1

6

berdasarkan jenis reaksi yang dikatalisa dapat digolongkan menjadi enam kelas yaitu sebagai berikut :

1. Kelas oksidoreduktasereaksi yang dikatalisis merupakan reaksi pemindahan elektron.

2.Kelas transferasereaksi yang dikatalisis merupakan reaksi pemindahan gugus fungsional.

3.Kelas hidrolasereaksi yang dikatalisis merupakan reaksi hidrolisis atau reaksi pemindahan gugus fungsional ke dalam air.

4.Kelas liasereaksi yang dikatalisis merupakan reaksi penambahan gugus ke dalam ikatan rangkap atau sebaliknya.

5.Kelas isomerasereaksi yang dikatalisis merupakan reaksi pemindahan gugus di dalam molekul menghasilkan bentuk isomer.

6. Kelas ligasereaksi yang dikatalisis merupakan reaksi pembentukan ikatan C-C, C-S, C-O, dan C-N oleh reaksi kondensasi yang berkaitan dengan penguraian ATP.

Selain pengelompokan secara resmi menjadi enam kelas, ada pula pengelompokan enzim berdasarkan akhiran pada nama enzim tersebut, yaitu :

1.Akhiran -ase

semua enzim yang memakai akhiran ini memiliki fungsi mengkatalisis hidrolisis substrat tertentu.

2.Akhiran -in

semua enzim yang memakai akhiran ini berarti menerangkan substrat apa yang diuraikan oleh enzim tersebut (Martoharsono,1994)

Enzim memiliki sifat yang berbeda. Sifat-sifat enzim:

1. Dipengaruhi pH

Masing-masing reaksi yang dikatalis oleh enzim paling cepat terjadi pada pH yang tertentu. Untuk kebanyakan enzim pH optimal adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat katalis enzim mengalami inaktivasi. Akan tetapi beberapa enzim hanya beroperasi dalam keadaan asam atau alkalis. Sebagai contoh, pepsin, enzim yang dikeluarkan ke lambung, hanya dapat berfungsi dalam kondisi asam, dengan pH optimal 2. Suasana yang terlalu asam atau alkalis menyebabakan denaturasi protein dan hilangnya secara total aktivitas enzim. Pada sel hidup, perubahan pH sangat kecil. Enzim hanya aktif pada kisaran pH yang sempit. Oleh karena itu, media harus benar-benar dipelihara dengan menggunakan buffer (larutan penyangga). Jika enzim memiliki lebih dari satu substrat, maka pH optimumnya akan berbeda pada suatu substrat (Tranggono & Sutardi, 1990). Larutan buffer adalah larutan yang tahan terhadap perubahan pH dengan penambahan asam atau basa (Fardiaz, 1992).

2. Dipengaruhi suhu

Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Aktivitas enzim berlangsung secara lambat pada suhu rendah seperti yang terjadi pada penyimpanan makanan beku yaitu pada suhu -10(C sampai -20(C, dengan kenaikan suhu maka aktivitas enzim meningkat dan akan menjadi 2 kali lebih besar aktivitasnya setiap kenaikan suhu sebesar 10(C. Kebanyakan enzim menunjukkan aktivitas optimal pada kisaran suhu 30(C - 40(C. Pada suhu ( 50(C, enzim mulai tidak aktif disebabkan karena denaturasi apoenzim.

3. Spesifisitas

Enzim bekerja sangat spesifik. Pada umumnya enzim tertentu hanya akan mengkatalis satu reaksi. Contohnya, laktase menghidrolisis gula laktosa tetapi tidak berpengaruh terhadap disakarida yang lain. Hanya molekul laktosa saja yang akan sesuai dalam sisi aktif molekul.

4. Ko-enzim dan aktivator

Enzim sering kali memerlukan bantuan substansi lain agar dapat berfungsi secara efektif. Ko-enzim adalah substansi bukan protein yang mengaktifkan enzim. Beberapa vitamin B berfungsi sebagai ko-enzim. Beberapa ion anorganik, misalnya ion kalsium dan ion klorida, menaikkan aktivitas beberapa enzim dan dikenal sebagai aktivator (Gaman & Sherrington, 1994).

Aktivitas suatu enzim dapat ditetapkan dengan cara mengukur kecepatan reaksi yang dikatalisis. Hal ini dapat dilakukan dengan cara mengukur peningkatan produk yang dihasilkan per satuan waktu, atau penurunan kadar senyawa yang diubah menjadi senyawa lain dalam satu satuan waktu. Kecepatan reaksi yang dikatalisis enzim dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain suhu dan pH, maka aktivitas suatu enzim selalu dinyatakan pada suhu dan pH tertentu (Anonim, 1989).Salah satu enzim yang diperlukan untuk pertumbuhan adalah amilase. Amilase dapat dikatakan sebagai segolongan enzim yang merombak pati, glikogen dan polisakarida yang lain. Tumbuhan mengandung dan amilase, hewan memiliki hanya amilase, dijumpai dalam cairan pankreas dan juga (pada manusia dan beberapa spesies lain) dalam ludah. Amilase memotong rantai polisakarida yang panjang, menghasilkan campuran glukosa dan maltosa. Amilosa merupakan polisakarida yang terdiri dari 100-1000 molekul glukosa yang saling berikatan membentuk rantai lurus. Dalam air, amilosa bereaksi dengan iodin memberikan warna biru yang khas (Fox, 1991).

Amilase merupakan enzim golongan glikosida hidrolase yang paling penting. Enzim pengurai pati ini dapat dipilah ke dalam dua kelompok, apa yang disebut enzim pengawacabangan yang secara khas menghidrolisis ikatan 1,6 antara rantai-rantai, dan enzim yang memutuskan ikatan 1,4 antara satuan glukosa pada rantai lurus. Alfa amilase (,-1,4-glukan -4-glukanohidrolase) merupakan endoenzim yang menghidrolisis ikatan ,-1,4-glukosida secara acak sepanjang rantai. Enzim ini menghidrolisis amilopektin menjadi oligosakarida yang mengandung 2-6 satuan glukosa. Karena itu, kerja ini mengakibatkan viskositas menurun secara cepat, tetapi pembentukan mono sakarida sedikit. Campuran amilosa dan amilopektin akan dihidrolisis menjadi campuran dekstrin, maltosa, glukosa dan oligosakarida. Amilosa dihidrolisis sempurna menjadi maltosa, meskipun biasanya ada sedikit maltotriosa yang terbentuk yang terhidrolisis hanya perlahan-lahan. Beta amilase (-,1,4-glukan maltohidrolase) merupakan endoenzim dan memutuskan satuan maltosa yang berurutan dari ujung yang tidak mereduksi pada rantai glikosida. Kerjanya dihentikan pada titik cabang yang mempunyai ikatan ,-1,6 glukosida yang tidak dapat diputuskan oleh -amilase. Senyawa yang dihasilkan dinamai dekstrin batas. Beta amilase hanya ditemukan dalam tumbuhan tingkat tinggi. Malt barli, gandum, ubi jalar, dan kedelai merupakan sumber yang baik (deMan, 1997).

Enzim amilase dapat diperoleh dari berbagai sumber yaitu tanaman, hewan, dan mikroorganisme. Enzim amilase banyak terdapat dalam biji-bijian atau serealia. Enzim pengurai pati ini terdiri dari 3 golongan, yaitu :

1. Alfa amilase (-1.4 glukan glukanohidrolase)

Enzim ini menghidrolisa molekul pati dengan cara memecah ikatan -1.4 glikosidik secara acak mulai dari tengah bagian dalam molekul (endoamilase). Enzim ini menghidrolisis amilopektin menjadi oligosakarida dan mengandung 26 satuan glukosa. Sedangkan beta amilase merupakan endoenzim dan memutuskan satuan maltosa yang berurutan dari ujung yang tidak mereduksi pada rantai glikosida. Kerjanya dihentikan pada titik cabang yang mempunyai ikatan 1,6 glukosida dan tidak dapat diputuskan oleh amilase. Senyawa yang dihasilkan dinamai dekstrin batas. Beta amilase hanya ditemukan pada tumbuhan tingkat tinggi.

2. Beta amilase (-1.4 glukan maltohidrolase)

Enzim ini menghidrolisa molekul pati dengan memecah ikatan -1.4 glikosidik mulai dari ujung molekul non pereduksi dan menghasilkan unit-unit maltosa (eksoamilase).

3. Amiloglukosidase (-1.4 glukan glukohidrolase)

Enzim ini memisahkan glukosa molekul pati dari ujung non pereduksi (eksoamilase). Produk yang terbentuk hanya glukosa saja.

(deMan, 1997).

Derajat keasaman atau pH yang dapat berpengaruh terhadap aktivitas enzim karena sifat ionik gugus karboksil dan gugus amino mudah dipengaruhi oleh pH. Hal ini menyebabkan daerah katalitik dan konformasi enzim menjadi berubah. Selain itu, perubahan pH juga menyebabkan denaturasi enzim dan mengakibatkan hilangnya aktivitas enzim. Kurva pengaruh pH ini berupa lonceng dengan sebuah plateau kecil. Plateau ini sering disebut sebagai pH optimum enzim. Dalam mempelajari suatu enzim, pH optimum ini perlu dicari terlebih dahulu dengan memakai buffer yang cocok (Girindra, 1986).

Menemukan pH dan Temperatur Optimum pada enzima. pH Optimum

Setelah enzim digunakan, tahap selanjutnya adalah untuk mengoptimalkan pH. Ini dikerjakan dengan menguji aktivitas enzim pada buffer yang berbeda, menghitung tingkat aktivitas enzim pada tiap pH dan memplotkan aktivitas enzim vs pH. Plot aktivitas enzim vs pH sering bell shaped sejak dua kelompok asam amino yang berbeda dari enzim tertitrasi menjadi bagian berbeda dari ionisasi pada nilai pH yang berbeda. Ini berarti bahwa hanya satu dari dua bagian ionisasi dari sisi rantai asam amino tersebut yang berrkerja secara efektif pada katalisis enzim. Dengan kata lain, jika sebuah sisi dari rantai asam seperti Glu terlibat dalam katalisis, mungkin hanya bekerja jika sisi tersebut terionisasi, sejak sisi rantai kelompok asam karboksilat dalam Glu memiliki pK sekitar pH 5, saat nilai pH di bawah nilai pK, enzim akan kurang aktif, sedangkan jika nilai pH di atas pK, enzim akan bekerja paling aktif. Pada nilai pH yang lebih tinggi, kelompok lain. Sebagai contoh, sisi rantai amino pada Lys mungkin mengontrol aktivitasnya. Jadi pada nilai pH yang berada di bawah pK dari sisi rantai amino Lys, dimana pH berkisar antara 9, enzim aktif, sedangkan pada pH di atas nilai pK sisi aktif Lys, enzim akan kurang aktif. Pada akhirnya, pH optimum berada di suatu tempat di antara nilai pK dari dua kelompok yang mengontrol aktivitas enzim.

b. Temperatur Optimum

Kebanyakan enzim memiliki temperature optimum yang mungkin berhubungan dengan jenis organisme dari enzim yang terisolasi. Beberapa organisme seperti tanaman yang tumbuh baik dekat suhu ruangan akan memiliki enzim yang bekerja paling aktif pada suhu sekitar 300C-400C. Peraturan umum yang telah disetujui pada kimia adalah sebuah reaksi yang meningkat sekitar kali dengan peningkatan suhu sebesar 100C dalam reaksi atau pengujian temperature. Bagaimanapun juga, sejak enzim bekerja bersama dengna ikatan non-kovalen yang lemah, pada suhu yang lebih tinggi, tingkat katalisis enzim berjalan lambat dibandingkan dengan peningkatan.

Tentu saja pada suhu rendah, semua molekul pada solusi akan berjalan lambat dan tentu saja reaksi katalisis enzim. Pada suhu tinggi, pergerakan termal pada molekul menjadi baik untuk menjaga bentuknya dan juga mulai terdenaturasi dan kehilangan aktivitasnya. Enzim hewan sering memiliki temperature optimal dekat dengan suhu 370C (terutama pada manusia yang merupakan temperature tubuh). Pada organism thermofilik, seperti bakteri atau alga biru-hijau yang tumbuh baik di dekat sumber air panas, banyak temperature optimal yang lebih tinggi diketemukan; beberapa enzim memiliki temperature optimal dekat 900C. Pada akhirnya, temperature yang digunakan untuk pengujian enzim dapat bergantung pada peralatan yang tersedia untukmu di laboratorium. Jika kita memiliki water bath di laboratorium, ini akan lebih mudah untuk menguji enzim pada temperature ruangan ( http://www.bio.mtu.edu/campbell/482enz3.gif )1.2. Tujuan Praktikum

Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah untuk mengetahui efek dari nilai pH yang berbeda dan pemanasan terhadap aktivitas enzim, terutama pada enzim amilase.