laporan praktikum biokim hidrolisis enzimatis

HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS

Adi Prasetyo (230110140135)

Perikanan B kelompok 4

ABSTRAK

Protein adalah polimer dari monomer-monomer asam amino yang satu sama lainnya dihubungkan oleh ikatan peptida. Pada praktikum kali ini berjudul Hidrolisis Protein Enzimatis adalah proses pemecahan polimer protein menjadi monomer-monomer penyusunnya dengan bantuan enzim. Enzim protease adalah sekelompok enzim katalis yang berfungsi untuk menghidrolisis atau merusak protein dengan cara memutus ikatan peptida yang menyebabkan terjadinya perubahan tekstur. Tujuan praktikum ini untuk mengetahui penghidrolisisan protein secara enzimatis dengan ekstrak nanas dan pepaya, serta memahami pemutusan ikatan peptida dengan enzim protease. Metode yang digunakan adalah mengekstrak buah nanas matang untuk mengeluarkan enzim bromelin. Selanjutnya, enzim tersebut direaksikan dengan sampel yang mengandung protein, dalam hal ini telur. Sampel diukur volumenya menggunakan gelas ukur sampai 5 ml, lalu dimasukkan ke dalam dua tabung reaksi. Masing-masing tabung diisi sebanyak 5 ml Kemudian, pH awal sampel diukur adalah 10 dan dicatat. Selanjutnya, filtrat berupa ekstrak nanas tua sebanyak 5 ml ditambahkan ke tabung I dan ekstrak nanas muda sebanyak 5 ml ditambahkan ke tabung II. Kedua tabung reaksi didiamkan selama 30 menit, lalu diamati perubahannya. Hasil pengamatan pada tabung I (nanas muda) menunjukkan adanya bau nanas, warna sampel bening dan tekstur kental. Pada tabung II (nanas tua), tidak ada bau, warna memudar dan tekstur kental. pH akhir tabung I (nanas muda) adalah 4 dan tabung II (nanas tua) adalah 6.

Kata kunci : protein, bromelin, enzim

PENDAHULUAN

Protein sangat penting bagi tubuh. Ia mengandung unsur semacam C, O, H dan N

yang tidak dipunyai oleh karbohidrat juga lemak. Protein merupakan salah satu dari

biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan

penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang

paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jons Jakob Berzelius pada

tahun 1838. Secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang terdiri dari

polipeptida dan protein kompleks yang mengandung zat-zat makanan tambahan seperti hern,

karbohidrat, lipid atau asam nukleat. Untuk protein kompleks, bagian polipeptida dinamakan

aproprotein dan keseluruhannya dinamakan haloprotein. Secara fungsional protein juga

menunjukkan banyak perbedaan. Dalam sel mereka berfungsi sebagai enzim, bahan

bangunan, pelumas dan molekul pengemban. Tapi sebenarnya protein merupakan polimer

alam yang tersusun dari berbagai asam amino melalui ikatan peptida. Sifat-sifat protein

beraneka ragam, dituangkan dalam berbagai sifatnya saat bereaksi dengan air, beberapa

Hidrolisis Enzimatis | 1

reagen dengan pemanasan serta beberapa perlakuan lainnya. Semua molekul dengan jenis

protein tertentu mempunyai komposisi dan deret asam amino dan panjang rantai polipeptida

yang sama. Protein memiliki fungsi sebagai berikut: Enzim, merupakan katalis biokimia;

Pengukur pergerakan; Alat pengangkut dan penyimpan; Penunjang mekanisme tubuh;

Pertahanan tubuh (imune atau anti-bodi); Media perambatan impuls saraf; dan Pengendali

pertumbuhan.

Hidrolisis merupakan proses pemecahan suatu molekul kompleks menjadi senyawa-

senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan molekul air. Hidrolisis protein adalah proses

adalah terputusnya ikatan peptida pada protein menjadi molekul yang lebih sederhana.

Hidrolisis pada ikatan peptida akan menimbulkan beberapa perubahan pada sifat-sifat

protein, yaitu meningkatkan kelarutan karena bertambahnya kandungan NH3+ dan COO- dan

berkurangnya berat molekul protein atau polipeptida; serta rusaknya struktur globular protein.

Hidrolisis enzimatik artinya hidrolisis yang dilakukan dengan menggunakan bantuan

enzim. Enzim yang digunakan bisa hanya satu jenis ataupun beberapa jenis enzim yang

berbeda. Ketika melakukan penambahan enzim, perlu dilakukan pengaturan pada pH dan

suhu agar enzim dapat bekerja optimum. Apabila dibandingkan dengan hidrolisis secara

kimia (menggunakan asam atau basa), hidrolisis enzimatik jauh lebih menguntungkan karena

tidak mengakibatkan kerusakan asam amino dan asam-asam amino bebas serta peptida

dengan rantai pendek yang dihasilkan lebih bervariasi.

Enzim protease adalah enzim yang mengakatalis pemecahan molekul protein dengan

cara hidrolisis. Enzim protease dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu endopeptidase dan

eksopeptidase. Endopeptidase hanya memecah protein pada tempat-tempat tertentu dalam

molekul protein, dan basanya tidak mempengaruhi gugus pada ujung molekul. Sedangkan

eksopeptidase memecah protein pada kedua ujung molekul protein. Karboksipeptidase dapat

melepaskan asam amino yang mempunyai gugus –COOH bebas pada molekul protein,

sedangkan aminopeptidase dapat melepaskan asam amino pada ujung lain yang mempunyai

gugus –NH2 bebas.

Buah nanas (Ananas comosus) biasanya tumbuh di daerah tropis. Buah ini

mengandung enzim proteolitik, yang disebut dengan bromelin. Bromelin sebagian besar

terdiri dari protease sistein. Enzim ini mampu memecah ikatan peptida pada protein dan

mengubah protein tersebut menjadi lebih sederhana. Enzim bromelin dengan konsentrasi


tinggi terdapat pada buah nanas yang matang. Enzim bromelin ini dapat bekerja optimum

pada suhu antara 50oC sampai 60oC, dengan pH optimum 3-8.

Pepaya (Carica papaya) mengandung enzim papain, baik dalam buahnya, batangnya,

maupun daunnya. Enzim papain ini juga dapat memecah atau menghidrolisis ikatan peptida

pada molekul protein, sehingga papain disebut pula sebagai enzim peptidase. Protein yang

dihidrolisis ini akan menjadi senyawa yang yang lebih sederhana. Papain sudah biasa

digunakan untuk memecah serabut daging liat dan telah dimanfaatkan selama ribuan tahun

oleh penduduk asli Amerika Selatan. Papain juga sering 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.

Enzim bromelin dan papain termasuk ke dalam enzim protease sistein, yang

mempunyai gugus reaktif berupa gugus sulfihidril pada sisi aktifnya. Kerja kedua enzim ini

dapat dihambat oleh senyawa oksidator, alkalisator, atau logam berat.

METODOLOGI

Praktikum kali ini dilaksanakan pada hari Selasa, 27 Oktober 2015 di Laboratorium

Akuakultur Perikanan dan Kelautan, Dekanat, Kampus UNPAD, Jatinangor, Sumedang, Jawa

Barat. Alat-alat yang digunakan pada praktikum hidrolis protein enzimatis antara lain: Cawan

petri digunakan untuk tempat atau wadah sampel; Pisau digunakan untuk memotong bahan;

Timbangan digunakan untuk menimbang bahan; Blender digunakan untuk menghaluskan

bahan; Gelas ukur digunakan untuk mengukur bahan yang akan dipakai; Beaker glass

digunakan untuk wadah atau tempat bahan; pH meter digunakan untuk mengukur pH sampel

sebelum dan sesudah perlakuan; Indikator universal digunakan untuk memeriksa derajat

keasaman (pH) secara langsung; Tabung reaksi digunakan untuk mereaksikan sampel; Pipet

tetes digunakan untuk meneteskan bahan dengan jumlah kecil; Spatula digunakan untuk

mengambil atau mengaduk sampel; Alumunium foil digunakan untuk membungkus bahan

dan menjaga agar tetap panas; Kertas Label digunakan untuk memberi nama sampel agar

tidak tertukar.

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum hidrolisis protein enzimatis antara lain:

Ikan (daging, tulang, dan kulit), Buah Nanas (nanas muda dan nanas tua), Buah Pepaya

(pepaya muda dan pepaya tua), Susu, Telur, Tempe, Aquades.

Prosedur kerja yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut :


HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengamatan:

Kelompok Sampel FiltratpH

awal

pH

akhir

Pengamatan Perubahan (warna,

tekstur)

4 Telur 5

ml

Nanas

muda

10

4

Pengamatan awal:

Nanas Muda = cairan tidak terlalu

kental, warna bening, bau amis

telur

Pengamatan akhir:

Nanas muda = kental, warna

memudar, bau nanas

Nanas

Tua

Pengamatan awal:

Nanas Tua = kental, warna bening,


Menimbang nanas dan pepaya sebanyak 250 gram.

Memasukkan masing-masing buah kedalam blender dan ditambah aquades 150mL.

Menyaring jus buah dan memisahkan filtrat dalam beaker glass.

Menimbang 50 gram sampel daging dan meletakannya diatas cawan petri 1 dan cawan petri 2.

Menambahkan 50 gram filtrat pepaya tua dan muda pada keduanya.

Mendiamkannya selama 30 menit dan amati perubahan yang tampak.

6

bau amis telur,

Pengamatan akhir:

Nanas Tua = agak cair, warna

memudar, tidak berbau

Tabel 1. Data Hasil Pengamatan Kelompok 4.

Kelompok Sampel Filtrat pH

awal

pH

akhir

Pengamatan Perubahan (warna,

tekstur)

1

Tempe

10 gr

Pepaya

Muda

5

6

Awal:

keras, kasar,warna putih

kecoklatan, berbau alkohol

Akhir:

Pepaya Muda = sedikit lunak,

warna pucat, bau pepaya.

Pepaya

Tua6

Awal:


kecoklatan, berbau alkohol

Akhir:

Pepaya Tua = lebih lunak, warna

putih kecoklatan, bau pepaya.

2

Nanas

Muda

6

5

Awal:


kecoklatan, berbau khas tempe

Akhir = tekstur kental, warna lebih

segar, bau tidak menyengat.

Nanas

Tua

5 Awal:


kecoklatan, berbau khas tempe


Akhir = tekstur sedikit lunak, warna

lebih pekat, bau tidak menyengat.

3

Telur 5

ml

Pepaya

Muda

10

7

Awal:

kental, warna bening, bau amis.

Akhir:

Pepaya Muda = agak cair, wrna

memudar, bau pepaya tapi tidak

terlalu

Pepaya

Tua8

Awal:

tekstur kental, warna bening, bau

amis.

Akhir:

Pepaya Tua = semakin kental,

semakin segar, bau pepaya.

4

Nanas

Muda

10

4

awal:

cairan tidak terlalu kental, warna

bening, bau amis telur

akhir:

Nanas muda = kental, warna

memudar, bau nanas

Nanas

Tua6

awal:

cairan tidak terlalu kental, warna

bening, bau amis telur

akhir:

Nanas Tua = agak cair, warna

memudar, tidak berbau

5 Susu 5

ml

Pepaya

Muda

6 5 Awal:

warna putih, tekstur cair, bau susu


segar

Akhir:

Pepaya Muda = ada endapan, wrna

putih kehijauan, bau pepaya

Pepaya

Tua5

Awal:


segar

Akhir:

Pepaya Tua = ada endpan susu,

warna merah pepaya, bau pepaya.

6

Nanas

Muda

6

5

Awal:


segar

Akhir:

Nanas Muda = tekstur

menggumpal, warna putih

kekuningan, bau asam.

Nanas

Tua5

Awal:


segar

Akhir:

Nanas Tua = lebih menggumpal,

lebih putih, bau asam

7 Daging

Ikan 8

gr

Pepaya

Muda

7 6 Awal:

Tekstur kenyal, warna putih mera

muda, bau amis ikan.

Akhir:


Pepaya Muda = tekstur lunak,

warna pucat, bau pepaya

Pepaya

Tua5

Awal:

Tekstur kenyal, warna putih mera

muda, bau amis ikan.

Akhir:

Pepaya Tua = lebih lunak, warna

kemerahan, bau pepaya

8

Nanas

Muda

6

5

Awal:

Tekstur lunak, warna putih cerah,

bau amis ikan normal.

Akhir:

Nanas Muda = tekstur sangat lunak,

warna pucat, bau amis

Nanas

Tua5

Awal:

Tekstur lunak, warna putih cerah,

bau amis ikan normal.

Akhir:

Nanas Tua = tekstur lebih lunak,

warna putih, bau amis

Tabel 2. Data Hasil Pengamatan Lab. Akuakultur

Pada praktikum kali ini membahas mengenai hidrolisis protein enzimatis dengan

menggunakan ekstrak buah pepaya dan buah nanas. Praktikum ini bertujuan untuk

mengetahui pengaruh enzim yang terkandung dalam ekstrak pepaya dan nanas dalam proses

hidrolisis protein. Protein dapat dihidrolisis dengan bantuan enzim protease. Fungsi dari

enzim protease tersebut yaitu untuk memutus ikatan peptida yang menyebabkan terjadinya

perubahan tekstur. Berdasarkan data hasil pengamatan yang diperoleh dari setiap kelompok,

sampel yang digunakan untuk dihidrolisis adalah daging ikan, tempe, telur, dan susu.


Melalui tabel di atas, maka dapat dianalisis proses hidrolisis yang terjadi pada

masing-masing sampel. Kelompok 4 menghidrolisis sampel telur menggunakan enzim

bromelin yang terdapat pada buah nanas muda dan nanas tua. Secara garis besar, telur yang

dicampur dengan filtrat nanas mengalami perubahan, yaitu warna telur menjadi putih

kekuningan, terdapat bau nanas, telur mengendap, dan dasar tabung bening. Buah nanas tua

bersifat asam, sehingga dapat merubah pH telur menjadi lebih asam dari 10 menjadi 6.

Adanya endapan susu menunjukkan bahwa enzim bromelin bekerja menggumpalkan protein

telur. Dasar tabung yang bening diperkirakan adalah air. Hal ini menunjukkan bahwa

sebagian protein pada telur terhidrolisis sehingga menghasilkan zat sampingan berupa air.

Sedangkan menghidrolisis telur menggunakan enzim bromelin yang terdapat pada

nanas muda. Buah nanas muda juga bersifat asam, sehingga merubah pH telur dari 10

menjadi 4. Hasil pengamatan menunjukkan adanya gumpalan menyebar, endapan putih di

atas dan di bawah, serta warna larutan menjadi kekuningan. Pada dasarnya tidak ditemukan

endapan putih. Hal ini menunjukkan bahwa enzim yang terdapat pada nanas muda belum

dapat menghidrolisis protein yang terdapat pada telur. Dari perbedaan hasil ini, dapat

disimpulkan bahwa konsentrasi enzim bromelin yang terdapat pada nanas matang lebih

banyak dan lebih mampu mengkatalis reaksi hidrolisis protein daripada yang terdapat pada

nanas muda.

Pada sampel tempe kelompok 1 dan kelompok 2, tempe diberi ekstrak pepaya matang

(tua) dan pepaya muda, serta nanas matang (tua) dan nanas muda. Sampel tempe (kelompok

1) yang diberi ekstrak pepaya muda, teksturnya menjadi lunak dan pucat. Hal ini sama

dengan sampel daging ikan yang telah terhidrolisis oleh enzim papain dan menyebabkan

hilangnya ikatan antar serta dan pemecahan serat yang lebih pendek sehingga tempe menjadi

lunak. Sampel tempe (kelompok 2) yang diberi ekstrak nanas muda mengalami pencairan,

sedangkan sampel tempe yang ditambahkan ekstrak nanas matang hanya permukaannya saja

yang hancur, itu disebabkan karena enzim protease lebih banyak terkandung pada ekstrak

nanas yang muda dibandingkan yang matang. Bromelin merupakan enzim yang diisolasi dari

sari atau batang buah nanas. Enzim bromelin merupakan salah satu jenis enzim protease yang

mampu menghidrolisis ikatan peptida protein menjadi molekul yang lebih kecil yaitu asam

amino sehingga lebih mudah dicerna tubuh.

Pada sampel telur kelompok 3 dan kelompok 4, telur diberi ekstrak pepaya muda dan

pepaya tua, serta nanas muda dan nanas tua. Pada sampel telur yang diberi ekstrak pepaya


maupun nanas teksturnya menjadi lebih encer karena telur telah terhidrolisis oleh enzim

protease tersebut. Tetapi pada penambahan ekstrak pepaya tua sampel telur menjadi agak

kental, mungkin hal ini terjadi akibat aktivitas enzim protease yang tidak sempurna pada

memutusan ikatan peptida pada protein telur.

Pada sampel susu kelompok 5 dan kelompok 6, susu diberi ekstrak pepaya muda dan

pepaya tua, serta nanas muda dan nanas tua. Pada sampel susu yang diberi ekstrak nanas dan

pepaya muda juga menjadi lebih terurai (larutan terpisah) atau ikatannya pecah dibandingkan

dengan sampel yang ditambah nanas dan pepaya tua. Karena, nanas dan pepaya muda

mengandung enzim protease dua kali lipat lebih besar dibandingkan dengan yang matang

(tua). Selain itu, perubahan warna terjadi pada sampel susu yang ditambahkan ekstrak buah

muda warnanya lebih dominan kuning dibandingkan dengan sampel yang ditambahkan

dengan ekstrak buah matang. Perubahan warna ini terjadi karena dipengaruhi oleh warna

ekstrak yang dominan kuning yang bercampur dengan warna susu dan juga denaturasi yang

dilakukan enzim protease dari nanas maupun pepaya tersebut.

Pada sampel daging ikan kelompok 7 dan kelompok 8, daging ikan diberi ekstrak

pepaya muda dan pepaya tua, serta nanas muda dan nanas tua. Pada sampel yang

ditambahkan ekstrak pepaya muda (kelompok 7), tekstur daging menjadi lebih lunak (kenyal)

dan mudah hancur dibandingkan dengan ditambahkan ekstrak pepaya matang (tua) dan

warnanya pun lebih pucat dari yang ditambahkan pepaya matang (tua). Karena, pepaya muda

mengandung enzim protease dua kali lipat lebih besar dibandingkan dengan yang matang

(tua). Pada sampel yang ditambah ekstrak nanas muda (kelompok 8), hasil akhirnya sama

dengan penambahan ekstrak pepaya muda. Ini mengakibatkan lunak (kenyal) daging ikan

karena enzim protease berfungsi mengempukkan daging, karena protein pada jaringan ikat

dan fragmentasi miofibril dengan degradasi pada filamen-filamen akan terhidrolisis. Enzim

protease yang digunakan semakin meningkat dapat meningkatkan hidrolisa protein-protein

daging.

KESIMPULAN

Disimpulkan bahwa protein dapat dihidrolisis dengan menggunakan ekstrak pepaya

dan ekstrak nanas yang didalamnya terdapat enzim protease. Pada buah pepaya disebut enzim

papain dan pada buah nanas disebut enzim bromelin. Fungsi dari enzim protease tersebut

yaitu untuk memutus ikatan peptida yang menyebabkan terjadinya perubahan tekstur. Cara

kerja enzim ini dapat dilakukan dengan cara memecahkan molekul protein melalui kegiatan


hidrolisis protein. Enzim ini mula-mula akan merusak mukopolisakrida dari matriks substansi

dasar, kemudian secara cepat menurun serat-serat tenunan pengikat. Selama proses ini

kolagen dan myofibril terhidrolisis. Hal ini menyebabkan hilangnya ikatan antar serat daging

dan pemecahan serat fragmen yang lebih pendek, sehingga meningkatkan keempukan daging.

DAFTAR PUSTAKA

Abu 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. Jakarta : Gramedia

Girindra, Aisjah. 1993. Biokimia 1. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama

Simaronjan Eviayanti, Nia Kurniawati, dan Zahidah Hasan. 2012. Pengaruh Penggunaan

Enzim Papain Dengan Kosentrasi Yang berbeda Terhadap Karakteristik Kimia Kecap

Tutut. Jurnal Perikanan dan Kelautan Vol 3 No. 4. Universitas Padjadjaran : FPIK

LAMPIRAN

Lampiran 1 alat yang digunakan praktikum

Gambar 1. Pipet tetes Gambar 2. Beaker glass

Gambar 4. Tabung reaksi Gambar 5. Indikator pH


Lampiran 2 bahan yang digunakan

Gambar 1. Nanas muda Gambar 2. Nanas tua

Gambar 3. Telur

Lampiran 3 kegiatan praktikum

Gambar 1. Mengambil sampel telur gambar 2. Mengukur takarannya

Gambar 3. Mencampurkan dengan nanas muda/tua Gambar 4. Hasil percampuran


laporan praktikum biokim hidrolisis enzimatis

Documents