LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLISIS PROTEIN KULIT MENGGUNAKAN ENZIM

ACARA III

HIDROLISIS PROTEIN KULIT MENGGUNAKAN ENZIM

TINJAUAN PUSTAKA

Protein ditemukan oleh Jons Jakob berzelius pada tahun 1838. Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling utama”) adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadangkala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim (Kimball,1983). 

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kima organik. Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim (Kimbal,1983).

Hidrolisis adalah proses pemecahan suatu molekul menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan molekul air. Hidrolisis protein adalah proses pecahnya atau terputusnya ikatan peptida dari protein menjadi molekul yang lebih sederhana. Hidrolisis ikatan peptida akan menyebabkan beberapa perubahan pada protein, yaitu meningkatkan kelarutan karena bertambahnya kandungan NH3+ dan COO- dan berkurangnya berat molekul protein atau polipeptida, rusaknya struktur globular protein. Dibandingkan dengan hidrolisis secara kimia (menggunakan asam atau basa), hidrolisis enzimatik lebih menguntungkan karena tidak mengakibatkan kerusakan asam amino dan asam-asam amino bebas serta peptida dengan rantai pendek yang dihasilkan lebih bervariasi, tingkat kehilangan asam amino esensial lebih rendah, biaya produksi relatif lebih murah dan menghasilkan komposisi asam amino tertentu terutama peptida rantai pendek (dipeptida dan tripeptida) yang mudah diabsorbsi oleh tubuh (Kimball, 1983).

Gambar 2. Hidrolisis Ikatan Peptida oleh Enzim Protease

Berdasarkan artikel yang kami daperoleh (Anonym, 2012) mengatakan bahwa Sukardi (1985) menyebutkan salah satu cara lain untuk menghidrolisis kandungan protein dalam suatu bahan dapat menggunakan enzim proteolitik baik yang berasal dari bahan itu sendiri atau dengan penambahan enzim dari luar bahan. Enzim proteolitik yang ditambahkan dapat berasal dari hewan maupun dari tumbuhan. Menurut Reed (1975) enzim proteolitik atau enzim protease adalah enzim yang dapat memecah molekul-molekul protein dengan cara menghidrolisis ikatan peptida menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana seperti proteosa, pepton, polipeptida, dipeptida dan sejumlah asam-asam amino.

Protease adalah enzim yang dapat menghidrolisis protein menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana seperti peptida kecil dan asam amino. Berdasarkan cara pemotongan ikatan peptida, enzim protease dapat dibagi menjadi eksopeptidase dan endopeptidase. Eksopeptidase terdiri atas karboksi-ekso-peptidase yang memotong peptida dari arah gugus karboksil terminal dan amino-ekso-peptidase dari gugus amino terminal. Sedangkan endopeptidase memecah ikatan peptida dari dalam Beberapa contoh enzim protease terdapat dalam buah papaya dan buah nanas. Enzim papain adalah enzim yang terdapat dalam buah papaya (Rochem, 2011). Enzim Bromealin adalah enzim yang terdapat dalam batang dan buah nanas. Bromealin adalah enzim protease yang dapat membantu mencerna protein (Wulansari , 2012).

Pada industry penyamakan kulit, enzim papain sering digunakan untuk melembutkan kulit. Enzi mini mampu memutuskan ikatan peptide pada kulit secara menyeluruh. Kebenyakan enzim ini digunakan dalam industry pangan dan daging karena mampu memecah serabut daging yang sudah lama digunakan sejak lama oleh penduduk asli Amerika Selatan dengan menggunakan daun papaya (Chaplin, 1990). 

MATERI DAN METODE

MATERI

A. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum hidrolisis protein antara lain silet, pisau, mangkok plasti, timbangan, gunting, piring, gelas ukur, kertas saring, pH meter, autoklaf, oven, kompor, saringan, bor homogenizer dan waterbath.

B. Bahan

Bahan yang digunakan yaitu ceker ayam, aquadest, es batu, buffer pH, NaOH 1n, Enzim papain, enzim bromealin, Reagent C, dan reagen E.

METODE

Pertama kulit ceker ayam dibersihkan dari lemak dan daging (flashing), kemudian kulit dicacah kecil-kecil dan ditimbang sebanyak 50 gram. Ditambah aquadest 10ml dan di-chopping selama 5 menit. Ekstrak kulit kemudian dihomogenesisasi dengan bor homegenizer selama 10 menit. Kemudian ekstrak kulit disaring sampai 10ml. pH diatur menjadi sekitar 7 dengan menambahkan NaOh 1 N. Kemudian tambahkan enzim papain 0,1 gram dan di inkubasi sampai reaksi dihentikan dengan pemanasan pada suhu 950C selama sepuluh menit diikuti dengan pendinginan pada es batu. Ekstrak kulit kemudian disaring sampai 10 ml untuk sampel eksperimen. Sampel diambil 1 ml dan ditambah 5 ml reagent C,diinkubasi di suhu ruangan selama 10 menit. Tambahkan 0,5ml dengan reagen E, campurkan secepatnya, tunggu 30 menit. Baca absorbansi panjang gelombang 750 nm di spektofotometer.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari kegiatan praktikum hidrolisis protein kulit dengan enzim, diperoleh data sebagai berikut:

Parameter	A	B
Berat ceker ayam	315 gram
Berat ceker kulit ayam	50gram
Warna sampel setelah di-chopping	Putih keruh
Warna sampel setelah homogenisasi	Putih keruh
NaOH 1 N	Putih keruh
Suhu inkubasi di dalam waterbath	60-950C
Warna setelah inkubasi	Putih
Warna setelah pemanasan	Putih susu
Nilai absorbansi	0,631

Dari data A berat ceker ayam yang dibutuhkan untuk mendaoatkan 50 gram kulit ceker adalah 315 gram ceker ayam utuh. Dari dara tersebut diketahui bahwa persentase kulit dalam ceker aya berkisar antara 15-16%. Ceker ayam (Shank) adalah suatu bagian dari tubuh ayam yang kurang diminati, yang terdiri atas komponen kulit, tulang, otot, dan kolagen sehingga perlu diberikan sentuhan  teknologi untuk diolah menjadi produk yang memiliki nilai tambah. Kulit cakar ayam berpotensi untuk dijadikan sebagai kerupuk kulit karena di lihat dari kandungan gizinya dimana kandungan air 66%, protein kasar 22%, lemak 5,5%, abu 3,5% dan substansi lainnya 3% sehingga kulit ceker ayam yang dianggap sebagai limbah dapat dimanfaatkan sebagai bahan camilan yang lezat, gurih dan bergizi (Purnomo, 1992).

Terjadi perubahan warna pada aquadest setelah di-chopping, homogenisasi dan penambahan NaOH menjadi bewarna putih keruh. Fongsi dari chopping dan homogenisasi adalah agar semua protein kolagen yang larut dalam air dapat terlarut sempurna dan digunakan sebagai sampel untuk uji hidrolisis protein enzimatik pada kulit ceker ayam. Protein kolagen pengaruhnya sangat dominan karena 90% total protein lapisan dermis terdiri atas protein kolagen (Kanagy, 1977). Kolagen mengandung asam amino prolin dan hidroksiprolin yang merupakan unsur yang sangat penting bagi pertumbuhan makhluk muda yang sedang tumbuh. Orang-orang tua yang mengalami retak pinggul dan patah tulang akan cepat sembuh dan utuh bila pasien tersebut diberi asam amino prolin dan hidroksiprolin (Winarno, 1993). Perubahan warna yang terjadi merupakan indicator adanya kandungan nutrient termasuk protein yang terlarut dalam aquadest. Sedangkan penambahan NaOH yaitu sebagai penetral pH mendekati 7 (netral). Tujuannya adalah menjaga kondisi sampel dalam keadaan netral, agar protein yang terkandung dalam ekstrak kulit ceker tidak mengalami lysis akibat perubahan pH yang dapat ditimbulkan dari reaksi kimiawi yang mungkin terjadi.

Setelah dilakukan inkubasi dengan suhu  60-950C berubah menjadi putih. Dan setelah dilakukan pemanasan 950C menjadi putih susu. Hal tersebut dikarenakan adanya reaksi kerja enzim papain pada saat inkubasi dan pemenasan sampel. Papain merupakan enzim protease yang terkandung dalam getah pepaya, baik dalam buah, batang dan daunnya. Papain juga merupakan suatu zat yang mampu memecah protein, khususnya pada daging agar lebih empuk atau lunak. Sebagai enzim yang berkemampuan memecah molekul protein, dewasa ini papain menjadi suatu produk yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Sebagian protein akan mengalami denaturasi bila suhunya dinaikkan yang mengakibatkan konsentrasi efektif enzim akan menurun dan daya kerja enzim akan menurun pula. Suhu optimum enzim papain adalah 50 sampai 60oC, tetapi pada kisaran 30 sampai 60oC enzim masih bisa bekerja dengan baik . Berdasarkan percobaan. terbukti bahwa suhu berpengaruh terhadap optimalnya kerja enzim, dengan kata lain baik enzim papain maupun enzim bromealin dapat bereaksi optimal pada suhu kamar (Uzie, 2012).

Reagen pendeteksi gugus-gugus fenolik seperti reagen folin dan ciocalteu telah digunakan dalam penentuan konsentrasi protein oleh Lowry (1951) yang kemudian dikenal dengan metode Lowry. Reagen yang digunakan adalah reagen A yang terdiri dari 2% Na2Co3 dalam 0,1N NaOH, reagen B terdiri dari 0,5% CuSo4 dala 1 % KNa-tartal, reagen C terdiri dari 50 ml reagen A ditambah dengan 1 ml reagen B dan reagen E terdiri dari felin coicaten ditambah dengan aquadest 1:1. Prinsip kerja metode Lowry adalah reduksi Cu2+ (reagen Lowry B) menjadi Cu+ oleh tirosin, triptofan, dan sistein yang terdapat dalam protein. Ion Cu+ bersama dengan fosfotungstat dan fosfomolibdat (reagen Lowry E) membentuk warna biru, sehingga dapat menyerap cahaya (Lowry dkk 1951).

Nilai absorbansi yang diperoleh dengan metode lowry yang diperoleh adalah 0,631. Menurut artikel yang kami peroleh, Mardiyah (2012) mengatakan bahwa metode Lowry merupakan pengembangan dari metode Biuret. Dalam metode ini terlibat 2 reaksi. Awalnya, kompleks Cu(II)-protein akan terbentuk sebagaimana metode biuret, yang dalam suasana alkalis Cu(II) akan tereduksi menjadi Cu(I). Ion Cu+ kemudian akan mereduksi reagen Folin-Ciocalteu, menghasilkan hetero-polymolybdenum blue akibat reaksi oksidasi gugus aromatik (rantai samping asam amino) terkatalis Cu, yang memberikan warna biru intensif yang dapat dideteksi secara kolorimetri. Kekuatan warna biru terutama bergantung pada kandungan residu tryptophan dan tyrosine-nya. Keuntungan metode Lowry adalah lebih sensitif (100 kali) daripada metode Biuret sehingga memerlukan sampel protein yang lebih sedikit. Batas deteksinya berkisar pada konsentrasi 0.01 mg/mL. Namun metode Lowry lebih banyak interferensinya akibat kesensitifannya. Beberapa zat yang bisa mengganggu penetapan kadar protein dengan metode Lowry ini, diantaranya buffer, asam nuklet, gula atau karbohidrat, deterjen, gliserol, Tricine, EDTA, Tris, senyawa-senyawa kalium, sulfhidril, disulfida, fenolat, asam urat, guanin, xanthine, magnesium, dan kalsium. Interferensi agen-agen ini dapat diminimalkan dengan menghilangkan interferens tersebut. Sangat dianjurkan untuk menggunakan blanko untuk mengkoreksi absorbansi. Interferensi yang disebabkan oleh deterjen, sukrosa dan EDTA dapat dieliminasi dengan melakukan preparasi sampel dengan pengendapan protein (Lowry dkk, 1951). 

KESIMPULAN

Kesimpulan dari hidrolisisprotein menggunakan enzimatik yaitu proseshidrolisis menggunakan enzim merupakan metode yang paling baik dibandingkan dengan menggunakan asam kuat atau basa kuat. Enzim yang digunakan adalah enzim protease yaitu papain yang dapat memutus ikatan peptida pada kulit. Metode yang digunakan dalam praktikum ini adalah metode Lowry. Metode Lowry merupakan pembangkan dari metode biuret. Keuntungan metode Lowry adalah lebih sensitif (100 kali) daripada metode Biuret sehingga memerlukan sampel protein yang lebih sedikit. Sebagian protein akan mengalami denaturasi bila suhunya dinaikkan yang mengakibatkan konsentrasi efektif enzim akan menurun dan daya kerja enzim akan menurun pula. Suhu optimum enzim papain adalah 50 sampai 60oC, tetapi pada kisaran 30 sampai 60oC enzim masih bisa bekerja dengan baik. Berdasarkan percobaan. terbukti bahwa suhu berpengaruh terhadap optimalnya kerja enzim, dengan kata lain baik enzim papain maupun enzim bromealin dapat bereaksi optimal pada suhu kamar.

DAFTAR PUSTAKA

Anonym, 2012. Hidrolisis protein. http://yoghurtyahooud.blogspot.com/2012/10/v-behaviorurldefaultvmlo.html. Diakses pada tanggal 21 oktober2013.

Kimball, John W. 1983. Biology, Fitit Edition. Addison-wesley publishing Company, Inc.

Purnomo, E. 1992. Penyamakan Kulit Kaki Ayam. Penerbit Kanisius. 

Ufatul,  2012. Kimia Analisis Bahan Pangan dan Industri (Protein). 

http://ulfachemist.blogspot.com/2012/10/kimia-analisis-bahan-pangan-dan.html diakses pada tanggal 21 oktober 2013.

Uzie, 2012. Laporan praktikum enzim bromelin dan papain. http://moeluzie.blogspot.com/2012/06/laporan-praktikum-enzim-bromelin-dan.html. Diakses pada tanggal 21 Oktobor2013

Posted by Unknown on 11/04/2014- Rating:4.5

Title : LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLISIS PROTEIN KULIT MENGGUNAKAN ENZIM
Description : ACARA III HIDROLISIS PROTEIN KULIT MENGGUNAKAN ENZIM TINJAUAN PUSTAKA Protein ditemukan oleh Jons Jakob berzelius pada tahun 1838. ...