Laporan PraktikumHari/Tanggal : Jumat/ Maret 2014Biokimia Hewan Waktu : 07.00-11.00 WIB PJP : Puspa Julistia Puspita, MSc Asisten : Puji Rahmadani M. Maftuchin S.

ENZIM (2)

Kelompok 9

Wardiman Jaya RahmanJ3P213069 Ira Khoerunnisa J3P213059 Grafinny Eka Fitri J3P113026

PROGRAM KEAHLIAN PARAMEDIK VETERINERDIPLOMAINSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR2014

PENDAHULUANEnzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan dalam aktivitas biologis. Enzim ini berfungsi sebagai katalisator dalam sel dan sifatnya sangat khas. Dalam jumlah yang sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan hasil reaksinya. Enzim akan kehilangan aktivitasnya karena panas, asam dan basa kuat, pelarut organik atau apa saja yang bisa menyebabkan denaturasi protein. Enzim dinyatakan mempunyai sifat yang sangat khas karena hanya bekerja pada substrat tertentu (Aisjah 1986).Enzim pencernaan adalah substansi di perut dan sistem pencernaan yang memecah makanan, misalnya pepsin adalah sebuah enzim di lambung yang memecah protein, lipase untuk memecah lemak, amilase memecah karbohidrat, di samping itu juga terdapat getah lambung yang berupa asam klorida (HCl) yang diproduksi oleh sel-sel mukosa. Terdapat juga enzim dari hati dan pankreas yang membantu pencernaan, contohnya katalase yang dikeluarkan hati untuk menetralkan racun.Enzim Pencernaan Manusia, Macam-macam enzim pencernaan di atas, memiliki tanggung jawab terhadap masing-masing fungsinya, yaitu : Enzim ptialin terdapat di dalam air ludah, dihasilkan oleh kelenjar ludah. Fungsi enzim ptialin untuk mengubah amilum (zat tepung) menjadi glukosa . Enzim amilase dihasilkan oleh kelenjar ludah ( parotis ) pada mulut dan juga pada kelenjar pankreas. Enzim pencernaan amilase berguna untuk memecah molekul amilum, sering dikenal dengan zat tepung (pati) ini menjadi senyawa sakarida dengan molekul yang lebih sederhana yaitu maltosa. Enzim Maltase ditemukan pada usus dua belas jari yang berperan dalam memecah molekul maltosa menjadi glukosa yang merupakan jenis sakarida sederhana (monosakarida). Senyawa glukosa ini berukuran kecil dan beratnya lebih ringan dari pada maltosa, yang kemudian akan diangkut oleh darah untuk diedarkan ke seluruh sel yang membutuhkan. Enzim pepsin di hasilkan oleh lambung berupa pepsinogen yang akan bereaksi terhadap asam lambung untuk menjadi pepsin. Cara kerja enzim pepsin pada pencernaan, sebagai penguraimolekul protein yang kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana yaitu pepton, yang kemudian dipecah lagi menjadi lebih sederhana agar bisa diangkut oleh darah. Enzim tripsin dihasilkan oleh kelenjar pancreas dan dialirkan ke dalam usus dua belas jari ( duodenum ), yang kemudian menghasilkan asam amino yang molekulnya lebih sederhana jika dibanding molekul pepton. Kemudian, sel akan merakitasam amino untuk membentuk protein yang dibutuhkan sel. Enzim renin di hasilkan di dinding lambung yang mempunyai fungsi untuk mengendapkan kandungan kasein pada zat susu. Kasein berasal dari protein susu atau sering disebut keju. Setelah kasein diendapkan dari air susu maka zat dalam air susu dapat dicerna. Enzim lipase dihasilkan oleh kelenjar pankreas dan kemudian dialirkan ke dalam usus dua belas jari ( duodenum ). Enzim lipase juga dihasilkan oleh lambung, tetapi jumlahnya sangat sedikit. Enzim amilase dapat diperoleh dari sekresi air liur atau saliva. 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. Semua kelenjar ludah mempunyai fungsi untuk membantu mencerna makanan dengan mengeluarkan suatu sekret yang disebut saliva (ludah atau air liur). Pembentukan kelenjar ludah dimulai pada awal kehidupan fetus (4 - 12 minggu) sebagai invaginasi epitel mulut yang akan berdiferensiasi ke dalam duktus dan jaringan asinar. Enzim amilase di dalam tubuh manusia sangat penting. Enzim amilase ikut bertanggung jawab menjaga kesehatan dan proses metabolisme di dalam tubuh. Kekurangan enzim amilase dapat menyebabkan tubuh mengalami gangguan pencernaan (maladigesti), yang selanjutnya menyebabkan gangguan penyerapan (malabsorpsi).Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui sifat dan susunan air liur, pengaruh pH pada aktifitas amilase air liur, serta mengetahui hidrolisis pati matang dan mentah oleh amilase air liur

METODE PRAKTIKUMAlat Dan BahanAlat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah tabung reaksi, gelas piala, pipet tetes, pipet volumetrik 5 mL, penangas air, kertas saring, karet penyumbat, tabung erlenmeyer, glass wool dan corong.Bahan praktikum yang digunakan adalah air saliva, kertas lakmus, kanji 1%, asam asetat, akuades, Na-Karbonat 0,1%, pereaksi iod, pereaksi Benedict, dan pH indikator.Prosedur PercobaanPengaruh pH pada aktivitas amilase air liur. Langkah pertama empat tabung reaksi disiapkan. Tabung pertama diisi dengan 2 ml HCl, tabung kedua diisi dengan 2 ml asam asetat, tabung ketiga diisi dengan 2 ml akuades, dan tabung keempat diisi dengan 2 ml Na Karbonat 0.1%. Masing-masing nilai pH dari setiap tabung adalah 1, 5, 7, dan 9. Tabung ditambah dengan 2 ml larutan kanji 1%, dan 2 ml air liur. Keempat tabung dikocok dengan baik dan diletakkan pada penangas air bersuhu 37C selama 15 menit. Selanjutnya keempat larutan yang telah dipanaskan dibagi menjadi masing-masing dua tabung. Setiap larutan dilakukan uji Benedict dan uji Iod.Hidrolisis pati matang oleh amilase air liur. Air liur dibubuhkan sebanyak 0.2 ml dari hasil percobaan sebelumnya pada larutan pati atau kanji 1% lalu di kocok. Larutan tersebut dikocok dan dimasukkan ke penangas air bersuhu 37C. Setiap 1 menit dilakukan uji iod dengan memasukkan 1 tetes larutan tersebut ke porselen dan direaksikan dengan larutan iod encer. Perbedaan warna yang timbul pada setiap menit dicatat. Ketika hasil uji Iod tidak menghasilkan reaksi positif lagi (titik akhromatik) larutan diuji dengan pereaksi benedict.Hidrolisis pati mentah oleh amilase air liur. Percobaan ini dilakukan dengan memasukkan tepung pati secukupnya ke dalam tabung reaksi dan dicampurkan 5mL akuades. Larutan tersebut dikocok dan ditambahkan 10 tetes saliva. Setelah bercampur, larutan dipanaskan dengan penangas air pada suhu 37oC selama 20 menit. Selanjutnya larutan disaring dengan kertas saring dan diambil filtratnya. Filtratnya dilakukan uji terhadap produksi hidrolisis pati oleh amilase seperti percobaan kedua. Perbedaan warna yang ditimbulkan saat uji Iod diamati setiap menit. Setelah diuji dengan iodium tidak bereaksi positif lagi, yaitu menjadi warna kuning (tidak ada perubahan warna atau adanya titik akromatik), larutan diuji dengan pereaksi Benedict. Kemudian hasilnya dibandingkan.

HASIL DAN PEMBAHASANPercobaan dilakukan dengan menguji enzim yang terkandung dalam air liur (saliva). Enzim berfungsi meningkatkan laju sehingga terbentuk kesetimbangan kimia antara produk dan pereaksi. Pada keadaaan kesetimbangan, istilah pereaksi dan produk tidaklah pasti dan bergantung pada pandangan kita. Dalam keadaan fisiologi yang normal, suatu enzim tidak mempengaruhi jumlah produk dan pereaksi yang sebenarnya dicapai tanpa kehadiran enzim. Jadi, jika keadaan kesetimbangan tidak menguntungkan bagi pembentukan senyawa, enzim tidak dapat mengubahnya (Salisbury dan Ross 1995).Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi fungsi enzim antara lain suhu , pH, konsentrasi substrat, konsentrasi enzim dan zat-zat penghambat. Suhu berpengaruh terhadap fungsi enzim karena reaksi kimia menggunakan katalis enzim yang dapat dipengaruhi oleh suhu. Di samping itu, karena enzim adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi dan bagian aktif enzim akan terganggu, sehingga konsentrasi dan kecepatan enzim berkurang. Kemudian pH berpengaruh terhadap fungsi enzim karena pada umumnya efektifitas maksimum suatu enzim pada pH optimum, yang lazimnya berkisar antara pH 4,5 8,0. Pada pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah umumnya enzim menjadi non aktif secara irreversibel karena menjadi denaturasi protein.

1. Pengaruh pH pada aktivitas amilase air liurTabel 1. Pengaruh pH pada aktivitas enzim amilaseTabung ke-pHUji IodUji Benedict

11Hitam (+)Biru kehijauan (-)

25Kuning muda (-)Kuning (++)

37Bening keunguan (+)Kuning hijau (+)

49Bening keunguan (+)Kuning hijau (+)

Gambar I. Uji Iod pada pH berbeda dan Uji Benedict pada pH berbeda.Kondisi pH dapat mempengaruhi aktivitas enzim melalui pengubahan struktur atau pengubahan muatan pada residu yang berfungsi dalam pengikatan substrat atau katalis. Sebagai contoh, enzim bermuatan negatif (Enz-) bereaksi dengan substrat bermuatan EnzSH. Pada pH yang rendah, Enz- mengalamipositif (SH+) : Enz- + SH+ protonasi dan kehilangan muatan negatifnya (enzim dinetralisir) : Enz- + EnzH. Sedangkan pada pH yang tinggi, SH+ mengalami ionisasi danH+ S + H+.kehilangan muatan positifnya (substrat dinetralisir) : SH+ Karena (berdasarkan definisi) satu-satunya bentuk yang mengadakan interaksi adalah SH+ dan Enz-, nilai pH yang ekstrim (tinggi ataupun rendah) akan menurunkan kecepatan reaksi (Peodjiadi 2006).

2. Hidrolisis pati matang oleh amilase air liurTabel 2. Hidrolisis pati oleh enzim amilase air liurMenit ke-Uji IodUji Benedict

1UnguHijau

2UnguHijau kebiruan

3UnguHijau kebiruan

4UnguHijau kebiruan

5UnguBiru kuning

6Biru pekat-

7Biru-

8Biru-

9Biru cerah-

10Biru cerah-

11Biru cerah-

12Biru cerah-

13Biru cerah-

14Biru cerah-

15Biru kemerahan-

16Biru kemerahan-

17Biru kemerahan-

18Biru kemerahan-

19Kuning-

20Kuning-

21Kuning agak tua-

22Kuning kecokelatan-

Enzim amilase saliva memiliki pH optimal pada pH 7, karena pada pH ini diperoleh aktivitas enzim yang tinggi (kecepatan reaksi enzimatik tinggi). Umumnya, kecepatan reaksi enzimatik meningkat hingga mencapai pH optimal dan menurun setelah pH lebih besar dari pH optimal. Hasil percobaan, pada pH 1 (uji Iod) dan pH 5 (uji benedict) aktivitas enzim masih ada, tetapi kecil (ditunjukkan oleh kecepatan reaksi enzimatik yang kecil pula). Hal ini disebabkan pada pH kurang dari 4, enzim amilase saliva menjadi tidak aktif. Menurut Amerongen (1991) amilase yang terdapat dalam saliva adalah -amilase liur yang mampu membuat polisakarida (pati) dan glikogen dihidrolisis menjadi maltosa dan oligosakarida lain dengan menyerang ikatan glikosodat (1 4). Amilase liur akan segera terinaktivasi pada pH 4,0 atau kurang sehingga kerja pencernaan makanan dalam mulut akan terhenti apabila lingkungan lambung yang asam menembus partikel makanan. Pada pH 1 diperoleh hasil positif pada uji iod dan hasil negatif pada uji benedict. Seharusnya hasil yang diperoleh uji iod dan uji benedict adalah negatif, sebab pada pH tersebut enzim amilase tidak aktif dan karbohidrat pun seharusnya terhidrolisis karena pemanasan dan pH yang sangat asam.Uji iod terhadap campuran saliva dan pati yang memiliki pH 5 menunjukkan warna kuning pudar yang menunjukkan hasil yang negatif. Hal tersebut dikarenakan pH yang digunakan terlalu rendah untuk kerja optimum enzim amilase pada saliva yang digunakan. Sementara pada pH 7 dan 9, uji ini memberikan reaksi yang positif. Hasil uji Benedict menunjukkan reaksi negatif pada pH 1 dan menunjukkan reaksi positif pada pH 5, 7, dan 9. Hal ini menunjukkan bahwa enzim amilase tidak bekerja pada pH yang terlalu rendah maupun terlalu tinggi. Dari hasil uji Benedict ini warna kuning pekat dimiliki oleh tabung yang ber-pH 5. Oleh karena itu berdasarkan hasil percobaan pH optimum untuk aktivitas enzim amilase adalah pada pH 5. Padahal pada umumnya pH optimum saliva adalah mendekati 7. Hal ini dapat disebabkan oleh kesalahan-kesalahan pada saat praktikum seperti faktor pemanasan yang tidak berjalan stabil pada suhu 37oC karena terputusnya aliran listrik. Faktor pengocokan yang kurang sempurna juga dapat mempengaruhi hasil ini. Selain itu, larutan dengan variasi pH yang dibuat pun tidak cukup akurat untuk dijadikan indikasi pengukuran laju reaksi optimum enzinm dengan variabel pH, karena pembuatan larutan pun masih dalam skala kualitatif bukan kuantitatif.Dalam saliva yang tidak dipanaskan, dihasilkan warna ungu yang makin lama makin jernih. Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu optimum, enzim amilase dapat menjalankan fungsinya, mengubah amilum menjadi maltosa. Amilum dan dekstrin yang molekulnya masih besar dengan iodium memberi warna biru, dekstrin-dekstrin antaranya (eritrodekstrin) memberi warna coklat kemerah-merahan. Sedangkan dekstrin-dekstrin yang molekulnya sudah kecil lagi (akhrodekstrin) dan maltosa tidak memberi warna dengan iodium. Titik saat campuran tidak memberi warna lagi (jernih) disebut titik akromatik. Bila setelah uji iod tidak berwarna diadakan uji Benedict akan memberikan warna positif yang berwarna hijau. Pada uji benedict, teori yang mendarsarinya adalah gula yang mengandung gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu2+ dalam suasana alkalis, menjadi Cu+, yang mengendap sebagai Cu2O (kupro oksida) berwarna merah bata. Berikut reaksi yang berlangsung:

Gambar . Reaksi gula pereduksiUji iod terhadap hidrolisis pati oleh amilase air liur mencapai titik akromatik pada menit ke-22. Titik akromatik yaitu titik saat larutan uji dengan larutan iod menghasilkan reaksi negatif (pati sudah hilang). Sedangkan uji Benedict menunjukkan hasil yang positif.3. Hidrolisis pati mentah oleh amilase air liurTabel 3. Hidrolisis pati mentah oleh enzim amilase pada air liurMenit ke-Uji IodUji Benedict

1UnguHijau

2UnguHijau kebiruan

3BiruHijau kebiruan

4BiruHijau kebiruan

5BiruHijau kebiruan

6Biru cerahHijau kebiruan

7Biru cerahHijau kebiruan

8Biru kemerahanHijau kebiruan

9Biru kemerahanHijau kebiruan

10Kuning kehijauanHijau, ada endapan kuning

Percobaan hidrolisis pati mentah menunjukkan reaksi negatif untuk uji Benedict karena pati mentah lebih sulit dihidrolisis oleh amilase. Sedangkan pada uji iod hidrolisis pati mentah juga menunjukkan hasil yang positif. Titik akhromatik hidrolisis pati mentah adalah pada menit ke-10. Jika dibandingkan titik akhromatik hidrolisisnya, pati mentah lebih lambat mencapai titik akhromatik dibandingkan pada hidrolisis pati matang.Perbedaan pati matang dan pati mentah Pati mentah yang digunakan merupakan pati yang tidak mengalami proses pemanasan. Sedangkan, pati matang merupakan pati yang sebelumnya sudah mengalami pemanasan. Dari tabel 2 dapat dilihat bahwa hidrolisis pati matang mempunyai titik akromatik yang lebih cepat dari pati mentah yaitu 24 menit. Sedangkan, pati matang 36 menit. Hal itu sesuai dengan literatur bahwa pati yang matang akan lebih cepat mengalami hidolisis. Pada pengamatan pada pati mentah terjadi kesalahan sehingga titik akromatiknya tidak tepat. Pada awal pengamatan sampel percobaanya memiliki warna kuning yang ditengahnya terdapat titik biru, semakin lama titik biru mulai berkurang akan tetapi pada menit 36 justru berubah mencadi biru pekat. Hal itu dapat terjadi karena beberapa hal seperti saringan air liur yang kurang sempurna, masih terdapat gumpalan pati yang belum tercampur dengan baik. Selain itu penetesan kadar air liur dan iodium tidak seimbang sehingga pada awal pengamatan warna kuningnya lebih dominan. Sehingga pada pengamatan kedua bisa dikatakan bahwa hidrolisis patinya kurang sempurna.Pengaruh pH po pada Kinerja Enzim. pH optimal enzim adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat alkalis 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 (Gaman & Sherrington, 1994). Enzim memiliki konstanta disosiasi pada gugus asam ataupun gugus basa terutama pada residu terminal karboksil dan asam aminonya. Namun dalam suatu reaksi kimia, pH untuk suatu enzim tidak boleh terlalu asam maupun terlalu basa karena akan menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. Sebenarnya enzim juga memiliki pH optimum tertentu, pada umumnya sekitar 4,58, dan pada kisaran pH tersebut enzim mempunyai kestabilan yang tinggi (Williamson & Fieser, 1992).

SIMPULANEnzim amilase dapat bekerja optimal pada pH optimumnya, yaitu sekitar pada pH 7 dan sekitarnya. Enzim akan berkurang laju reaksinya atau akan rusak pada pH yang ekstrim, yang di bawah pH 4,0 dan di atas pH 10. Berdasarkan data yang diperoleh titik akhromatik pati matang lebih lambat (menit ke-22) dari pati mentah menit (ke-10). Hal tersebut dikarenakan pada pati matang dilakukan pengukuran tiap 5 menit sekali sedangkan pada pati mentah tiap 1 menit sekali. Jadi pada dasarnya yang lebih cepat adalah titik akhromatik pati matang. Enzim amilase juga diketahui lebih cepat menghidrolisis pati matang daripada pati mentah.

DAFTAR PUSTAKAAisjah Girindra. 1986. Enzim dalam Biokimia 1. Jakarta: Gramedia.Amerongen AVN. 1991. Ludah dan Kelenjar Ludah : Arti Bagi Kesehatan Gigi. Surabaya : Gadjah Mada University Press.Hart H et al. 2003. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat. Jakarta : ErlanggaKidd BSJ. 1992. Dasar-dasar karies penyakit dan penanggulangannya. Jakarta: EGC.Poedjiadi A. 2006. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI PressSuharso M. 1986. Enzim dalam Biokimia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.Wirahadikusumah M. 1989. Biokimia: Protein, Enzim, dan Asam Nukleat. Bandung : Penerbit ITB.