HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIISHasbi Ilmawan Anugrah230110130059ABSTRAKProtein merupakan polimer heterogen polimer-polimer asam amino. Protein dapat diklasofokasikan berdasarkan fungsi biologinya, yaitu sebagai enzim, protein transpor, protein nutrien dan penyimpanan, protein structural, protein pengatur, protein pertahanan serta protein kontraktil atau motil. Enzim merupakan salah satu bentuk protein yang memiliki peran penting bagi kehidupan. Peran enzim ini dapat memeberikan efek sinegris atau efek antagonis. Enzim ini dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi kimia. Dimana reaksi kimia ada yanf membutuhkan energi dan ada pula yang menghasilkan energi. Salah satu contohnya yaitu enzim protase yang berperan dapat mengkatalis pemutusan ikatan peptida pada bahan yang mengandung protein. Jika protein structural melakukan pemutusan ikatan tersebut, maka akan menyebabkan berkurangnya tingkat kekerasan atau tekstur. Protein yang paling bervarisai dan mempunyai kekhususan yang tinggi yaitu protein yang memiliki aktivitas katalisnya, yakni enzim. Hampir semua reaksi biomolekul organik did alam sel dikatalis oleh enzim.

Kata Kunci : Protein, Enzim, Hidrolisis, Hirolisis Protein, Protein Papain, Protein Bromelin.

PENDAHULUANProtein merupakan polimer heterogen polimer-polimer asam amino. Protein dapat diklasofokasikan berdasarkan fungsi biologinya, yaitu sebagai enzim, protein transpor, protein nutrien dan penyimpanan, protein structural, protein pengatur, protein pertahanan serta protein kontraktil atau motil. Selain itu protein juga dapat dibagi dalam dua golongan utama berdassarkan bentuk dan sifat-sifat fisiknya, antara lain adalah protein globular dan protein serabut. Sedangkan jika dilihat berdasarkan komposisinya, protein dibagi atas : 1. Simple ProteinSimple protein adalah protein yang hanya mengandung 1-alfa asam amino atau derivatnya. Beberapa contoh simple protein antara lain adalah : albumin, globulin, gluyein, protamin, albuminoid dan histon. 2. Conjugated ProteinConjugated Protein adalah protein yang bergabung dengan zat yang bukan protein. Zat ini disebut gugus prostetik. Beberapa contoh dari conjugated protein antara lain adalah : nutreo protein, gliko protein, fosfoprotein dan metalloprotein. Sifat-sifat struktural protein dianggap berada dalam 4 buah telur yaitu : a. Struktur primer : rangkaian asam amino dan lokasi setiap ikatan disulfida di kode dalam gen.b. Struktur sekunder : kelipatan rantai polipeptida menjadi multiplikasi motif terikat hidrogen seperti struktur -heliksdan -pleated sheet. Kombinasi motif-motif ini dapat membentuk motif super sekunder.c. Strukturtersier : hubungan anta-domain struktural sekunder dan antar-residu yang letaknya terpisah jauh dalam pengertian struktur primer.d. Struktur kwartener : hanya terdapat dalam protein oligomerik ( protein dengan dua atau tiga rantai polipeptida), menjelaskan titik-titik kontak dan hubungan lainnya antara polipeptida atau subunit inti

Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein. Enzim mempunyai dua fungsi pokok sebagai berikut.1. Mempercepat atau memperlambat reaksi kimia.2. Mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama.Enzim disintesis dalam bentuk calon enzim yang tidak aktif, kemudian diaktifkan dalam lingkungan pada kondisi yang tepat. Misalnya, tripsinogen yang disintesis dalam pankreas, diaktifkan dengan memecah salah satu peptidanya untuk membentuk enzim tripsin yang aktif. Bentuk enzim yang tidak aktif ini disebut zimogen.Enzim tersusun atas dua bagian. Apabila enzim dipisahkansatu sama lainnya menyebabkan enzim tidak aktif. Namun keduanyadapat digabungkan menjadi satu, yang disebut holoenzim.Kedua bagian enzim tersebut yaitu apoenzim dan koenzim.1. ApoenzimApoenzim adalah bagian protein dari enzim, bersifattidak tahan panas, dan berfungsi menentukan kekhususandari enzim. Contoh, dari substrat yang sama dapat menjadisenyawa yang berlainan, tergantung dari enzimnya.

2. KoenzimKoenzim disebut gugus prostetik apabila terikat sangaterat pada apoenzim. Akan tetapi, koenzim tidak begitu eratdan mudah dipisahkan dari apoenzim.Koenzim memiliki sidat yangtermostabil (tahan terhadap panas), mengandung ribose dan fosfat.Fungsinya menentukan sifat dari reaksinya. Misalnya,Apabila koenzim NADP (Nicotiamida Adenin DenukleotidPhosfat) maka reaksi yang akan terjadi adalah dehidrogenase.Disini NADP berfungsi sebagai akseptor hidrogen.

Koenzim dapat bertindak sebagai penerima/akseptorhidrogen, seperti NAD atau donor dari gugus kimia, sepertiATP (Adenosin Tri Phosfat).

Sifat-sifat enzim sebagai berikut. Enzim akan mengalami denaturasi/kerusakan pada suhu atau temperaturtinggi. Efektif dalam jumlah kecil. Tidak berubah pada waktu reaksi berlangsung. Tidak memengaruhi keseimbangan, tetapi hanya mempercepatreaksi. Spesifik untuk reaksi tertentu.Faktor-faktor yang memengaruhi enzim dan aktivitasenzim sebagai berikut.1. Temperatur atau suhuUmumnya enzim bekerja pada suhu yang optimum. Apabilasuhu turun, maka aktivitas akan terhenti tetapi enzimtidak rusak. Sebaliknya, pada suhu tinggi aktivitas menurundan enzim menjadi rusak.2. AirAir berperan dalam memulai kegiatan enzim. Contoh padawaktu biji dalam keadaan kering kegiatan enzim tidakkelihatan. Baru setelah ada air, melalui imbibisi mu-lailahbiji berkecambah.3. pHPerubahan pH dapat membalikkan kegiatan enzim, yaitumengubah hasil akhir kembali menjadi substrat.4. Hasil akhirKecepatan reaksi dalam suatu proses kimia tidak selalukonstan. Misal, kegiatan pada awal reaksi tidak sama dengankegiatan pada pertengahan atau akhir reaksi. Apabilahasil akhir (banyak), maka akan menghambat aktivitasenzim.5. SubstratSubstrat adalah zat yang diubah menjadi sesuatu yangbaru. Umumnya, akan terdapat hubungan yang sebandingantara substrat dengan hasil akhir apabila konsentrasienzim tetap, pH konstan, dan temperatur konstan. Jadi,apabila substrat yang tersedia dua kali lipat, maka hasilakhir juga dua kali lipat.6. Zat-zat penghambatZat-zat penghambat adalah zat-zat kimia yang menghambataktivitas kerja enzim. Contoh, garam-garam darilogam berat, seperti raksa.Contoh-contoh enzim dalam proses metabolisme sebagaiberikut.1. Enzim katalaseEnzim katalase berfungsi membantu pengubahan hidrogenperoksida menjadi air dan oksigen.

2.Enzim OksidaseEnzim oksidase berfungsi mempergiat penggabungan O2dengan suatu substrat yang pada saat bersamaan jugamereduksikan O2, sehingga terbentuk H2O.3. Enzim hidraseEnzim hidrase berfungsi menambah atau mengurangi airdari suatu senyawa tanpa menyebabkan terurainya senyawa - senyawayang bersangkutan. Contoh: fumarase, enolase,akonitase.4. Enzim dehidrogenaseEnzim dehidrogenase berfungsi memindahkan hidrogendari suatu zat ke zat yang lain.5. Enzim transphosforilaseEnzim transphosforilase berfungsi memindahkan H3PO4dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ionMg2+.6. Enzim karboksilaseEnzim karboksilase berfungsi dalam pengubahan asam organiksecara bolak-balik. Contoh pengubahan asam piruvatmenjadi asetaldehida dibantu oleh karboksilase piruvat.7. Enzim desmolaseEnzim desmolase berfungsi membantu dalam pemindahanatau penggabungan ikatan karbon pada suatu senyawa. Contohnya, aldolasedalam pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehida dandehidroksiaseton.8. Enzim peroksidaEnzim peroksida berfungsi membantu mengoksidasisenyawa fenolat yang ada , sedangkan oksigen yang dipergunakandiambil dari H2O2.Bromelin adalah enzim proteolitik yang ditemukan pada bagian batang dan buah nanas (Ananas comosus). Enzim ini diproduksi sebagai hasil sampingan dari pabrik jus nanas. Dalam memproduksi bromelin, beberapa senyawa yang dapat digunakan untuk presipitasi (pengendapan) enzim ini adalah amonium sulfat dan alkohol. Beberapa kegunaan dari enzim ini adalah mengurangi rasa sakit dan pembengkakan karena luka atau operasi, mengurangi radang sendi, menyembuhkan luka bakar, meningkatkan fungsi paru-paru pada penderita infeksi saluran pernapasan, dan lain-lain. Untuk meningkatkan kelancaran pencernaan pada manusia, umumnya digunakan bromelin berdosis 500 mg dalam bentuk kapsul. Apabila konsumsi bromelin dilakukan bersamaan dengan senyawa anti-koagulan maka risiko terjadinya pendarahan akan meningkat.Enzim Papain merupakan enzim protease yang terkandung dalam getah papaya, baik dalam buah, batang maupun daunnya. Sebagai enzim yang berkemampuan sebagai memecahkan molekul protein, dewasa ini papain menjadi suatu produk yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia, baik di kehidupan rumah tangga maupun industri.Papain ialah enzim hidrolase sistein protease yang ada pada pepaya (Carica papaya) dan pepaya gunung (Vasconcellea cundinamarcensis). bahwa ternyata enzim papain dpat berperan aktif dalam pembuatan kecap. begitu yang saat ini sedang dilakukan sekolah kami.Papain terdiri atas 212 asam amino yang distabilkan oleh 3 jembatan disulfida. Struktur 3 dimensinya terdiri atas 2 domain struktural yang berbeda dengan celah di antaranya. Celah itu mengandung tapak aktif, yang mengandung triade katalisis yang sudah disamakan dengan kimotripsin. Triade katalisisnya tersusun atas 3 asam amino - sistein-25 (yang diklasifikan dari sini), histidin-159, dan asparagin-158.Papain biasa digunakan untuk memecah serabut daging liat dan telah dimanfaatkan selama ribuan tahun oleh penduduk asli Amerika Selatan. Papain juga dimanfaatkan untuk mendisosiasikan sel dalam langkah pertama persiapan kultur sel. Selain itu juga ditemukan sebagai bahan baku beberapa pasta gigi atau gula-gula sebagai pemutih gigi.Ikatan peptida yang membangun rantai polipeptida dalam protein dapat diputus (dihidrolisis) menggunakan asam, basa atau enzim pemecahan ikatan peptida dalam kondisi asam atau basa kuat merupakan proses hidrolisis kimia dan pemecahan ikatan peptida menggunakan enzim merupakan proses hidrolisis biokimia reaksi hidrolisis peptida akan menghasilkan produk reaksi yang berupa satu molekul dengan gugus karboksil dan molekul lainnya memiliki gugus amina (Juniarso dkk, 2007).Pada umumnya asam amino diperoleh sebagai hasil hidrolisis protein, baik menggunakan enzim maupun asam. Dengan cara ini diperoleh campuran bermacam-macam asam amino dan untuk menentukan jenis asam amino maupun kuantitas masing-masing asam amino perlu diadakan pemisahan antar asam amino tersebut. Ada beberapa metode analisis asam amino, misalnya metode gravimetri, kalorimetri, mikrobiologi, kromatografi, dan elektroforesis. Salah satu metode yang banyak memperoleh pengembangan adalah metode kromatografi. Macam-macam kromatografi adalah kromatografi kertas, kromatografi lapis tipis, dan kromatografi penukar ion (Poejadi, 1994)

METODELOGITempat praktikum dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran.Bahan yag digunakan adalah Ikan (daging, tulang dan kulit) yang digunakan sebagai sampel yang akan diuji, buah nanas (muda dan matang) yang diambil filtratnya yang digunakan sebagai pereaksi, pepaya ( muda dan matang) yang diambil filtratnya yang digunakan sebagai pereaksi, susu yang digunakan sebagai sampel yang akan direaksikan, telur yang digunakan sebagai sampel yang akan direaksikan, tempe yang digunakan sebagai sampel yang akan direaksikan, enzim papain komersial digunakan sebagai pemecah molekul protein yang terdapat pada getah papaya dan pelunak daging, akuades yang digunakan sebagai pelarut atau penetral antara asam dan basa. Cawan Petri yang digunakan sebagai wadah sampel dan untuk wadah penimbang, blender yang digunakan untuk menghaluskan nanas dan pepaya, pisau yang digunakan untuk memotong sampel, timbangan yang digunakan untuk mengukur berat sampel, gelas ukur yang digunkan untuk memngukur volume larutan, beaker glass yang digunakan untuk menyimpan hasil filtrat, pH meter yang digunakan untuk mengetahui nilai kadar asam pada sampel, indikator universal sebagi indicator untuk mengetahui kadar asam pada suatu sampel, tabung reaksi yang digunakan untuk mereaksikan, pipet tetes yang digunakan untuk mengambil filtrat, spatula yang digunakan untuk pengaduk larutan, aluminium foil yang digunakan untuk menutup hasil sari sampel yang sudah dihancurkan agar tidak terkontaminasi, kertas label yang digunakan untuk mempermudah praktikan dalam mengetahui sampel apa yang sedang diuji..

ProsedurSiapkan alat dan bahan

Ditimbang 250 gr nanas atau pepaya

Dimasukkan ke dalam blender

Ditambah 150 ml akuadess dan dilahaluskan buah

Ditimbang 50 gr sampel (tulang) dan diletakkan di atas cawan petri

Ditambahkan 50 gr filtrate kemudian ditutup cawan petri dan didiamkan selama 30 menit

Diamati perlakuan dan dicatat hasilnya dalam table pengamatan

HASIL DAN PEMBAHASANHasilData Hasil Pengamatan Kelompok 15KelompokSampelFiltratpH awalpH akhirPengamatan

15DagingPepaya muda 66Pengamatan awal : Belum ada perubahan, tekstur daging kenyalPengamatan akhir : Tekstur lebih kenyal, warna pucat, bau amis

Pepaya tua65Pengamatan awal : Belum ada perubahan, tekstur kenyal, bau tidak menyengatPengamatan akhir : Tekstur agak keras, warna orange, bau pepaya

Tabel Data Hasil Pengamatan Laboratorium BioteknologiKelompokSampelFiltratpH awalpH akhirPengamatan

9TempePepaya muda 66Pengamatan awal : agak kuning bau segar, kerasPengamatan akhir : agak pucat, tekstur lembek

Pepaya tua65Pengamatan awal : belum ada perubahanPengamatan akhir : agak orange, keras tapi tidak seperti diawal

10

Tempe

Nanas muda65Pengamatan awal : warna tempe pucat, serat banyakPengamatan akhir : lebih lunak, kuning

Nanas tua65Pengamatan awal : warna menguning, serat sedikitPengamatan akhir : warna menguning, tekstur keras

11Telur Pepaya muda 108Pengamatan awal : terdapat endapan, warna kehijauan dan bau nya hilangPengamatan akhir : lebih encer, warna menjadi kehijauan

Pepaya tua109Pengamatan awal : lebih kental, bau amis hilangPengamatan akhir : tidak ada perubahan

12

Telur

Nanas muda106Pengamatan awal : wana kuning pekat, dibandingkan dengan yang diberi nanas tuaPengamatan akhir : Serat sedikit, encer, kuning pucat

Nanas tua107Pengamatan awal : warna kuning lebih jelas/terangPengamatan akhir : Serat banyak, encer, kuning cerah

13SusuPepaya muda 66Pengamatan awal : Putih pucat, bau papaya, cairPengamatan akhir : Bau nya tetap, tekstur tetap, warna putih pucat

Pepaya tua66Pengamatan awal : Warna pucat, bau pepaya, kental, terjadi hidrolisisPengamatan akhir : warna tetap, tekstur membeku, terjadi koagulasi

14

Susu

Nanas muda65Pengamatan awal : terdapat gumpalan, warna kuning, larutan terpisahPengamatan akhir : larutan terpisah, terdapat sedikit gumpalan, berwarna kuning pucat, tekstur kental

Nanas tua65Pengamatan awal : banyak gumpalan, warna kuning, larutan terpisahPengamatan akhir : larutan terpisah, terdapat gumpalan berwarna kuning cerah, bau nanas, tekstur kental

16

Daging

Nanas muda65Pengamatan awal : belum ada perubahan, tekstur kenyalPengamatan akhir : Putih pucat, bau nanas, tekstur kenyal

Nanas tua64Pengamatan awal : agak kuning, tekstur kenyalPengamatan akhir : pucat kekuningan, kenyal, bau nanas

PembahasanPada hasil data diatas telah terlihat bahwa pada masing-masing perlakuan yang dicampur dengan sampel daging ikan, susu dan tempe memiliki PH awal yang sama, yaitu 6-10 atau.Setelah dilakukan perlakuan dengan cara didiamkan selama 30 menit, PH pada masing-masing sampel tersebut relatif menurun atau menjadi kan derajat keasaman antara 4-7 untuk perlakuan menggunakan nanas dan 5-9 untuk perlakuan menggunakan pepaya.Hal ini pasti dikarenakan adanya perbedaan tingkat keasaman antara pH nanas dan pepaya. pH nanas terbilang cukup asam karena didalamnya mengandung asam sitrat dan asam lainnya yang cukup tinggi sehingga menciptakan kondisi asam pada nanas sendangkan pada pepaya tidak. Pepaya cenderung netral atau basa dilihat dari perubahan pH awal dan akhir kenaikan dan penurunannya cenderung stabil.Lalu pada kedua zat ini memiliki enzim masing-masing yang berperan dalam mengkatalisir senyawa protein. Pada nanas terdapat bromelin yang menkatalisir protein dari setiap sampel. Dan pada pepaya terkandung enzim papain yang memiliki fungsi yang sama dengan enzim nanas karena masih sama-sama enzim protease. Enzim bremiolin dan enzim pepain yang terkandung di dalam buah tersebut akan melakukan reaksi hidrolisis pada protein yang terkandung pada sampel.Lalu pengaruh pH terhadap sampel akan berhubungan dengan beberapa faktor. Faktor itu berhubungan dengan kerja enzim dan juga kepada sampel nya. Ketika pH perubahan media tertentu, itu mengarah ke perubahan dalam bentuk enzim. Tidak hanya pada enzim, tingkat pH juga dapat mempengaruhi sifat muatan dan bentuk substrat. Dalam kisaran pH yang sempit, perubahan bentuk struktural dari enzim dan substrat mungkin reversibel. Tapi untuk perubahan yang signifikan dalam tingkat pH, enzim dan substrat dapat mengalami denaturasi. Dalam kasus tersebut, mereka tidak dapat mengidentifikasi satu sama lain. Akibatnya, tidak akan ada reaksi seperti itu. Ini alasan mengapa, pH mempengaruhi aktivitas enzim.Faktor sampelnya,Penurunan pH menyebabkan denaturasi protein. Akibat denaturasi protein, maka terjadi penurunan kelarutan protein, daya ikat air hilang dan intensitas warna dari pigmen daging. Perubahan pH selama proses rigor mortis dan pengaruhnya terhadap mutu daging. Menurut Teori pH berpengaruh pada struktur pengembangan dan juga kelarutan protein. Kondisi protein ini juga akan berpengaruh pada daya ikat air/ WHC (Water Holding Capacity), juiciness, daya emulsi, kemampuan membentuk gel, kekerasan, warna dan umur simpan. Kedaan inilah yang menyebabkan perubahan tekstur warna dan yang lainnya pada sampel yang di praktikum kan.Tingkat kematangan buah juga berpengaruh terhadap kualitas enzim dan kandungan didalamnhya. Buah nanas muda memilki kualitas enzim yang lebih rendah dibandingkan buah nanas yang sudah tua, akibatnya pemberian filtrat nanas tua memberikan perubahan yang sangat signifikan baik dari pH, tekstur maupun bau pada sampel. Begitu pula pada buah pepaya. Pada buah pepaya muda memang enzim dihasilkan lebih banyak karena getah yang dihasilkan cukup banyak namun belum tahu apakah enzimnya bisa bekerja lebih baik dibandingkan kualitas enzim pada buah pepaya tua/matang.

KESIMPULANProses hidrolisis protein enzimatis adalah proses penguraian protein menjadi ikatan peptida dengan komponen pembantu enzim. Pada praktikum kali ini yang digunakan adalah enzim bremiolin dan enzim pepain yang terdapat pada buah nanas dan pepaya.Dari hasil pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa pada buah nanas dan pepaya tersebut mengandung enzim bremiolin dan pepain. Enzim tersebut dapat membantu proses hidrolisis, terutama hidrolosis prtoein karena meruppakan enzim protease . Lalu Pengaruh pH terhadap enzim dan juga sampel berpengaruh. Dalam kisaran pH yang sempit, perubahan bentuk struktural dari enzim dan substrat mungkin reversibel. Tapi untuk perubahan yang signifikan dalam tingkat pH, enzim dan substrat dapat mengalami denaturasi.. Dan penurunan pH menyebabkan denaturasi protein. Akibat denaturasi protein, maka terjadi penurunan kelarutan protein, daya ikat air hilang dan intensitas warna dari pigmen daging. Pengaruh pengaruh diatas lah yang akan menyebabkan sampel menjadi melunak, berbentuk gel bahkan sampai ada yang hancur serta warna memudar.

DAFTAR PUSAKAHawab, HM 2004.Pengantar Biokimia. Jakarta: Bayu Media Publishing Poedjiadji,Ana. 1994, dasar-dasar biokimia. Jakarta: UI-pressAbu bakar dan M. Ilyas, 2005. Mutu Telur Karamel Asal Telur Pecah Selama Penyimpanan. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2005.Astuti, Yeti, 2009,Analisi Protein,Gramedia, Jakarta.Girindra, Aisjah, 1993,Biokimia 1, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.Juniarso, E., T., Safari, A., danPamungkas, R., A., 2007,Pemanfaatan Limbah Ikan Menjadi Ekstrak Kasar Protease Dari Isi Perut Ikan Lemuru (Sardinella Sp.) Untuk Proses Deproteinisasi Limbah Udang Secara Enzimatik Menjadi Kitosan, Universitas Jember.Triyono Agus 2010 Rekayasa Kimia dan Proses Mempelajari Pengaruh Beberapa Asam Terhadap Tepung Protein Isolat Kacang Hijau Balai Besar Pengembangan Teknologi Guna TepatSimaronjan Eviayanti, Nia Kurniawati, Zahidah Hasan 2012, Jurnal Perikanan dan Kelautan Vol 3 No. 4 Pengaruh Penggunaan Enzim Papain Dengan Kosentrasi Yang berbeda Terhadap Karakteristik Kimia Kecap Tutut. FPIK , Universitas Padjadjaran

LAMPIRAN