Biokimia

 BAB I

PENDAHULUAN

ª Latar Belakang

Nama “Protein” diciptakan oleh Jons Jakob Berzelius tahun 1840, dan berasal dari bahasa yunani “Proteios”, yang artinya “Paling Utama”. Protein adalah senyawa peptide yang dihasilkan dari polimerisasi asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N. Jumlah molekul asam amino yang menyusun satu molekul protein berkisar 5000 sampai lebih dari satu juta unit. Protein merupakan senyawa yang sangat penting dalam sistem kehidupan, sebab protein memiliki peranan yang sangat vital dalam semua aktivitas sel-sel tubuh mahluk hidup, mulai dari virus sampai kepada tubuh manusia. (Anshory, 1996).

 Banyak agensia yang menyebabkan perubahan sifat alamiah dari protein seperti panas, asam, basa, solven organik, garam, logam berat, radiasi sinar radioaktif (Sudarmadji, 1996).

Protein yang terdapat dalam bahan pangan mudah mengalami perubahan-perubahan, antara lain:

1.      Dapat terdenaturasi oleh perlakuan pemanasan.

2.      Dapat terkoagulasi atau mengendap oleh perlakuan pengasaman.

3.      Dapat mengalami dekomposisi atau pemecahan oleh enzim-enzim proteolitik.

4.      Dapat bereaksi dengan gula reduksi, sehingga menyebabkan terjadinya warna coklat.

Struktur serta kerja suatu protein mudah dirusak atau dihentikan oleh perubahan panas, perubahan pH, dan suatu oksidator atau reduktor. Dalam kondisi seperti ini protein dapat mengalami ”Denaturasi” (perubahan sifat fisis dan aktivitas biologis). (Anshory, 1996).

ª Tujuan Percobaan

Mengetahui efek denaturasi protein yang terdapat pada putih telur (albumin) yang dilakukan dengan beberapa metode yang berbeda.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Denaturasi protein adalah perubahan protein dari bentuk konformasinya (struktur sekunder, tersier, dan kuartener) tetapi tidak disertai terputusnya ikatan peptide yang terdapat dalam struktur primernya. Karena itu denaturasi dapat pula diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam, dan terbukanya lipatan atau wiru protein. Pemekaran atau pengembangan molekul protein yang terdenaturasi akan membuka gugus reaktif yang ada pada rantai polipeptida. Selanjutnya akan terjadi pengikatan kembali pada gugus reaktif yang sama atau berdekatan. Bila unit ikatan yang terbntuk cukup banyak sehingga protein tidak lagi terdispersi sebagai suatu koloid, maka protein tersebut mengalami koagulasi. Apabila ikatan-ikatan antara gugus-gugus rektif protein tersebut menahan seluruh cairan, akan terbentuklah gel. (Winarno, 2004)

Denaturasi protein meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier protein. Sejak diketahui reaksi denaturasi tidak cukup kuat untuk memutuskan ikatan peptida, dimana struktur primer protein tetap sama setelah proses denaturasi. Denaturasi terjadi karena adanya gangguan pada struktur sekunder dan tersier protein. Pada struktur protein tersier terdapat empat jenis interaksi yang membentuk ikatan pada rantai samping seperti; ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida dan interaksi hidrofobik non polar, yang kemungkinan mengalami gangguan. Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein (Ophart, C.E., 2003).

Protein akan mengalami presipitasi bila bereaksi dengan ion logam. Pengendapan oleh ion positif (logam) diperlukan ph larutan diatas pi karena protein bermuatan negatif, pengendapan oleh ion negatif diperlukan ph larutan dibawah pi karena protein bermuatan positif. Ion-ion positif yang dapat mengendapkan protein adalah; Ag⁺, Ca⁺⁺, Zn⁺⁺, Hg⁺⁺, Fe⁺⁺, Cu⁺⁺ dan Pb⁺⁺, sedangkan ion-ion negatif yang dapat mengendapkan protein adalah; ion salisilat, triklorasetat, piktrat, tanat dan sulfosalisilat. Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai ph isoelektris yaitu pH dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang sama, pada saat inilah protein mengalami denaturasi yang ditandai kekeruhan meningkat dan timbulnya gumpalan. (Anna, P., 1994).

Protein akan mengalami koagulasi apabila dipanaskan pada suhu 50⁰C atau lebih. Koagulasi ini hanya terjadi apabila larutan protein berada pada titik isolistriknya. Protein yang terdenaturasi pada titik isolistriknya masih dapat larut pada pH diluar titik isolistrik tersebut. Putih telur yang kering dapat dipanaskan hingga 100⁰C dan tetap larut dalam air. (Anshory, 1996).

Pada putih telur, albumin akan berubah dari bening menjadi putih. hal ini terjadi akibat adanya denaturasi albumin telur yang dipengaruhi oleh :

F Panas, dilakukan dengan perebusan.

F Asam-Basa, dapat membentuk ion pada beberapa gugus sisi amino.

F Senyawa organik-, membentuk ikatan hidrogen dengan asam amino.

F Logam berat, dapat bereaksi dengan ikatan sulfida. (Candra, Prabowo, 2007)

@ 

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

ï    Alat

-          Hot plate

-          Kaki segitiga

-          Gelas piala 400 mL

-          Batang pengaduk

-          8 tabung reaksi

-          Kertas label

ï    Bahan

-          Telur mentah

-          1% AgNO₃

-          NaCl

-          NaOH

-          Cuka (CH₃COOH)

-          Alkohol

-          Sari jeruk nipis

-          Ekstrak nenas

-           

ï    Cara Kerja

1.      Panaskan (didihkan) 200 mL air dalam 250 mL gelas piala di atas hot plate.

2.      Buatlah label pada 8 tabung reaksi #1-6.

3.      Ambillah putih telur dari 3 butir telur ayam mentah, buang kuning telurnya. Isilah setiap tabung reaksi dengan putih telur hingga setengahnya

4.      Letakkan tebung reaksi #1 dalam air mendidih, dan biarkan masak sampai albumin berubah menjadi putih.

5.      Tambahkan NaCl ke dalam tabung reaksi #2 dan aduklah.

6.      Tambahkan NaOH ke dalam tabung reaksi #3 dan aduklah.

7.      Tambahkan sari buah jeruk nipis ke dalam tabung reaksi #4 dan aduklah.

8.      Tambahkan alkohol ke dalam tabung reaksi #5 dan aduklah.

9.      Tambahkan AgNO₃ ke dalam tabung #6 dan aduklah.

10.  Tambahkan Cuka (CH₃COOH) ke dalam tabung reaksi #7 dan aduklah.

11.  Tambahkan ekstrak nenas ke dalam tabung reaksi #8 dan aduklah.

12.  Catatlah hasil pengamatan pada tabel di bawah ini :

Tabel Pengamatan

Tabung Reaksi	Penambahan	Pengamatan
1.	Panas
2.	NaCl
3.	NaOH
4.	Sari jeruk nipis
5.	Alkohol
6.	AgNO3
7.	Cuka (CH3COOH)
8.	Ekstrak nenas

Pertanyaan setelah praktikum

1. Metode mana yang mengakibatkan perubahan yang sangat nyata pada albumin telur? Mengapa anda pikir metode tersebut memberikan pengaruh yang paling nyata?
2. Dari metode yang digunakan, metode mana yang mingkin digunakan dalam industri pangan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

               Hasil Pengamatan

Hasil pengamatan pada percobaan kali ini berupa tabel pengamatan :

Tabung Reaksi	Penambahan	Pengamatan
1.	Panas	Setelah tabung reaksi dipanaskan, maka putih telur yang semula berwarna bening dan kental, berubah warna menjadi putih susu dan membentuk padatan.
2.	NaCl	Terbentuknya gumpalan pada bagian tengah tabung menghasilkan larutan berbentuk halus, pada bagian bawah tabung, terdapat endapan agak padat dan larutan berwarna keruh.
3.	NaOH	Tidak terbentuk endapan, larutan berwarna bening.
4.	Sari jeruk nipis	Terbentuknya endapan halus yang berada dipermukaan larutan di dalam tabung reaksi, dan berwarna keruh
5.	Cuka (CH3COOH)	Terbentuknya endapan semi padat yang berada diatas permukaan larutan, dan berwarna keruh
6.	Alkohol	Terbentuknya gumpalan halus, yang berada di atas permukaan larutan, halus pada bagian bawah larutan, dan larutan berwarna keruh.
7.	AgNO3	Terbentuknya gumpalan halus yang terdapat pada bagian permukaan larutan yang berwarna putih susu.
8.	Ekstrak nanas	Tidak terbentuknya endapan, dan larutan berwarna kuning bening

@  

Gambar Hasil Pengamatan

Keterangan Gambar (Dari kiri- ke kanan)

Gb.            1. Albumin telur yang telah dipanaskan

                  2. Albumin telur yang telah ditambahkan NaOH

                  3. Albumin telur yang telah ditambahkan Sari jeruk nipis

                  4. Albumin telur yang telah ditambahkan NaCl

                  5. Albumin telur yang telah ditambahkan AgNO₃

                        6. Albumin telur yang telah ditambahkan Cuka (CH₃COOH)

                  7. Albumin telur yang telah ditambahkan Alkohol

                  8. Albumin telur yang telah ditambahkan Ekstrak nenas

     

               Pembahasan

Dari hasil pengamatan telah kita ketahui bahwa adanya pengaruh panas, asam-basa, senyawa organik, dan logam berat terhadap proses denaturasi protein. Untuk lebih jelas akan dibahas seperti yang tertera di bawah ini :

v Panas

Dengan adanya pemanasan, protein dalam bahan makanan akan mengalami perubahan dan membentuk persenyawaan dengan bahan lain. Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Albumin dapat terkoagulasi oleh panas dengan kisaran suhu antara 60⁰C-70⁰C

v Asam-basa (CH₃COOH - NaOH)

Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai ph isoelektris yaitu ph dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang sama, pada saat inilah protein mengalami denaturasi yang ditandai kekeruhan meningkat dan timbulnya gumpalan. (Anna, P., 1994). Asam dan basa dapat mengacaukan jembatan garam dengan adanya muatan ionik. Sebuah tipe reaksi penggantian dobel terjadi sewaktu ion positif dan negatif di dalam garam berganti pasangan dengan ion positif dan negatif yang berasal dari asam atau basa yang ditambahkan. Reaksi ini terjadi di dalam sistem pencernaan, saat asam lambung mengkoagulasi susu yang dikonsumsi.

v Garam Logam Berat (AgNO₃)

            Garam logam berat mendenaturasi protein sama dengan halnya asam dan basa. Garam logam berat umumnya mengandung Hg⁺², Pb⁺², Ag⁺¹ Tl⁺¹, Cd⁺² dan logam lainnya dengan berat atom yang besar. Reaksi yang terjadi antara garam logam berat akan mengakibatkan terbentuknya garam protein-logam yang tidak larut.Protein akan mengalami presipitasi bila bereaksi dengan ion logam. Pengendapan oleh ion positif (logam) diperlukan ph larutan diatas pi karena protein bermuatan negatif, pengendapan oleh ion negatif diperlukan ph larutan dibawah pi karena protein bermuatan positif. Ion-ion positif yang dapat mengendapkan protein adalah; Ag⁺, Ca⁺⁺, Zn⁺⁺, Hg⁺⁺, Fe⁺⁺, Cu⁺⁺ dan Pb⁺⁺, sedangkan ion-ion negatif yang dapat mengendapkan protein adalah; ion salisilat, triklorasetat, piktrat, tanat dan sulfosalisilat.

v Senyawa Ionik (NaCl)

Bila dalam suatu larutan protein ditambahkan garam, maka daya larut protein akan berkurang, akibatnya protein akan terpisah dan menjadikannya sebagai endapan. Peristiwa ini bisa disebut salting out, Bila garam netral yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi, maka protein akan mengendap.

v Cairan Organik (Alkohol)

Bila protein ditambahkan alkohol, maka protein akan menggumpal. Hal ini disebabkan akibat menarik mantel air yang melingkupi.

Jawaban

Metode pemanasan merupakan metode yang dapat mengakibatkan perubahan yang sangat nyata pada albumin telur. Perlakuan panas pada albumin menyebabkan terbukanya protein globular asli tanpa memecahkan kerangka kovalen, sehingga terkoagulasi membentuk padatan putih (albumin dapat terdenaturasi sempurna).

Metode pemanasan merupakan metode yang lebih mungkin digunakan dalam industri pangan, sebab umumnya keuntungan dari perlakuan pemanasan,  memperbaiki daya cerna dan ketersediaan zat gizi. Karena dengan perlakuan pemanasan dapat mendenaturasi faktor antinutrisi serta dapat pula mendenaturasi protein sehingga memudahkan penetrasi enzim-enzim protease dalam sistem pencernaan.

                       

BAB V

PENUTUP

    KESIMPULAN

Dari praktikum yang telah dilakukan dapat dijelaskan bahwa, hanya metode panas (perlakuan pemanasan) saja yang dapat menyebabkan protein (albumin telur) terdenaturasi secara sempurna. Hal ini ditandai dengan berubahnya albumin telur yang sebelumnya berwarna bening dan agak kental, menjadi berwarna putih susu – padat.

DAFTAR PUSTAKA

Anna Poedjiadi, 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit UI-Press: Jakarta.

Anshory, Irfan.,1996. Acuan Pelajaran Kimia SMU. Jilid 3. Penerbit Erlangga : Jakarta.

Candra, K. P., Prabowo, S., 2007. Penuntun Praktikum Biokimia. Program Program Studi Teknologi Hasil Pertanian. Fakutas Pertanian. Universitas Mulawarman : Samarinda.

Ophart, C.E., 2003. Virtual Chembook. Elmhurst College.

Sudarmadji, S., Haryono, B., Suhardi., 1996. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty: Yogyakarta.

Winarno, F. G., 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Penerbit Gramedia: Jakarta.