trips in

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Selama proses pencernaan di saluran pencernaan mamalia, ketiga jenis

nutrient (karbohidrat, lemak, dan protein) mengalami penguraian secara

enzimatik menjadi senyawa pembangunnya. Penguraian ini diperlukan untuk

pemanfaatannya, karena lapisan sel pada usus halus hanya dapat menyerap

molekul-molekul yang berukuran relative kecil untuk kemudian dikirim ke

dalam aliran darah. Sebagai contoh, polisakarida atau bahkan disakarida, harus

dihidrolisis sempurna menjadi komponen monosakarida oleh enzim

pencernaan sebelum dapat diserap. Demikian pula protein dan lemak, harus

mengalami penguraian terlebih dahulu menjadi komponen unit

pembanggunnya.

Sistem pencernaan adalah sistem organ dalam hewan multisel yang

menerima makanan, mencernanya menjadi energi dan nutrien, serta

mengeluarkan sisa proses tersebut melalui dubur. Pada dasarnya sistem

pencernaan makanan dalam tubuh manusia terjadi di sepanjang saluran

pencernaan dan dibagi menjadi 3 bagian, yaitu proses penghancuran makanan

yang terjadi dalam mulut hingga lambung.Selanjutnya adalah proses

penyerapan sari – sari makanan yang terjadi di dalam usus. Kemudian proses

pengeluaran sisa – sisa makanan melalui anus.

B. Rumusan Masalah

Maka dirumuskan permasalahan sebagai berikut :

1. Apa pengertian enzim Tripsin?

2. Apa fungsi enzim Tripsin?

3. Bagaimana cara kerja enzim Tripsin?

4. Apa keuntungan dari enzim Tripsin?

1

5. Apa akibat kekurangan enzim Tripsin?

6. Bagaimana manfaat enzim tripsin dalam pencernaan?

7. Apakah pengertian antitrypsin?

C. Tujuan

Penulisan Makalah ini diharapkan mampu memberikan manfaat

sebagai berikut :

1. Memberikan tambahan pengetahuan kepada pembaca mengenai

enzim Tripsin ·


cara kerja enzim tripsin, keuntungan dari enzim Tripsin, dan mengetahui

akibat dari kekurangan enzim Tripsin


antitrypsin


manfaat enzim tripsin dalam system pencernaan.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Enzim Tripsin

Tripsin adalah protease serin pankreas dengan spesifisitas substrat

didasarkan pada bermuatan positif rantai samping lisin dan arginin (Brown

dan Wold 1973). Enzim sebagian diekskresikan oleh pankreas dan

mengambil dalam pencernaan protein makanan dan proses biologis

lainnya. Tripsin adalah protein berukuran bola dan diproduksi sebagai

proenzyme tidak aktif, tripsinogen. Tripsin memotong rantai peptida

terutama di sisi karboksil dari asam amino lisin atau arginin, kecuali jika

baik diikuti oleh prolin. Hal ini digunakan untuk proses bioteknologi.

Proses ini sering disebut sebagai proteolitik tripsin atau trypsinisation, dan

protein yang telah dicerna dengan tripsin yang dikatakan telah trypsinized.

Tripsinogen merupakan enzim inaktif yang harus diaktifkan

terlebih dahulu oleh enzim enterokinase yang dihasilkan oleh usus halus.

Tripsinogen berubah menjadi tripsin yang aktif. Tripsin mengubah protein

menjadi peptida dan asam amino (Almatsier, 2003). Tripsin adalah

protease serina pankreas dengan substrat khusus rantai lysine dan arginin.

Di manusia, enzim ini memproduksi enzim inaktif dari tripsinogen.

Tripsinogen masuk usus kecil, biasanya melalui cairan empedu dimana

tripsinogen diubah menjadi tripsin aktif.

Tripsinogen, yang proenzyme (zymogen) bentuk tripsin,

diproduksi dalam sel-sel eksokrin asinar pankreas. Tiga isoform

dikeluarkan dari pankreas manusia. Bentuk kationik dan anionik adalah

isoform manusia dominan. Para mesotrypsinogen inhibitor-tahan hanya

ditemukan di jejak amounts.6 proenzyme diaktifkan hanya setelah

mencapai lumen usus kecil. Enterokinase mengaktifkan tripsinogen

pankreas untuk tripsin oleh hidrolisis dari hexapeptide (untuk tripsin sapi

3

di Lys6 – Ile7 ikatan peptida) dari terminal NH2. Tripsinogen Bovine

terdiri dari rantai polipeptida tunggal 229 asam amino dan adalah cross

dihubungkan oleh enam jembatan disulfida. Tripsin autocatalytically dapat

mengaktifkan tripsinogen lebih untuk tripsin. Tripsin terdiri dari sebuah

rantai tunggal polipeptida dari 223 residu asam amino. Bentuk asli tripsin

disebut sebagai β-tripsin. Otolisis dari β-tripsin (yang dibelah di Lys131-

Ser132 dalam urutan sapi) menghasilkan α-tripsin yang diselenggarakan

bersama oleh jembatan disulfida. Tripsin adalah anggota dari keluarga

protease serin S1. Situs aktif residu asam amino termasuk tripsin His46

dan Ser183.2-5

B. Sejarah Enzim Tripsin

Pada tahun 1876, tripsin pertama kali disebut oleh Kuhne yang

menggambarkan aktivitas proteolitik enzim pankreas ini. Dia

membandingkan tripsin dan pepsin, menemukan faktor pembeda untuk pH

yang optimal. Pada tahun 1931, Norothrop dan Kunitz memurnikan tripsin

dengan kristalisasi, lama setelah pemurnian pertama pepsin di 1930. Pada

tahun 1974 struktur tiga dimensi ditentukan, yang bertindak sebagai

prototipe untuk family endopeptidase serin S1 yang dimiliki tripsin. Pada

akhir 1980-an, dan awal 1990-an, sisi diarahkan mutagensis dengan tripsin

rekombinan menentukan peran tertentu residu asam amino (Sprang et al

1987,. McGrath et al. 1989, Corey dan Craik 1992, dan Corey et al. 1992).

Pada akhir 1990-an peran tripsin dalam pankreatitis heridarty diselidiki,

dan itu ditentukan bahwa mutasi di Arg117 bertanggung jawab untuk

mencegah autolisis sehingga menyebabkan pankreatitis.

Saat ini, tripsin terus digunakan dalam pengembangan protokol sel dan

kultur jaringan (Soleimani et al 2009,. Banumathi et al. 2009, dan Yang et

al. 2009), serta identifikasi protein melalui teknik sekuensing peptida

(Manz dkk 2004 dan Schuchert et. al. 2009). Di bidang medis, peran

tripsin pankreas pada penyakit, termasuk fibrosis kistik (Tzetis et al 2007,.

Dan Li et al. 2009) dan pancreatis kronis (Chen et al. 2009), telah menjadi

4

subjek penelitian saat ini, dan tripsin telah digunakan untuk model

dekomposisi kartilago artikular pada osteoartritis (Wang et al. 2008).

C. Spesifikasi

Tripsin memotong peptida pada sisi C-terminal residu lisin dan

arginin asam amino. Jika residu prolin adalah di sisi karboksil dari sisi

celavage, pembelahan tidak akan terjadi. Jika residu asam adalah pada

kedua sisi tempat pembelahan, tingkat hidrolisis telah ditunjukkan untuk

menjadi lebih lambat.

D. Karakteristik Molekuler

Bovine pankreas menunjukkan dua bentuk tripsin, bentuk dominan

kationik anionik dan minor. Ini urutan protein 72% pangsa identitas,

sementara lainnya berbagi identitas daerah pengkode 78%. Masing-masing

protein yang diproses lebih lanjut menjadi bentuk-bentuk alternatif.

Tripsin katalitik berisi “loop otolisis” fleksibel (residu G145-V157)

(Schroeder dan Shaw tahun 1968, dan Bartunik et al. 1989), dan autolisis

dari bentuk, dominan berantai tunggal B-tripsin di K148-S149 dalam loop

ini mengarah untuk pembentukan A-tripsin. Autolisis lebih lanjut di K193-

D194 mengarah pada pembentukan Psi-tripsin (Fehlhammer dan Bode

1975).

E. Komposisi

Tripsinogen dapat diaktifkan oleh penghapusan terminal untuk

menghasilkan hexapeptide berantai tunggal β-tripsin. Terbatas autolisis

selanjutnya menghasilkan bentuk aktif lainnya memiliki dua atau lebih

rantai peptida terikat oleh ikatan disulfida. Bentuk utama adalah α-tripsin,

memiliki dua rantai peptida dan β-, sebuah rantai tunggal. Aktivitas yang

berbeda dan stabilitas termal yang ditunjukkan oleh α-β-dan tripsin.

Fitur struktural lainnya termasuk loop permukaan pada asam amino

185-193, yang mempengaruhi spesifisitas, meskipun tidak melakukan

kontak langsung dengan substrat. Sebuah afinitas tinggi mengikat sisi

5

Ca2+ diperlukan untuk stabilitas, dan ketika tidak terdapat, terjadi autolisis.

Loop autolisis (terletak di asam amino 143-151) sangat fleksibel di kedua

tripsin dan tripsinogen. Pembelahan pada hasil lisin bentuk alpha yang

mempertahankan beberapa aktivitas katalitik. Protein memiliki enam

ikatan disulfida benar-benar dijaga (Halfon dan Craik 1998).

Tripsin tersedia dalam kuantitas tinggi di pankreas, dan dapat

dimurnikan lebih mudah. Oleh karena itu telah digunakan secara luas

dalam berbagai proses bioteknologi. Di laboratorium kultur jaringan,

trypsins digunakan untuk kembali menangguhkan sel melekat pada

dinding sel selama proses pembuatan sel. Trypsins dapat digunakan untuk

memecah kasein dalam ASI. Jika tripsin ditambahkan ke dalam larutan

susu bubuk, kasein kerusakan akan menyebabkan susu menjadi tembus.

Laju reaksi dapat diukur dengan menggunakan jumlah waktu yang

diperlukan untuk susu untuk mengubah tembus. Tripsin umumnya

digunakan dalam penelitian biologi selama percobaan proteomik untuk

mencerna protein menjadi peptida untuk analisis spektrometri massa,

misalnya di-gel pencernaan. Tripsin sangat cocok untuk ini, karena

memiliki spesifisitas yang sangat didefinisikan dengan baik, karena hanya

menghidrolisis ikatan peptida dimana gugus karbonil merupakan

kontribusi baik oleh Arg atau residu Lys. Tripsin juga dapat digunakan

untuk melarutkan bekuan darah dalam bentuk mikroba dan mengobati

peradangan pankreas yang dalam bentuk.

F. Fungsi Enzim Tripsin

Fungsi enzim tripsin adalah mengubah protein menjadi bentuk

yang lebih sederhana, seperti pepton dan asam amino. Enzim tripsi

dihasilkan oleh kelenjar pankreas dan dialirkan ke usus 12 jari (duodenum)

(Biologipedia, 2011). Selain itu fungsi enzim tripsin adalah untuk

mengubah tripsinogen menjadi tripsin aktif dan menghidrolisis protein

yang dihasilkan oleh pankreas (Poedjiadi, 2006).

G. Cara Kerja Ezim Tripsin

6

Asam amino memiliki molekul yang lebih sederhana dibandingkan

molekul pepton. Molekul asam amino inilah yang diangkut darah dan

dibawah keseluruh sel yang membutuhkan. Selanjutnya sel akan merakit

kembali asam2 amino membentuk protein untuk berbagai kebutuhan sel.

Tripsin bekerja atas protein dalam makanan dan membantu menyempernakan

proses pencernaan makanan didalam lambung bersama dengan enzim pepsin

yang dihasilkan oleh lambung (Biologipedia, 2011).

H. Keuntungan Enzim Tripsin

Manfaat enzim tripsin adalah untuk membuat vaksin meningitis dari

pankreas babi dan yang berperan adalah enzim tripsin di dalam pankreas babi.

Meskipun dari pankreas babi yang dalam ajaran islam diharamkan tapi untuk

pengobatan, pankreas babi bisa dibuat vaksin yang biasanya untuk jamaah

haji. Selain itu antitripsin adalah suatu jenis protein yang menghambat kerja

enzim tripsin di dalam tubuh. Senyawa ini secara alami banyak terdapat

dalam kacang-kacangan terutama kacang kedelai. Faktor anti gizi ini

menyebabkan pertumbuhan tidak normal pada tikus percobaan yang diberi

ransum kedelai mentah dan juga mengalami hipertrofi (pembengkakan)

pankreas. Aktivitas anti tripsin dalam kedelai dapat dihilangkan dengan cara

perendaman yang diikuti pemanasan. Pemanasan dapat dilakukan dengan

perebusan,pengukusan atau dengan menggunakan autoklaf (Sectiocadavaris,

2011).

I. Akibat Kekurangan Enzim Tripsin

Tanpa bantuan enzim, semua bahan makanan yang masuk ke

dalam tubuh hanya sekedar numpang lewat. Enzim merupakan komponen

penting yang diperlukan untuk proses pencernaan dan penyerapan

makanan. Kekurangan enzim dapat menyebabkan tubuh mengalami

gangguan pencernaan yang selanjutnya menyebabkan gangguan

penyerapan (malabsorpsi). Gejala malabsorpsi adalah kembung pada perut,

nafsu makan menurun, diare dan perut tidak nyaman. Salah satu solusi

untuk mengatasi masalah malabsosrpsi akibat kekurangan enzim adalah

dengan mengkonsumsi suplemen enzim. Kekurangan enzim akan

7

menyebabkan tubuh mengalami gangguan pencernaan atau dalam istilah

kedokteran disebut maldigesti, yang selanjutnya dapat menyebabkan

gangguan pencernaan atau malabsorbsi. Di sisi lain, kekurangan enzim

juga akan mengakibatkan timbulnya gas yang berlebih di dalam sistem

pencernaan, baik di lambung maupun usus halus dan usus besar

(Almatsier, 2003).

J. Antitripsin

Antitripsin adalah senyawa yang mempunyai kemampuan untuk

menghambat aktivitas enzim proteolitik dan telah ditemukan dalam bahan

pangan terutama kacang-kacangan dan serealia. Antinutrisi sebagai

inhibitor protease merupakan protein dengan berat molekul yang relatif

kecil bervariasi antara 4.000 – 80.000 dan yang telah banyak dipelajari

adalah yang terdapat dalam kacang kedelai.

1. Jenis.

Terdapat sekitar lima atau enam jenis inhibitor protease yang

diidentifikasi terdapat dalam kacang kedelai dan yang banyak dipelajari

adalah yang pertama kali diisolasi dan dikarakterisasi oleh Kunitz pada

tahun 1945 dan oleh karena itu disebut inhibitor Kunitz.

2. Mekanisme penghambatan.

Penghambatan enzim proteolitik (tripsin dan kimotripsin) oleh

senyawa antitripsin terjadi karena pembentukan ikatan kompleks antara

enzim proteolitik dan senyawa antitripsin, jadi karena adanya interaksi

proteion-protein. Pertama, akan terjadi pemutusan ikatan disulfide antara

arginin-isoleusin pada senyawa inhibitor oleh enzim tripsin untuk

membentuk senyawa inhibitor modifikasi. Selanjutnya terjadi ikatan antara

gugus hidroksil serin yang terdapat pada sisi aktif enzim tripsin dan gugus

karbonil arginin yang terdapat pada senyawa inhibitor modifikasi yang

baru dibebaskan. Senyawa kompleks tripsin-inhibitor yang terbentuk

menyebabkan enzim proteolitik tersebut kehilangan aktivitasnya sehingga

tidak mampu memecah protein dan menyebabkan daya cerna protein akan

8

menurun. Daya hambat suatu senyawa inhibitor terhadap aktivitas enzim

tripsin berbanding lurus dengan jumlah senyawa inhibitornya.

3. Pengaruh fisiologis.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa tepung kedelai mentah

setelah dihilangkan lemaknya menghambat pertumbuhan tikus percobaan,

menurunkan absorpsi energi dan lemak, mengurangi daya cerna protein,

menyebabkan hipertrofi (pembesaran) pankreas, menstimulir sekresi

enzim yang berlebihan dari pankreas dan mengurangi ketersediaan asam-

asam amino, vitamin dan mineral. Faktor antitripsin berperanan penting

dalam penghambatan pertumbuhan (30-50%) dan terjadinya hipertrofi

pankreas (100%) pada hewan percobaan setelah diberi ransum kedelai

mentah. Namun demikian, hasil penelitian lain menunjukkan bahwa

antitripsin hanya bertanggung jawab terhadap 40% penghambatan

pertumbuhan dan terjadinya hipertrofi pancreas hewan percobaan setelah

mengonsumsi kedelai. Mekanisme terjadinya hipertrofi pankreas

dihipotesakan bahwa derajat sekresi enzim tripsin dari pankreas ditentukan

oleh konsentrasi enzim bebas di dalam usus, sehingga apabila konsentrasi

enzim tersebut menurun sampai batas tertentu, maka pankreas akan

bekerja untuk memproduksi enzim lebih banyak lagi. Sebaliknya apabila

konsentrasi enzim tripsin dalam usus kembali normal, maka aktivitas

pankreas tersebut akan dihambat. Zat yang mengatur mekanisme ini

adalah suatu hormon kolesistokinin (cholecystokinine; CCK) yang dapat

merangsang aktivitas pankreas. Pelepasan CCK dari mukosa usus dapat

dihambat oleh enzim tripsin bebas. Berdasarkan hipotesis ini tampak jelas

bahwa penurunan jumlah tripsin bebas dalam usus sebagai akibat adanya

reaksi dengan senyawa antitripsin, akan merangsang aktivitas pankreas

untuk memproduksi enzim dalam jumlah yang lebih banyak. Sebagai

manifestasinya maka akan terjadi hipertrofi (pembesaran) pancreas.

Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa antitripsin kedelai berperan

penting dalam penentuan nilai gizi protein bahan pangan melalui

pengujian menggunakan hewan percobaan, namun demikian pengaruhnya

9

terhadap manusia belum tampak jelas. Beberapa hasil penelitian

menunjukkan bahwa enzim tripsin manusia hanya sedikit dihambat oleh

antitripsin kedelai dibandingkan dengan enzim tripsin yang berasal dari

sapi. Pada umumnya penelitian antitripsin secara in vitro dilakukan

menggunakan enzim tripsin yang berasal dari sapi, karena mudah

diperoleh secara komersial. Selain itu terdapat hubungan yang erat antara

terjadinya hipertrofi pankreas dan berat pankreas relatif terhadap

persentasi berat tubuh. Pada spesies yang mempunyai berat pankreas >

0.3% berat tubuhnya, antitripsin akan menyebabkan pembesaran pankreas.

Sedangkan apabila berat pankreas < 0.3%, tidak akan menyebabkan

pembesaran pankreas. Berkaitan dengan hal tersebut, berat pankreas

manusia < 0.3% barat tubuhnya, sehingga meskipun tepung kedelai

mentah menyebabkan hipertrofi pankreas pada tikus, namun tidak

demikian pada manusia

4. Analisis antritripsin in vitro.

Penentuan kadar antitripsin dilakukan berdasarkan penurunan

kecepatan hidrolisis suatu substrat alami (kasein) atau substrat sintetik

(BAPNA; benzoil-DL-arginin-p-nitroanilid) oleh enzim tripsin. Perubahan

warna yang terjadi diukur menggunakan alat spektrofotometer pada

panjang gelombang 410 nm. Satu satuan tripsin (trypsin unit, TU)

didefinisikan sebagai peningkatan 0.01 satuan absorbansi pada panjang

gelombang 410 nm per 10 ml campuran reaksi pada kondisi yang

digunakan. Aktivitas inhibitor tripsin dinyatakan sebagai satuan tripsin

yang dihambat (trypsin unit inhibited, TUI).

10

K. MANFAAT PADA PROSES PENCERNAAN

`Reaksi atau proses kimia yang berlangsung dengan baik dalam tubuh kita

ini dimungkinkan karena adanya katalis yang disebut enzim. Ada beberapa

enzim diantaranya adalah enzim Amilase, enzim Sukrase, Lipase, Pepsin, dan

enzim Tripsin. Enzim Tripsin diproduksi di pankreas dalam bentuk trypsinogen

zymogen tidak aktif. Bila pankreas dirangsang oleh cholecystokinin, itu

kemudian dikeluarkan ke dalam usus kecil. Setelah di usus kecil, mengaktifkan

enzim enteropeptidase ke tripsin dengan pemutusan proteolitik. Para trypsins

dihasilkan sendiri mengaktifkan trypsinogens lebih (autocatalysis), sehingga

hanya sejumlah kecil enteropeptidase diperlukan untuk memulai reaksi.

Mekanisme aktivasi adalah umum bagi sebagian besar protease serin, dan

berfungsi untuk mencegah autodigestion pancreas. Enzim Tripsin disekresi ke

dalam duodenum, di mana ia bertindak untuk menghidrolisis peptida menjadi

balok kecil-bangunan mereka, yaitu asam amino (peptida ini adalah hasil dari

enzim pepsin menguraikan protein dalam lambung). Hal ini memungkinkan

penyerapan protein dalam makanan karena peptida (meskipun lebih kecil dari

protein) terlalu besar untuk diserap melalui lapisan usus yang paling bawah.

Tripsin mengkatalisis hidrolisis ikatan peptida.

Tripsin dalam duodenum bertindak untuk menghidrolisisnya peptida

menjadi asam amino. Ini merupakan langkah penting dalam penyerapan protein

karena peptida (meskipun lebih kecil dari protein) terlalu besar untuk diserap

melalui lapisan usus kecil. Tripsin mengkatalisis hidrolisis ikatan peptida.

11

Tripsin diproduksi di pankreas dalam bentuk zymogen tripsinogen aktif.

Bila pankreas dirangsang oleh cholecystokinin, yang kemudian disekresikan ke

dalam bagian pertama dari usus kecil (duodenum) melalui saluran pankreas.

Setelah di usus kecil, mengaktifkan enzim enteropeptidase menjadi tripsin oleh

pembelahan proteolitik. Tripsin kemudian dapat berfungsi untuk mengaktifkan

tripsinogen tambahan (autocatalysis), sehingga hanya sejumlah kecil

enteropeptidase diperlukan untuk memulai reaksi. Mekanisme aktivasi protease

serin umum untuk sebagian besar, dan berfungsi untuk mencegah

autodegradation pankreas.

12

BAB III

PENUTUP

Tripsin merupakan protease serin pankreas dengan spesifisitas substrat

didasarkan pada bermuatan positif rantai samping lisin dan arginin (Brown dan

Wold 1973). Enzim sebagian diekskresikan oleh pankreas dan mengambil dalam

pencernaan protein makanan dan proses biologis lainnya. Saat ini, tripsin terus

digunakan dalam pengembangan protokol sel dan kultur jaringan.

Tripsin dalam duodenum bertindak untuk menghidrolisisnya peptida

menjadi asam amino. Fungsi enzim tripsin adalah mengubah protein menjadi

bentuk yang lebih sederhana, seperti pepton dan asam amino. Enzim tripsin

dihasilkan oleh kelenjar pankreas dan dialirkan ke usus 12 jari (duodenum).

Kekurangan enzim dapat menyebabkan tubuh mengalami gangguan pencernaan

yang selanjutnya menyebabkan gangguan penyerapan (malabsorpsi).

Antitripsin adalah senyawa yang mempunyai kemampuan untuk

menghambat aktivitas enzim proteolitik dan telah ditemukan dalam bahan pangan

terutama kacang-kacangan dan serealia.

13

DAFTAR PUSTAKA

Lehninger, Albert L. 1982. Dasar-Dasar Biokomia Jilid 3. Jakarta: Erlangga

Poedjiadi, Anna. dan F.M. Titin Supriyanti. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta:

Universitas Indonesia.

S. Colby, Diane. Alih bahasa Adji Darma. 1998. Ringkasan Biokimia Harper.

Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Winarno, F. G. 1986. Enzim Pangan. Jakarta: Erlangga. Halaman 57-65

http://www.anneahira.com/jurnal-biologi.htm, diakses tanggal 5January 2012

http://ejournal.unud.ac.id/abstrak/suartini%20print%20skrg%20copy.pdf, diakses

tanggal 5 January 2012

14

trips in

Documents