LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA
ENZIM UREASE DAN SCHARDINGER
Disusun Oleh
Kelompok 9 Farmasi D : Lisa Dewi Purnama Rizki
(201210410311018)
Aditya Pradnya Paramita
(201210410311109)
Irsan Fahmi
(201210410311171)
Rosida Fajrin
(201210410311201)
Nurul Hidayah
(201210410311236)
PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014
BAB I PENDAHULUAN
Enzim adalah golongan protein yang paling banyak terdapat dalam sel hidup, dan mempunyai fungsi penting sebagai katalisator reaksi biokimia, yang secara kolektif membentuk metabolisme perantara dari sel. Reaksi-reaksi yang terjadi dalam sel hidup berlangsung sangat cepat berkat adanya enzim. Enzim disintesa diaktivitasnya. Karena enzim terdiri dari protein, maka sifat-sifat kimia dan fisika protein pada umumnya berlaku juga untuk enzim. Dan juga golongan enzim dapat mengkatalisis beberapa reaksi, seringkali hanya satu reaksi saja. Ini merupakan salah satu sifat enzim . ada juga golongan enzim yang dapat mengkatalisis jenis reaksi yang sama, misalnya pemindahan fosfat, oksidasi reduksi, dan sebagainya. Jadi ada suatu kespesifikan. 1.
Enzim Urease Urease adalah sebuah protein yang ditemukan dalam bakteri, kapang, dan beberapa
tanaman tingkat tinggi. Urease merupakan enzim yang menghidrolisis urea menjadi CO 2 dan NH3. Reaksinya adalah :
+ H2O
2NH3
+ CO2
(NH4)2CO3
Aktivitas urease meningkat sebanding dengan peningkatan suhu dari 10 – 40° C. Aktivitas urease menjadi sangat tidak aktif apabila tanah dipanaskan selama 24 jam sehingga suhu mencapai 105° C. Berat molekul enzim urease sebesar 483.000. Suhu 10 oC akan mempercepat reaksi dua kali atau tiga kali lebih cepat. Karakteristik lainnya yaitu pH optimum 7,4 suhu optimum 60˚C dengan spesifikasi enzimatis: urea dan hidroksi urea. Karakteristik enzim urease yaitu : 1. Tempat aktifnya metal : nikel (II) 2. Berat molekul : 480 kDa atau 545 kDa dari Jack Bean Urease (kalkulasi massa dari rangkaian asam amino). 3. pH Optimum : 7.4
4. Temperatur optimum : 60 0C 5. spesifik enzim : urea dan Hydroxyurea 6. Inhibitor : Logam berat Peran utama urease adalah menyediakan energi internal dan eksternal bagi organisme untuk menggunakan urea atau hidroksiurea sebagai sumber N. (Suhartono, 1989). Urease ditemukan terutama dalam kuantitas besar pada jackbean, kedelai, biji tanaman, pada beberapa jaringan hewan dan pencernaan mikroorganisme. Urease juga ditemukan pada berbagai macam organisme seperti bakteri, jamur, dan tumbuhan tinggi. Urease pada lingkungan berperan dalam jalur sistem transportasi nitrogen. Peran utama urease adalah menyediakan energi internal dan eksternal bagi organisme untuk menggunakan urea atau hidroksiurea sebagai sumber N.
2.
Enzim Schardinger Enzim schardinger merupakan enzim yang termasuk golongan enzim oksidase, terdapat
diantara lain di dalam susu sapi dan dikenal pula sebagai enzim xanthine oksidase karena dapat mengoksidase xanthine. Enzim ini juga dapat mengoksidasi aldehid. Gugus aldehid bertindak sebagai donor hidrogen. Reaksinya berlangsung secara anaerob dan dapat ditunjukkan bila ada akseptor hidrogen yang sesuai seperti metilen biru. Jalannya reaksi dapat dilihat dengan perubahan warna biru (bentuk oksidasi) menjadi tidak berwarna (bentuk reduksi). Degan adanya enzim Schardinger, dapat juga digunakan untuk mengetahui kesegaran suatu susu. Susu yang basi mengandung banyak bakteri yang bekerja secara aerob dengan kata lain membutuhkan banyak oksigen. Hal ini mengakibatkan kadar oksigen dalam susu menurun. Oleh karena itu, ketika methylene blue ditambahkan, warna biru langsung berubah menjadi putih karena enzim Schardinger langsung bekerja disebabkan kadar oksigen yang minimal (kondisi anaerob) sehingga sesuai dengan sifat kerja enzim Schardinger yang bersifat anaerob.
BAB II PROSEDUR PRAKTIKUM A. Enzim Urease
1. Alat
Pipet volumetric 1 mili
Tabung reaksi 3 buah
Beaker glass
Hotplate
2. Bahan
Susu kedelai (larutan urease)
Indikator Phenolphetalin
Larutan ureum 1%
HgCl2
Urin
3. Pelaksanaan 1. Siapkan enam tabung reaksi, tandai dengan ureum A, B, C dan urin A, B, C 2. Isi tabung reaksi ureum A, B, dan C dengan larutan 5 ml ureum 1% dan tabung reaksi urin A, B, dan C dengan larutan 5 ml urin yang sudah di add kan dengan aquadest 3. Untuk tabung ureum dan urin : a. Untuk tabung A tambahkan 5 tetes phenolphatelin 2% dan kemudian 1 ml larutan urease. Siapkan stopwatch, perhatikan warna larutan yg timbul b. Lakukan percobaan seperti tahap 3a pada tabung B, tetapi dengan lebih dulu memanaskan 1 ml larutan urease yang akan dipakai sampai mendidih. Siapkan stopwatch, perhatikan warna yang timbul c. Lakukan percobaan seperti tahap 3a pada tabung C, tetapi dengan lebih dulu menambahkan 5 tetes larutan HgCl 2 ke dalam 1 ml larutan urease yang akan dipakai. Siapkan stopwatch, perhatikan warna yang timbul.
4. Bagan Alir Siapkan 6 tabung reaksi yang telah ditandai ureum A, B, C dan urin A, B, C Tabung ureum A, B, C diisi dengan 5 ml ureum 1%, tabung urin A, B, C diisi dengan larutan 5 ml Turin
1. Tabung A tambahkan 5 tetes phenolphatelin 2% dan kemudian 1 ml larutan urease. Siapkan stopwatch, perhatikan warna larutan yg timbul
2. Lakukan seperti percobaan di atas pada tabung B, tetapi dengan lebih dulu memanaskan 1 ml larutan urease yang akan dipakai sampai mendidih. Siapkan stopwatch, perhatikan warna yang timbul
3. Lakukan percobaan seperti no. 1 pada tabung C, tetapi dengan lebih dulu menambahkan 5 tetes larutan HgCl2 ke dalam 1 ml larutan urease yang akan dipakai. Siapkan stopwatch, perhatikan warna yang timbul
5. Gambar Skematis
B. Enzim Schardinger 1. Alat 1. Pipet volumetric 1 mili 2. Tabung reaksi 3 buah 3. Beaker glass
2. Bahan 1. Susu sapi mentah 2. Susu sapi matang 3. Methylene Blue Formaldehid 4. Paraffin cair
3. Pelaksanaan 1. Siapkan 3 tabung reaksi, tandai dengan P,Q dan R. 2. Kedalam tabung P dan Q tambahkan masing-masing 3 ml susu mentah, sedangkan ke dalam tabung R masukkan 3 ml susu yang sudah dimasak. 3. Tambahkan 6 tetes Methylene Blue formaldehid (25 mg MB dilarutkan dalam 195 ml air dan 5 ml formaldehid 40 %) kedalam ketiga tabung dan kocoklah sampai warnanya rata. 4. Tambahkan 8 tetes paraffin cair kedalam tabung P, Jangan Dikocok! 5. Inkubasi ketiga tabung pada 37 o C selama ½ jam. Amatilah perubahan warna yang terjadi dalam masing-masing tabung dan jelaskan mengapa demikian.
4. Bagan Alir Siapkan 3 tabung reaksi yang telah ditandai P, Q, dan R Tabung P dan Q + 3 ml susu mentah, sedangkan tabung R masukkan 3 ml susu masak + 6 tetes MB formaldehid ke dalam ketiga tabung, kocok ad rata + 8 tetes parafin cair pada tabung P. Jangan di kocok! Inkubasi ketiga tabung pada suhu 37 o C selama ½ jam. Amatilah perubahan warna
5. Gambar Skematis
BAB III DATA HASIL PRAKTIKUM DAN PEMBAHASAN A. Enzim Urease
Hasil Percobaan
Tabung A ( perlakuan )
5ml
urine ( telah di encerkan ) + 1 ml susu kedelai + 1
5ml
urine ( telah diencerkan ) + 1ml susu kedelai yang
tetes indicator PP
Tabung B ( perlakuan )
di panaskan + 1 tetes indicator PP
Tabung C ( perlakuan )
5ml
urine ( telah di encerkan ) + 1 ml susu kedelai + 1
tetes indicator PP + 1 tetes larutan Sublimat ( HgCl 2)
Pembahasan Pada praktikum kali ini akan di uji bagaimana kerja enzim urease pada perlakuan
yang berbeda pada tabung A, B, dan C. Sebelum tabung-tabung di isi dengan zat-zat. Terlebih dahulu melakukan pengenceran urine. Yaitu ukur 15 ml urine ditambah aquadest 15 ml lalu dikocok hingga homogen Pada tabung A perlakuan di masukkan 5 ml urine yang telah di encerkan + 1ml susu kedelai + 1 tetes indikator PP. Setelah semua di masukkan kedalam tabung reaksi dan setelah ± 8 menit. Tabung reaksi A memberikan perubahan warna, yaitu dari yang awalnya tidak berwarna menjadi berwarna merah muda ( pink ). Tabung A merupakan kontrol positif dari percobaan ini. Dimana dapat dilihat dengan adanya perubahan warna menandakan bahwa enzim urease telah bekerja yaitu dengan menghidrolisis urine yang telah di encerkan menjadi senyawa ammonium carbonate [(NH 4)2CO3]. Dan dengan di
tambahkannya PP serta perubahan zat di dalam tabung menjadi warna menjadi merah muda ( pink ) menandakan bahwa enzim ini bekerja dalam suasana basa.
Pada tabung B pelakuan dimasukkan 5 ml urine yang telah di encerkan + 1ml susu kedelai yang telah direbus + 1 tetes indikator PP. Pada tabung B menunjukkan bahwa warna larutan putih keruh dan terdapat endapan berwarna putih di dasar tabung. Hal ini menandakan bahwa enzim urease tidak bekerja untuk menghidrolisis urine yang telah di encerkan. Sehingga ammonium carbonate [(NH 4)2CO3] yang berperan sebagai produk tidak terbentuk. Hal ini sesuai dengan teori bahwa seperti yang telah kita ketahui enzim urease merupakan suatu protein dimana cara kerjanya dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya suhu. Jika berada dalam suhu diatas 60 o C maka enzim akan mengalami denaturasi/rusak sehingga enzim tidak dapat bekerja. Dalam tabung B ini seperti yang kita ketahui susu kedelai ( mengandung enzim urease ) direbus hingga mendidih sehingga enzim rusak dan tidak dapat bekerja dan produk berupa ammonium carbonate tidak terbentuk. Pemberian indikator PP juga tidak memberikan perubahan warna menunjukkan bahwa larutan dalam suasana asam. Pada Tabung C perlakuan dimasukkan 5 ml urine yang telah diencerkan + 1ml susu kedelai + 1 tetes indicator PP + 1 tetes larutan sublimat berupa mercury klorida / (HgCl 2). Pada larutan tabung reaksi C larutan berwarna putih keruh. Dan tidak menunjukan perubahan warna yang berarti seperti pada tabung A yang menandakan terbentuknya produk [(NH 4)2CO3] / ammonium carbonate. Karena kerja enzim telah diinaktifkan oleh mercury klorida / (HgCl 2). Seperti yang kita ketahui Hg 2+ merupakan salah satu jenis inhibitor
nonkompetitif
irreversible
dimana
salah
satu
kerjanya
yaitu
dapat
menginaktifkan kerja enzim. Karena kerja enzim urease diinaktifkan oleh mercury klorida / (HgCl2) maka produk [(NH 4)2CO3] / ammonium carbonate tidak dapat terbentuk. Dan
dengan ditambahkan 1 tetes indicator PP tidak menunjukan perubahan warna maka dapat dipastikan larutan ini dalam suasana asam.
B. Enzim Schardinger
Hasil Percobaan a. Tabung P : susu 3 mL + 6 tetes MB + 8 tetes parafin cair b. Tabung Q : susu 3 mL + 3 tetes MB c. Tabung R : susu masak 3 mL + 6 tetes MB
Pembahasan a.
Tabung R
Susu sapi masak 3 ml + 6 tetes Methylene blue formadehide
(kocok ad homogen)
Pada tabung reaksi R, sebelum diinkubasi larutan berwarna biru muda. Setelah diinkubasi selama ½ jam ( 30 menit ) pada suhu 37 oC, warna larutan tetap berwarna biru muda. Hal ini menunjukkan metilen blue tidak menangkap adanya ion H+ sehingga warna larutan tidak berubah. Hal ini disebabkan enzim Schardinger tidak dapat mengoksidasi gugus aldehid sehingga ion H + tidak terbentuk. Fenomena ini terjadi karena enzim Schardinger yang ada didalam susu
sapi mengalami denaturasi atau rusak karena suhu yang tinggi (diatas 60 o C) yang diakibatkan dari pemasakan susu sapi hingga matang (suhu tepat atau lebih dari 100o C). Enzim schardinger merupakan suatu protein dan salah satu faktor yang dapat memengaruhi stabilitas protein adalah faktor suhu. b.
Tabung P
Susu sapi masak 3 ml + 6 tetes methylene blue formaldehid + 8
tetes paraffin cair (jangan di kocok)
Pada tabung P, fungsi pemberian parafin cair adalah untuk menghalangi agar O 2 tidak dapat masuk ke dalam susu. Setelah itu, tabung diinkubasi selama 30 menit pada suhu 37oC. Sebelum diinkubasi, larutan berwarna biru muda. Setelah diinkubasi, warna larutan berubah menjadi putih
butek (putih
tidak jernih). Hal ini
menunjukkan bahwa metilen blue menangkap ion H + sehingga mengalami perubahan warna. Adanya ion H + menunjukkan bahwa enzim schardinger dapat mengoksidasi aldehid. Gugus aldehid bertindak sebagai donor hidrogen. Dengan begitu, telah ditunjukkan bahwa Enzim Schardinger bekerja se cara anaerob (tidak membutuhkan oksigen dalam melaksanakan aktivitasnya). Selain itu, inkubasi pada suhu 37o C selama 30 menit juga membantu enzim bekerja lebih baik disebabkan pada suhu tersebut enzim berada pada kondisi lingkungan yang optimal. c.
Tabung Q
Susu sapi 3 ml + Methylene blue formaldehid 6 tetes (kocok ad
homogen)
Pada tabung Q, warna larutan sebelum diinkubasi berwarna biru muda. Setelah diinkubasi, warna larutan berubah sebagian menjadi warna putih
butek
(putih
yang keruh). Hal ini menunjukkan metilen blue tidak dapat menangkap ion H + secara keseluruhan sehingga warna larutan hanya berubah sebagian. Indikator tersebut menunjukkan bahwa enzim Schardinger tidak bekerja secara optimal walaupun dalam kondisi lingkungan optimal yang ditandai dengan diinkubasi selama 30 menit dalam suhu 37 oC. Hal ini disebabkan masih adanya kontak antara enzim Schardinger dengan O 2 sehingga kerja enzim Schardinger tidak lagi optimal atau terhambat.
BAB IV PENUTUP 1. Kesimpulan
Enzim Urease a. Didalam susu kedelai terdapat enzim urease. Karena enzim merupakan suatu protein maka ada beberapa factor-faktor yang dapat memengaruhi salah satunya adalah suhu. Enzim akan mengalami denaturasi / rusak jika didihkan / berada diatas suhu 60 oC . b. Cara kerja enzim urease (NH2)2CO+H2O CO2+2NH3 urease – Ammonium Carbonate Urea + Water – →
c. Urease ditemukan dalam jumlah yang besar pada jack bean, kacang kedelai, dan beberapa biji tanaman lainnya. d. Dengan ditambahkan larutan sublimat berupa mercury klorida/(HgCl 2) dapat menginaktifkan kerja enzim urease. Sehingga produk berupa ammonium carbonate tidak dapat terbentuk. Seperti yang kita ketahui Hg 2+ merupakan salah satu inhibitor non-kompetitif irreversible dimana cara kerjanya dapat menginaktifkan kerja enzim. e. Peran utama urease adalah menyediakan energi internal dan eksternal bagi organisme untuk menggunakan urea atau hidroksi urea sebagai sumber N (Suhartono, 1989). f. Dengan ditambahkannya indicator phenolphthalein ( PP ) dapat dipergunakan utuk mengetahui dalam suasana apa larutan itu bekerja.
Enzim Schardinger 1. Enzim pada susu dapat mengakatalisis oksidasi formaldehid dengan berubahnya warna pada metilen biru dari biru menjadi putih 2. Dengan adanya pemasakan susu, enzim yang terkadung di dalamnya (Schardinger) menjadi rusak 3. Dengan adanya parafin cair dapat mempercepat kerja enzim (perubahan warna semakin cepat) karena suasana menjadi anaerob 4. Enzim Schardinger dikenal dengan juga dengan xantine oksidasi karena selain dapat mengoksidasi aldehid juga dapat mengoksidasi xantine 5. Enzim Schardinger bekerja secara anaerob
2. Saran 1. Perlu penelitian lebih lanjut megenai faktor-faktor lingkungan lain (pH, kadar substrat, All) yang dapat mempengaruhi enzim Schardinger untuk bekerja. 2. Praktikan perlu lebih teliti dan kuanti dalam pengambilan reagen-reagen. Selain itu, praktikan harus memperhatikan ketepatan dan efisiensi waktu ketika memasukkan campuran enzim kedalam tabung reaksi.
DAFTAR PUSTAKA
Suhartono, M. T. 1989. Enzim dan Bioteknologi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. Urease. http://www.britannica.com/eb/article-9074458/urease#74436.hook. Diakses tanggal 24 April 2014
