Download - Biokim karbohidrat ii
Pendahuluan
Karbohidrat (sakarida) adalah polihidroksi aldehid (polihidroksi keton)
atau senyawa yang dihidrolisis dari keduanya. Unsur utama penyusun karbohidrat
adalah karbon, hidrogen dan oksigen. Karbohidrat memegang peranan penting di
alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang
harganya relatif murah. Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Melalui fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu
membentuk karbohidrat dari karbondioksida yang berasal dari udara dan air dari
tanah. Karbohidrat yang dihasilkan ialah karbohidrat sederhana yaitu glukosa, di
samping itu dihasilkan oksigen yang lepas di udara (Hamid 2005).
Karbohidrat sebagai suatu molekul polimer seperti asam nukleat dan
protein, maka karbohidrat dapat juga digolongkan berdasarkan jumlah monomer
penyusunnya. Ada tiga jenis karbohidrat berdasarkan penggolongan ini, yaitu:
monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida merupakan
senyawa karbohidrat yang paling sederhana yang tidak dapat dihidrolisis lagi.
Beberapa molekul monosakarida mengandung unsur nitrogen dan sulfur.
Monosakarida mempunyai rumus kimia (CH2O)n dimana n=3 atau lebih. Jika
gugus karbonil pada ujung rantai monosakarida adalah turunan aldehida, maka
monosakarida ini disebut aldosa, dan bila gugusnya merupakan turunan keton
maka monosakarida tersebut dinamakan ketosa (Mulyono 2006).
Oligosakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua sampai
sepuluh monosaka. Disakarida, trisakarida, dan seterusnya sesuai dengan jumlah
satuan monosakaridanya termasuk oligosakarida. Disakarida sangat banyak
terdapat di alam. Molekul ini terdiri atas dua satuan monosakarida yang
dihubungkan oleh ikatan glikosida. Disakarida yang terkenal diantaranya ialah
sukrosa, maltosa, laktosa, dan selobiosa. Keempat disakarida ini mempunyai
rumus kimia sama (C12H22O11) tetapi struktur molekulnya berbeda (Hamid 2005).
Polisakarida mempunyai rumus kimia (C6H10O5)n. Molekul ini dapat
digolongkan menjadi polisakarida struktural seperti selulosa, asam hialuronat, dan
sebagainya. Polisakarida merupakan karbohidrat bentuk polimer dari satuan
monosakarida yang sangat panjang. Poisakarida yang umum atau lazim ialah pati
dan glikogen pada hewan. Contoh polisakarida zat spesifik ialah heparin yang
berfungsi mencegah koagulasi darah. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu
gizi ialah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati (Hamid 2005).
Tujuan
Praktikum bertujuan mengamati beberapa karbohidrat melalui sifat
reaksinya dengan beberapa reagen uji.
Alat dan Bahan
Alat – alat yang digunakan ialah tabung reaksi, gelas piala, mortar dan alu,
plat tetes, pipet volumetrik, pipet tetes, sudip, spatula, penangas air, pembakar
bunsen, kaki tiga, dan kasa asbes.
Bahan – bahan yang digunakan ialah glukosa 1%, fruktosa 1%, sukrosa
1%, laktosa 1%, maltosa 1%, pati 1%, pereaksi Selliwanoff, larutan iod encer,
tepung pati, gum arab, arabinosa, tepung agar – agar, dan akuades.
Prosedur Kerja
Uji Selliwanoff, sebanyak 5 ml pereaksi Selliwanoff dimasukkan ke dalam
tabung reaksi kemudian ditambahkan 5 tetes bahan percobaan. Campuran larutan
dididihkan dalam penangas air yang mendidih. Warna yang dihasilkan
diperhatikan dan dicatat. Uji ini dilakukan terhadap glukosa 1%, fruktosa 1%,
sukrosa 1%, laktosa 1%, maltosa 1%, dan pati 1%.
Uji Iod, bahan percobaan berupa tepung dimasukkan ke dalam papan uji
atau plat tetes kemudian ditambahkan satu tetes larutan iod encer. Campuran
tersebut dicampurkan secara merata. Warna yang dihasilkan diperhatikan dan
dicatat. Uji ini dilakukan terhadap tepung pati, tepung gum arab, tepung agar –
agar, dan arabinosa.
Data Pengamatan
Tabel 1 Hasil Uji Selliwanof
Bahan Uji Hasil Pengamatan Perubahan Warna Larutan Gambar
(+/-)
Glukosa + tidak berwarna menjadi
merah halus
Fruktosa ++++ tidak berwarna menjadi
merah
Sukrosa +++ tidak berwarna menjadi
merah pudar
Laktosa + tidak berwarna menjadi
merah halus
Maltosa - tidak berwarna dan tetap
tidak berwarna
Pati - tidak berwarna dan tetap
tidak berwarna
Keterangan :
Penambahan bahan percobaan sebanyak 5 tetes
(+) = larutan berwarna merah, berarti mengandung ketosa
(-) = larutan tidak berwarna, berarti tidak mengandung ketosa
Tabel 2 Hasil Uji Iod
Bahan Uji Hasil Pengamatan Perubahan Warna Larutan Gambar
(+/-)
Tepung pati + warna putih menjadi
biru tua
Tepung gum arab - warna kuning tetap
kuning
Tepung agar-agar + warna putih menjadi
biru tua
Arabinosa - warna putih menjadi
kuning
Keterangan :
(+) mengandung karbohidrat
(-) tidak mengandung karbohidrat
Pembahasan
Peranan utama karbohidrat di dalam tubuh ialah menyediakan glukosa
bagi sel-sel tubuh, yang kemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang
peranan sentral dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tertentu hanya
memperoleh energi dari karbohidrat seperti sel darah merah serta sebagian besar
otak dan sistem saraf (Suyono 2001).
Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi
terutama dalam suasan basa. Sifat sebagai reduktor ini dapat digunakan untuk
keperluan identifikasi karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat mereduksi ini
disebabkan oleh adanya gugus aldehida atau keton bebas dalam molekul
karbohidrat. Sifat ini tampak pada reaksi reduksi ion-ion logam misalnya ion
Cu2+ dan ion Ag+ yang terdapat pada pereaksi-pereaksi tertentu (Hamid 2005).
Karbohidrat selain itu dijadikan uji suatu sampel yang digunakan untuk
membuktikan apakah dalam sampel tersebut terdapat kandungan karbohidrat atau
tidak. Uji tersebut termasuk uji kualitatif yang terdiri dari uji Selliwanof dan uji
Iod.
Pereaksi Selliwanof berdasarkan atas pembentukan 4-hidroksi metil
furfural yang terdapat kandungan didalamnya berupa resorsinol atau 1,3-
dihidroksi benzena dan asam sulfat pekat. Asam sulfat pekat fungsinya untuk
mengeliminasi β-molekul air sehingga membentuk furfural. Resorsinol dan asam
sulfat pekat menghasilkan furfural dan asam levulinat. Asam levulinat adalah
asam beta-asetil propanoat CH3COCH2CH2COOH, hablur tanpa warna, zat antara
bahan farmasi dan lain-lain senyawa organik (Pudjaatmaka 2002). Pembentukan
4-hidroksimetil furfural ini terjadi pada reaksi antara fruktosa dan sukrosa yang
mendasari uji Selliwanof. Fruktosa merupakan ketosa dan sukrosa terbentuk atas
glukosa dan fruktosa, sehingga reaksi dengan pereaksi Selliwanof menghasilkan
senyawa berwarna merah (Puji 2009).
Reaksi positif apabila terbentuk warna merah. Asam sulfat akan mengubah
heksosa menjadi hidroksi metal furfural yang kemudian akan bereaksi dengan
resorsinol membentuk kompleks yang berwarna merah. Kereaktifan aldosa dan
ketosa sangatlah berbeda. Aldosa untuk terhidrolisis membutuhkan asam pekat
sedangkan ketosa membutuhkan asam encer sehingga hidroksi metal furfural dari
aldosa sedikit, sedangkan untuk ketosa hidroksi metal furfural yang terbentuk
banyak, karena itulah reaksi ini spesifik untuk fruktosa dan sukrosa yang termasuk
ketoheksosa (Puji 2009).
Jenis karbohidrat pada percobaan menunjukkan hasil positif (+) jika
larutan berwarna merah dan itu berarti larutan tersebut mengndung ketosa,
sedangkan jika hasil negatif (-) berarti larutan tersebut tidak mengandung ketosa
dan tidak mengalami perubahan warna. Karbohidrat jenis glukosa, fruktosa,
sukrosa, dan laktosa berdasarkan hasil percobaan menghasilkan hasil positif (+).
Fruktosa lebih menghasilkan warna merah yang jelas dibandingkan dengan
glukosa dan laktosa yang warna merahnya tidak jelas atau halus dan sukrosa yang
warna merahnya pudar. Karbohidrat jenis maltosa dan pati menghasilkan hasil
negatif (-) yang berarti tidak mengandung ketosa.
Glukosa yang menghasilkan hasil positif (+) sebenarnya menurut teori
hasilnya negatif (-) karena glukosa tidak memiliki gugus keton tetapi memiliki
gugus aldoheksosa sehingga tidak memberikan reaksi terhadap pereaksi
Seliwanoff. Reaksi ini seharusnya tidak terjadi pula pada laktosa, maltosa, dan
pati, karena pati tersusun dari unit-unit glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4-
a-glikosida, sedangkan laktosa tersusun darigalaktosa dan glukosa yang keduanya
merupakan aldosa. Maltosa menunjukkan hasil yang negatif (-) karena maltosa
merupakan disakarida yang diperoleh lewat hidrolisis parsial dari pati. Hidrolisis
lanjutan dari maltosa hanya menghasilkan D-glukosa. Jadi, maltosa terdiri atas
dua unit glukosa yang bertautan yang menyebabkan maltosa tidak mempunyai
gugus keton (Hart 1983).
Uji Iod bertujuan untuk mengidentifikasi adanya polisakarida. Iodin akan
menghasilkan kompleks warna biru. Reagen yang digunakan adalah larutan iodin
yang merupakan I2 terlarut dalam potassium iodida. Reaksi antara polisakarida
dengan iodin membentuk rantai poliiodida. Polisakarida umumnya membentuk
rantai heliks (melingkar), sehingga dapat berikatan dengan iodin, sedangkan
karbohidrat berantai pendek seperti disakarida dan monosakaraida tidak
membentuk struktur heliks sehingga tidak dapat berikatan dengan iodin (Wahyudi
2010).
Bahan uji yang digunakan untuk uji iod ialah tepung pati, tepung gum
arab, tepung agar – agar, dan arabinosa. Berdasarkan hasil percobaan yang
menghasilkan hasil positif (+) ialah tepung pati dan tepung agar – agar. Pati
menghasilkan kompleks warna biru. Pati merupakan polisakarida yang terdiri atas
rantai amilosa (1,4-α-glikosidik) dan amilopektin (α-1,4 dan β-1,6-glikosidik)
(Hart 1983). Pati yang berikatan dengan iodin (I2) akan menghasilkan warna biru.
Hal ini disebabkan oleh struktur molekul pati yang berbentuk spiral, sehingga
akan mengikat molekul iodin dan terbentuklah warna biru. Bila pati dipanaskan,
spiral merenggang, molekul – miolekul iodin terlepas sehingga warna biru hilang.
Komplek warna biru menyerang rantai amilosa karena rantai yang dihasilkan
merupakan rantai lurus, sehingga iodnya mudah terbentuk pada pati berbeda
dengan rantai amilopektin yang merupakan rantai keriting sehingga kompleks
warna biru sulit untuk masuk (Winarno 2008).
Tepung agar – agar berdasarkan percobaan menghasilkan komplek warna
biru, sehingga dapat dikatakan bahwa agar – agar mengandung pati yang meru-
pakan karbohidrat. Berbeda dengan gum arab dan arabinose yang menghasilkan
hasil negatif (-) dan tidak menghasilkan komplek warna biru. Gum arab dan arabi-
nose tidak termasuk pati. Gum arab pada
dasarnya merupakan serangkaian satuan-satuan D-galaktosa, L-arabinosa, asam
D-galakturonat dan L-ramnosa (Rahayu 1991).
Olahan pangan yang banyak mengandung gula, gum arab digunakan untuk
mendorong pembentukan emulsi lemak yang hebat dan mencegah kristalisasi
gula. Gum arab dimurnikan melalui proses pengendapan dengan etanol dan di-
ikuri proses elektrodialisis. Gum arab memiliki keunikan
karena kelarutannya yang tinggi dan viskositasnya rendah. Hidrolisis gum arab
oleh asam menghasilkan arabinosa. Arabinosa termasuk gula pentosa. Gum arab
memiliki keunikan karena kelarutannya yang tinggi dan viskositas yang rendah
(Rahayu 1991).
Simpulan
Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa pada uji Selliwanof
menghasilkan hasil positif (+) pada karbohidrat jenis glukosa, fruktosa, sukrosa,
dan laktosa, walaupun sebenarnya menurut teori glukosa dan laktosa mengasillkan
hasil negatif (-). Uji iod menghasilkan hasil positif (+) pada tepung pati dan
tepung agar – agar karena keduanya merupakan karbohidrat.
Daftar Pustaka
Hamid, Abdul. 2005. Biokimia: Metabolisme Biomolekul. Jakarta: Alfabeta
Hart, Harold. 1983. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga
Mulyono. 2006. Kamus Kimia. Jakarta: PT Bumi Aksara
Puji. 2009. Karbohidrat. [Terhubung Berkala]. http://
faperta.ugm.ac.id/mikro/sem_1_0506/Karbohidrat (18 September 2011:
10.12)
Rahayu, S. Naruki, dan M. Astuti. 1991. Bahan
Tambahan Makanan (Food Additive) Pangan dan Gizi. Yogyakarta:
Universitas Gajah Mada
Suyono. 2001. Gizi Makanan. Jakarta: Gramedia
Wahyudi. 2010. Iodin. [Terhubung Berkala].
http://monruw.wordpress.com/2010/03/12/uji-iod/ (18 September 2011:
09.30)
Winarno. 2008. Kimia Pangan Dan Gizi. Bogor:M-Brio Press
Wirahadikusumah, M. 1985. Biokimia Metabolisme Energi, Karbohidrat, dan
Lipid. Bandung: Institut Teknologi Bandung