982 . Dasar-dasar Biokimia Jilid 1. Erlang Erlangga. ga. Jakarta. Jakarta . Montgomery, Montgomery, Rex. 1993. 1993 . Biokimia. Gadjah Mada Uni University Press. Yogyakarta Yogyakarta.. Winarno. 1992. Kimia Pangan dan Gizi Gramediaa Pustaka Utama. Utama. Jakarta. Jak arta. G izi. Gramedi Hernández, Mabel Salas. 2006. Amylase production by Aspergillus niger in submerged submerged cultivat cultivation ion on two wastes from food industries. industries. www.sci www.sciencedirect.co encedirect.co m. Diakses Diakses pada pad a Sabtu 23 Oktober 2010 pukul pukul 16.58 WIB. Hendrawan,Ronny. 2005. Analisa Aktivitas Akt ivitas Enzim Diastase Pada Madu yang student-research.umm.ac.iid Diakses Diakses pada Dipasarkan di Kota Malang . student-research.umm.ac. Sabtu 23 Oktober 2010 pukul pukul 16.55 1 6.55 WIB. WIB. Mishra, 2010. Production of Amylase and Xylanase Enzymes from Soil Fungi of scribd.com.Diakses akses pada Sabtu 23 Oktober 2010 pukul pukul Rajasthan . scribd.com.Di 16.47 WIB. Setiasih, Siswati. 2006. Karakterisasi Enzim α-Amilase Ekstrasel dari Isolat .scribd.com.Diakse aksess pada Sabtu 23 oktober oktober 2010 pukul pukul Bakteri Termofil .scribd.com.Di 15.00 WIB.
Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
