Laporan PraktikumHari/ tanggal: Selasa, 11 November 2014BiokimiaPJP: Puspa Julistia Puspita, S. Si, M. Sc.Asisten: 1. Gia Permasku, S. Si. 2. Rini Kurniasih, S. Si.

ENZIM II

Kelompok 1A

Frizka Syaidatu Dhinar J3L213106Taufik Hidayat J3L115006Bella Utari Laksmi J3L113023Luvy Amanah Putri J3L113048

PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIAPROGAM DIPLOMAINSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR2014PENDAHULUANKata enzim berarti dalam ragi. Manusia telah menggunakan enzim sejak zaman prasejarah dalam memproduksi anggur, cuka, dan keju (Fessenden 1986). Enzim merupakan unit fungsional dari metabolism sel (Lehninger 1982). Enzim merupakan suatu produk dari atau proses biologis yang merupakan kombinasi berbagai jenis enzim pencernaan antara lain Alfa amilase, Beta gluconate, Pectinase, Celulase, Pullulanase, Endoprotease dan lain-lain. Enzim dapat diperoleh dari tanaman, hewan dan mikroba. Namun yang paling, menguntungkan adalah dari mikroba karena dapat diproses dalam waktu singkat. Sifat umum enzim adalah sebagai katalisator untuk reaksi kimia pada sistem biologis, dan pada hakekatnya semua reaksi biokimia dikatalis oleh enzim (Hart 2003).Enzim dikenal untuk pertama kalinya sebagai protein oleh Sumner pada tahun 1926 yang telah berhasil mengisolasi urease dari kara pedang (jack bean). Urease adalah enzim yang dapat menguraikan urea menjadi CO2 dan NH3. Beberapa tahun kemudian Northrop dan Kunitz dapat mengisolasi pepsin, tripsin, kimotripsin. Selanjutnya telah banyak enzim yang dapat diisolasi dan telah membuktikan bahwa enzim tersebut ialah protein (Poedjiadi 2009).Saliva adalah suatu cairan oral yang kompleks dan tidak berwarna yang terdiri atas campuran sekresi dari kelenjar ludah besar dan kecil yang ada pada mukosa oral. Saliva dapat disebut juga kelenjar ludah atau kelenjar air liur. Fungsi saliva adalah saliva memulai pencernaan karbohidrat di mulut melalui kerja amilase saliva, yang merupakan suatu enzim yang memecah polisakarida menjadi disakarida, saliva mempermudah proses menelan dengan membasahi partikel-partikel makanan, sehingga mereka saling menyatu, serta dengan menghasilkan pelumasan karena adanya mukus, yang kental dan licin (Suharsono 1986).Enzim dibagi dalam enam golongan besar oleh Commision on Enzymes of the International Union of Biochemistry. Penggolongan ini didasarkan atas reaksi kimia di mana enzim memegang peranan Dalam mempelajari mengenai enzim, dikenal beberapa istilah diantaranya holoenzim, apoenzim, kofaktor, gugus prostetik, koenzim, dan substrat. Apoenzim adalah suatu enzim yang seluruhnya terdiri dari protein, sedangkan holoenzim adalah enzim yang mengandung gugus protein dan gugus non protein. Gugus yang bukan protein tadi dikenal dengan istilah kofaktor. Pada kofaktor ada yang terikat kuat pada protein dan sukar terurai dalam larutan yang disebut gugus prostetik dan adapula yang tidak terikat kuat pada protein sehingga mudah terurai yang disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim, keduanya merupakan bagian yang memungkinkan enzim bekerja pada substrat. Substrat merupakan zat-zat yang diubah atau direaksikan oleh enzim (Poedjiadi 2009).Enzim digolongkan menurut reaksi yang diikutinya, sedangkan masingmasing enzim diberi nama menurut nama substratnya, misalnya urease, arginase dan lain-lain. Di samping itu ada pula beberapa enzim yang dikenal dengan nama lama misalnya pepsin, tripsin dan lain-lain. Oleh Commision on Enzymes of the International Union of Biochemistry, enzim dibagi dalam enam golongan besar. Penggolongan ini didasarkan atas reaksi kimia di mana enzim memegang peranan. Enam golongan tersebut ialah (Poedjiadi 2009):a)Golongan I OksidoreduktaseEnzim yang ternasuk dalam golongan ini dapat dibagi dalam dua bagian yaitu dehidrogenase dan oksidase.b)Golongan II TransferaseEnzim yang termasuk golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain. Beberapa contoh enzim yang termasuk golongan ini adalah meeetiltransferase, hidroksimetiltransferase, karboksiltransferase, asiltransferase dan aminotrandferase atau disebut juga transminase (Poedjiadi 2009).c)Golongan III HidrolaseEnzim ini bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Beberapa enzim dalam kelompok ini ialah esterase, lipase, pofatase, amylase, aminopepetidase, karboksipeptidase, pepsin, tripsin, kimotripsin (Poedjiadi 2009).d)Golongan IV LiaseEnzim yang termasuk golongan ini mempunyai peranan penting dalam reaksi pemindahan suatu gugus dari satu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim golongan ini natara lain dekarboksilase, aldolase, hidratase.e)Golongan V IsomeraseEnzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler, misalnya rekasi perubahan glukosa menjadi fruktosa, perubahan senyawa L menjadi senyawa D, senyawa sis menjadi senyawa trans dan lain-lain. Contoh enzim yang termasuk golongan ini antara lain ribolosafosfat ipomerase dan glukosafosfat isomerase.f)Golongan VI LigaseEnzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Oleh karenanya enzim tersebut juga dinamakan sintesa. Ikatan yang terbentuk anatara penggabungan tersebut adalah ikatan C-O, C-S, C-N atau C-C. contoh enzim golongan ini antara lain glutamine sintetase dan piruvat karboksilase.Dua model untuk menjelaskan mekanisme kerja enzim adalah lock and key dan induced fit. Model kunci dan anak kunciyang diusulkan oleh Emil Fisher pada tahun 1894, yang menyatakan bahwa bentuk molekul substrat dengan sisi aktif enzim serupa dengan anak kunci dengan kuncinya. Model Induced-fit diusulkan pada tahun 1958 oleh Daniel E. Koshland, Jr. yang menyatakan bahwa terikatnya substrat menyebabkanperubahan konformasipada bagian sisi aktif enzim.Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi EnzimPerubahan suhu dan pH mempunyai pengaruh besar terhadap kerja enzim. Kecepatan reaksi enzim juga dipengaruhi oleh konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat. Pengruh aktivator, inhibitor, koenzim dan konsentrasi elektrolit dalam beberapa keadaan juga merupakan faktor-faktor yang penting.Percobaan ini bertujuan menentukan pengaruh pH dan suhu terhadap aktivitas enzim, dan menentukan titik akromatik.

METODEAlat dan BahanAlat-alat yang digunakan ialah gelas piala, pipet tetes, pipet Mohr 5 mL dan 10 mL, tabung reaksi, termometer, pembakar bunsen, kaki tiga, kawat kassa, corong gelas, sudip, kertas saring,spot plate,penangas air, penangas es, dan botol semprot.Bahan-bahan yang digunakan ialah air liur (saliva), pereaksi Benedict, pereaksi Iodium, HCl larutan Na2CO3,0.1%, dan, akuades.

ProsedurUji pengaruh suhu pada aktivitas amylase air liur. Sebanyak 4 buah tabung reaksi disiapkan dan masing-masing tabung diisi dengan 1 mL sampel air liur (saliva) dan 1 mL aquades. Tabung dikocok dan masing-masing disimpan pada suhu yang berbeda. Tabung 1 diletakkan di dalam penangas es bersuhu 10C, tabung 2 diletakkan pada suhu ruang, tabung 3 dan 4 diletakkan di dalam penangas air yang bersuhu 37C dan 80C selama 10 menit. Setelah itu pada masing-masing tabung ditambahkan 1 mL larutan kanji 1%. Larutan dikocok dan dikembalikan ke masing-masing kondisi sebelumnya selama 10 menit. Isi tabung masing-masing diuji dengan pereaksi iodium dan pereaksi Benedict.Uji pengaruh pH terhadap aktivitas amilase air liur. Sebanyak 4 buah tabung reaksi disiapkan. Tabung 1 diisi dengan 2 mL HCl, tabung 2 diisi dengan 2 mL asam asetat, tabung 3 diisi dengan 2 mL aquades, dan tabung 4 diisi dengan 2 mL Na2CO30.1%. masing nilai pH larutan adalah 1, 5, 7, dan 9. Kemudian ditambahkan 1 mL larutan kanji 1% dan 1 mL air liur (saliva) ke dalam masing-masing tabung lalu dikocok dan diletakkan pada penangas air bersuhu 37C selama 15 menit. Setelah 15 menit, isi tabung masing-masing diuji dengan pereaksi iodium dan pereaksi Benedict.Hidrolisis pati matang oleh amilase air liur. Sebanyak 0,2 mL sampel air liur (saliva) dipipet ke dalam tabung reaksi dan ditambah 1 mL larutan kanji 1%. Tabung dikocok lalu disimpan pada penangas air bersuhu 37C. Setiap 0,5 menit larutan dipipet ke atas spot plate dan diteteskan pereaksi Iodium. Perubahan warna dicatat sampai larutan tidak menunjukkan perubahan warna lagi (mencapai titik akromatik).Hidrolisis pati mentah oleh amylase air liur. Seujing sudip tepung pati dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 5 mL aquades. Tabung dikocok lalu ditambah 10 tetes sampel air liur (saliva) dan disimpan pada penangas air bersuhu 37C 20 menit. Setiap 0,5 menit larutan diteteskan ke atas spot plate dan diteteskan pereaksi Iodium. Perubahan warna dicatat sampai larutan berwarna kuning pudar. Hasil percobaan dibandingkan dengan hasil percobaan hidrolisis pati matang oleh amylase air liur..

HASIL DAN PEMBAHASANTabel 1 Pengaruh suhu terhadap aktivitas anilase air liurJenis patiUjiSuhu (C)

10Suhu ruang3780

MatangIod-

-

-

+

Benedict++++

Uji suhu terhadap aktivitas enzim bertujuan membuktikan pengaruh suhu terhadap aktivitas kerja enzim, khususnya pada enzim amylase pada saliva. Suhu rendah mendekati titik beku tidak merusak enzim, namun enzim tidak dapat bekerja. Dengan kenaikan suhu lingkungan, enzim mulai bekerja sebagian dan mencapai suhu maksimum pada suhu tertentu. Bila suhu ditingkatkan terus, jumlah enzim yang aktif akan berkurang karena mengalamidenaturasi. Kecepatan reaksi enzimatik mencapai puncaknya pada suhu optimum. Suhu optimum adalah suhu tertentu yang memungkinkan enzim bekerja maksimum. Enzim dalam tubuh manusia mempunyai suhu optimum sekitar 37 C. Sebagian besar enzim menjadi tidak aktif pada pemanasan sampai 60 C, karena terjadi denaturasi. Menurut Winarno (1986), di Indonesia, temperatur optimum bagi proses enzimatis dilakukan pada temperatur kamar. Hampir semua enzim memiliki aktivitas optimum pada temperatur sekitar 30oC dan denaturasi dimulai pada temperatur 45oC.Suhu optimal enzim bergantung pada lamanya pengukuran kadar yang dipakai untuk menentukannya. Semakin lama suatu enzim dipertahankan pada suhu dimana strukturnya sedikit labil, maka semakin besar kemungkinan enzim tersebut mengalami denaturasi. Suhu yang digunakan pada percobaan yaitu 10 C, 37 C, suhu kamar, dan 80 C. Enzim amilase bekerja optimal pada suhu tubuh manusia yaitu 37 C sebab enzim tersebut terdapat dalam air liur dalam tubuh sehingga suhunya sama dengan suhu tubuh. Hasil yang diperoleh pada percobaan menunjukkan enzim bekerja optimal pada suhu 37 C. Hal tersebut dilihat dari uji iod dan uji benedict yang dilakukan. Uji iod yang dilakukan menghasilkan warna kuning dan uji benedict menunjukkan warna hijau , sehingga berdasarkan hasil tersebut pada suhu 37 Cenzim pada air liur telah memecah atau mendegradasi pati menjadi maltose, dekstrin-dekstrin, ataupun monosakarida.Tabel 2 Pengaruh pH terhadap aktivitas anilase air liurJenis patiUjipH

1579

MatangIod+

-

-

-

Benedict-+++

Uji pH terhadap aktivitas enzim bertujuan membuktikan pengaruh suhu terhadap aktivitas kerja enzim, khususnya pada enzim amylase pada saliva. Secara teori, enzim bekerja pada kisaran pH tertentu dan menunjukkankerja maksimum padapH optimum. Di luar pH optimum aktivitas enzi akan terganggu. Kecepatan reaksi enzimatik meningkat hingga mencapai pH optimal dan menurun setelah pH lebih besar dari pH optimal. Pada pH 1, 3 dan 5, aktivitas enzim masih ada, tetapi kecil (ditunjukkan oleh kecepatan reaksi enzimatik yang kecil pula). Hal ini disebabkan pada pH kurang dari 4, enzim amilase menjadi tidak aktif. Pada pH 8 aktivitas enzim menurun karena telah terlewati pH optimal dari enzim tersebut. Kerja enzim sebagai katalis dipengaruhi oleh pH.Adanya nilai pH tertentu yang memungkinkan enzim bekerja maksimum disebut pH optimum. Penambahan larutan iodium pada larutan pati menghasilkan larutan kompleks berwarna biru keunguan. Pada keadaan ini menandakan bahwa di dalam larutan pati masih terdapat karbohidrat berupa polisakarida. Pada umumnya enzim menunjukkan aktivitas maksimum pada suatu kisaran pH yang disebut pH optimum, yang umumnya antara pH 4,5-8,0 (Winarno 1986). Enzimtertentu mempunyai kisaran pH optimum yang sangat sempit. Di sekitar pH optimum enzim mempunyai stabilitas yang tinggi. Dalam hal ini, enzim yang sama sering kali pH optimumnya berbeda tergantung sumber enzimnya.Ph optimal untuk sebagian besar enzim adalah 6 sampai 8. Lingkungan asam akan mendenaturasi sebagian besar enzim. Kondisi pH dapat mempengaruhi aktivitas enzim melalui pengubahan struktur atau pengubahan muatan pada residu yang berfungsi dalam pengikatan substrat atau katalis. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase air liur digunakan empat bahan yang berbeda dengan kondisi pH yang berbeda pula. Suasana asam dilakukan pada larutan asam asetat dan HCl, suasana netral pada akuades, dan basa pada natrium karbonat 0,1%. Hasil uji iod pada larutan HCl (pH 1) menunjukkan warna biru dan pada uji benedict menunjukkan warna biru. Hasil yang diperoleh pada uji iod dalam larutan asam asetat, akuades, dan natrium karbonat (pH 9) menunjukkan warna jingga dan pada uji benedict menunjukkan warna jingga kehijauan. Berdasarkan hasil percobaan enzim amilase bekerja optimal pada pH 7.

Tabel 3 Hasil percobaan hidrolisis pati matang oleh amilase air liurWaktu(30 detik)WarnaHasil uji Iod

1Hitam (+++)+

2Hitam (++)+

3Hitam (+)+

4Coklat (+++)+

5Coklat (++)+

6Coklat (+)+

Gambar 1 Hasil uji Benedict pati matang

Hidrolisis pati matang oleh amilase air liur dilakukan dengan menggunakan uji iod dan uji benedict. Uji iod terhadap hidrolisis pati matang oleh amilase air liur mencapai titik akromatik pada menit kedua. Titik akromatik adalah titik dimana saat larutan uji dengan larutan iod menghasilkan reaksi negatif yang menunjukkan bawa pati sudah hilang atau terhidrolisis menjadi maltosa, titik akromatik dapat dilihat berdasarkan warna larutan yang terbentuk antara iod dengan larutan yang berisi kanji dan air liur yang sudah menjadi berubah menjadi warna larutan iodiumnya. Sisa larutan yang telah mencapai titik akromatik kemudian diuji menggunakan pereaksi benedict. Hasil yang diperoleh tidak menunjukkan adanya endapan merah bata yang menandakan pati tersebut telah terhidrolisis menjadi maltosa.

Tabel 4 Hasil percobaan hidrolisis pati mentah oleh amilase air liurWaktu(60 detik)WarnaHasil uji Benedict

1Hitam (+++++)+

2Hitam (++++)+

3Hitam (+++)+

4Hitam (++)+

5Hitam (+)+

6Coklat (+++)+

7Coklat (++)+

8Coklat (+)+

Gambar 2 Hasil uji Benedict pati mentahHidrolisis pati mentah amilase air liur dilakukan seperti pada hidrolisis pati matang, hanya saja pati yang digunakan masih dalam bentuk tepung yang belum dilarutkan. Titik akromatik pada hidrolisis pati mentah belum dicapai pada menit keenam. Pada saat titik akromatik telah tercapai ditandai dengan terbentuknya warna yang sama dengan iodin yang digunakan sebagai kontrol negatif. Hasil pada uji benedict menunjukkan warna biru. Jika dibandingkan dengan hidrolisis pati matang, pati mentah lebih lama terhidrolisis. Hal tersebut dilihat dari waktu yang diperlukan untuk mencapai titik akromatik.Hidrolisis pati matang dan pati mentah oleh amilase air liur digunakan untuk menentukan kemampuan hidrolisis enzim amilase. Kemampuan hidrolisis enzim amilase lebih cepat pada pati matang dibandingkan dengan pati mentah, karena pati mentah memiliki struktur yang saling berikatan lebih kuat dibandingkan dengan pati matang sehingga memerlukan waktu yang lebih lama untuk enzim amilase agar dapat menghidrolisis pati mentah. Uji iod digunakan untuk menentukan ada tidaknya pati, karena pati dengan iod dapat membentuk suatu ikatan kompleks yang berwarna biru. Komponen pati yang berperan yaitu amilosa. Uji Benedict digunakan untuk menentukan adanya gula pereduksi, seperti maltosa dan glukosa dalam sampel.

SIMPULAN DAN SARANSimpulanBerdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa suhu optimum enzim amylase pada saliva ialah 37 C,pHenzim amylase sebesar 6 sampai 8, titik akhromatik pada hidrolisis pati matang dicapai pada menit kedua, dan titik akhromatik pada hidrolisis pati mentah dari enzim amylase dicapai pada menit keenam.

SaranBahan-bahan yang digunakan dalam praktikum sebaiknya disiapkan dengan lengkap agar semua prosedur dapat dilakukan.

DAFTAR PUSTAKAFessenden RJ, JS Fessenden. 1986. Kimia Organik. Jilid ke-2. Pudjaatmaka AH, penerjemah. Terjemahan dari: Organic Chemistry. Jakarta: Erlangga.Hart Harold, LE Craine, DJ Hart. 2003. Kimia Organik. Achmadi SS, penerjemah. Terjemahan dari: Organic Chemistry. Jakarta: Erlangga.Lehninger, AL. 1982. Dasar-Dasar Biokimia. Maggy Thenawidjaja, penerjemah. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry. Jakarta: Erlangga.Poedjiadi Anna. 2009. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI Press.Suharso M. 1986.Enzim dalam Biokimia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.Winarno, F.G. 1986. Pangan Gizi, Teknologi dan Konsumen. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.