CAIRAN PANKREASSyafira Salsabila (G84130036)1, Linda Rosiyana2, dan Syaefudin3

Mahasiswa Praktikum1, Asisten Praktikum2, Dosen Praktikum3

Metabolisme Departemen Biokimia, FMIPA, IPB

2015

ABSTRAKPankreas merupakan suatu organ pencernaan yang menghasilkan tiga jenis enzim, yaitu protease, lipase, dan karbohidratase. Protease berupa enzim tripsin dan kimotripsin yang berfungsi menghidrolisis protein. Tripsin yang belum aktif berupa zimogen bernama tripsinogen. Enzim-enzim pencernaan ini bekerja optimum pada suasana basa dan pada suhu 37oC. Enzim tripsinogen dapat diuji aktivitasnya pada pH optimum basa dengan penambahan larutan Na-karbonat. Enzim lainnya yaitu amilase pankreas, berfungsi menghidrolisis pati (polisakarida) menjadi glukosa (monosakarida). Pati dapat diuji menggunakan iodin, dan akan mencapai titik akromatiknya setelah mengalami proses hidrolisis, ditandai dengan perubahan warna menjadi kekuningan. Pati yang telah terhidrolisis kemudian diuji dengan pereaksi Benedict, untuk mengetahui ada tidaknya monosakarida dalam larutan. Hasil percobaan negatif terhadap uji Benedict, karena kemungkinan pati belum terhidrolisis secara sempurna. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh suhu, dan dapat terdegradasi apabila suhunya melebihi suhu optimum enzim. Enzim lipase pankreas diamati aktivitasnya dengan membandingkan antara yang diberi perlakuan panas dan yang tidak dipanaskan. Terbukti bahwa enzim lipase pankreas dapat menghidrolisis lemak menjadi asam lemak, sehingga mampu memudarkan protein fibrin.Kata kunci: amilase, lipase, pH, suhu, tripsin

PendahuluanPankreas adalah kelenjar terelongasi yang berukuran besar, dan terletak di

belakang lambung. Sel-sel endokrin pankreas mensekresi hormon insulin dan glukagon, sedangkan sel-sel eksokrinnya dengan unit fungsional asinus, menyimpan dan mensekresi lebih dari 20 enzim-enzim pencernaan dan larutan berair yang mengandung bikarbonat dalam konsentrasi tinggi. Enzim-enzim ini disimpan dalam granula zimogen, beberapa dalam bentuk tidak aktif. Sekresi eksokrin pankreas ini dipengaruhi oleh aktivitas refleks saraf selama tahap sefalik dan lambung pada sekresi lambung (Sloane 2003). Tripsin dan kimotripsin merupakan suatu eksopeptidase yang disekresikan oleh pankreas sebagai proenzim tidak aktif. Tripsinogen diaktifkan dalam lumen usus oleh enterokinase, suatu enzim bersilia. Tripsin kemudian dapat mengaktivasi tripsinogen, kimotripsinogen, dan prokarboksipeptidase masing-masing ke dalam bentuk aktifnya. Dapat disimpulkan bahwa enterokinase merupakan enzim pokok yang dibutuhkan untuk fungsi eksokrin pankreas. Rangsangan untuk sekresi eksokrin pankreas adalah melalui sel saraf dan hormon (Behrman et al. 1999).

Cairan pankreas mengandung enzim-enzim untuk mencerna protein, karbohidrat, dan lemak diantaranya ada enzim proteolitik (protease) yang terdiri dari tripsinogen, kimotripsin, karboksipeptidase, aminopeptidase, dan dipeptidase. Tripsin mencerna protein dan polipeptida besar untuk membentuk polipeptida dan

peptida yang lebih kecil. Kimotripsin teraktivasi dari kimotripsinogen oleh tripsin, dan memiliki fungsi yang sama seperti tripsin terhadap protein. Enzim karboksipeptidase, aminopeptidase, dan dipeptidase adalah enzim yang melanjutkan proses pencernaan protein untuk menghasilkan asam-asam amino bebas (Sloane 2003).

Enzim lainnya yaitu lipase pankreas, yang menghidrolisis lemak menjadi asam lemak dan gliserol setelah lemak diemulsi oleh garam-garam empedu. Kemudian ada amilase pankreas, yang menghidrolisis zat tepung yang tidak tercerna oleh amilase saliva menjadi disakarida (maltosa, sukrosa, dan laktosa). Terakhir, ribonuklease dan deoksiribonuklease berfungsi menghidrolisis RNA dan DNA menjadi blok-blok pembentuk nukleotidanya (Behrman et al. 1999). Enzim-enzim pencernaan ini umumnya bekerja optimum pada suasana basa.

Praktikum bertujuan mengamati aktivitas enzim pankreas dengan melihat pH optimum bekerjanya enzim tripsin, hidrolisis pati oleh amilase pankreas, dan hidrolisis lemak susu oleh lipase pankreas.

Metode PraktikumPraktikum ini dilaksanakan pada hari Jumat tanggal 25 September 2015

pukul 13.00-16.00 WIB yang bertempat di Laboratorium Pendidikan Departemen Biokimia FMIPA IPB.

Alat dan BahanAlat yang digunakan tabung reaksi, gelas piala, bulp, sudip, penjepit,

penangas air, pipet tetes, pipet Mohr, pH universal. Bahan yang digunakan adalah cairan ekstrak pankreas, akuades (H2O), Na-karbonat 0,5%, Na-karbonat 1,0%, HCl 0,6%, protein fibrin, larutan pati 0,5%, larutan iod, pereaksi Benedict, susu lakmus.

Prosedur PercobaanMengamati pH Optimum Bekerjanya Tripsin. Tabung reaksi disiapkan

sebanyak empat buah, kemudian 1,5 mL cairan ekstrak pankreas dimasukkan pada masing-masing tabung. Tabung pertama lalu ditambahkan 1,5 mL akuades (H2O), tabung kedua ditambahkan Na-karbonat 0,5% sebanyak 1,5 mL, tabung ketiga ditambahkan 1,5 mL Na-karbonat 1,0%, dan tabung keempat ditambahkan 1,5 mL HCl 0,6%. Keempat tabung kemudian diukur pHnya menggunakan pH universal, dan disimpan pada penangas air bersuhu 37oC. Protein fibrin dimasukkan pada setiap tabung dengan jumlah yang sedikit. Tabung yang melepaskan zat fibrin diamati, dan diukur pHnya.

Mengamati Hidrolisis Pati oleh Amilase Pankreas. Larutan pati 0,5% dimasukkan ke dalam sebuah tabung reaksi sebanyak 2,5 mL. Cairan pankreas kemudian ditambahkan 1 mL ke dalam tabung dan disimpan pada penangas air bersuhu 37oC. Catat waktu yang dibutuhkan hilangnya warna opal pada larutan pati, dan titik akromatiknya (ketika pati sudah hilang). Setelah itu, larutan diuji terhadap gula pereduksi (uji Benedict).

Hidrolisis Lemak Susu oleh Lipase Pankreas. Dua tabung reaksi disediakan dan diisi dengan 1 mL cairan ekstrak pankreas pada masing-masing tabung. Salah satu tabung dipanaskan sampai mendidih, setelah mendidih suhunya diturunkan sampai temperatur kamar. Kemudian, susu lakmus ditambahkan pada

kedua tabung sebanyak 2,5 mL dan disimpan pada penangas air bersuhu 37oC. Catat waktu yang dibutuhkan oleh masing-masing tabung untuk berubah warna menjadi kemerahan, karena bereaksi dengan asam.

Hasil dan PembahasanPankreas mempunyai dua fungsi. Pertama, yaitu mengatur kadar gula dalam darah melalui pengeluaran glukagon, yang menambah kadar gula dalam darah dengan mempercepat tingkat pelepasan dari hati. Kedua, pengurangan kadar gula dalam darah dengan mengeluarkan insulin yang mana mempercepat aliran glukosa ke dalam sel pada tubuh, terutama otot. Insulin juga merangsang hati untuk merubah glukosa menjadi glikogen dan menyimpannya di dalam sel-selnya. Gangguan pankreas akan menyebabkan kemampuan memproduksi atau mengangkut enzim pencernaan, termasuk tripsin menjadi berkurang, sehingga akan berpengaruh terhadap proses pencernaan (Wulansari et al. 2012). Kelainan Tabel 1 Pengaruh pH terhadap kerja tripsin pankreas

Larutan pH Hasil Pengamatan GambarEkstrak pankreas + akuades

6 -

Ekstrak pankreas + Natrium karbonat 1%

10 ++

Ekstrak pankreas + Natrium karbonat 0.5%

1 +

Keterangan:(-) Tidak terjadi pelepasan warna fibrin(+) Terjadi sedikit pelepasan warna fibrin(++) Terjadi banyak pelepasan warna fibrin

pada pankreas, misalnya tumor pankreas, pankreatitis, kanker pankreas, hipoglikemia, dan insulinoma.

Cairan pankreas mempunyai nilai pH yang berkisar antara 7.5 – 8.0 atau bisa lebih dari itu. Jika cairan pankreas direaksikan dengan beberapa pereaksi, akan menghasilkan pH yang berbeda dengan pH awal. Hal ini dapat dibuktikan melalui percobaan. Percobaan pertama, yaitu dilakukan pengukuran terhadap pH cairan ekstrak pankreas setelah ditambahkan akuades, natrium karbonat 0.5 %, dan asam klorida (HCl) 0.6 %. Hasil percobaan disajikan pada Tabel 1. Cairan pankreas yang direaksikan dengan akuades, menghasilkan larutan dengan pH 6.0, nilai yang tidak berbeda jauh dengan pH awal karena akuades merupakan larutan yang netral. Cairan pankreas yang direaksikan dengan natrium karbonat 0.5 % menghasilkan larutan dengan pH 10 yang memiliki tingkat kebasaan tinggi. Natrium karbonat 0.5% merupakan suatu pereaksi yang dapat membuat suasana basa. Cairan pankreas yang direaksikan dengan asam klorida 0.6 % menghasilkan larutan dengan pH 1.0 yang tingkat keasamannya tinggi. Asam klorida tergolong asam kuat yang dapat mempengaruhi pH suatu larutan.Prinsip percobaan pertama, kerja tripsin pankreas adalah aktif pada pH basa sehingga dapat menghidrolisis fibrin dan warna merah fibrin akan dilepaskan pada

larutan. Merujuk pada Tabel 1, pada tabung 1 yang berisi cairan pankreas dan akuades yang ditambahkan dengan fibrin tidak terlalu banyak benang fibrin yang dilepaskan. Hal ini terlihat dari warna larutan yang tetap putih (tidak berubah warna menjadi merah) dan pH yang terukur adalah 6.0, mengindikasikan enzim tripsin tidak bekerja secara optimum. Pada tabung 2 yang berisi cairan pankreas, Na-karbonat 0.5 % dan benang fibrin, banyak terjadi pelepasan benang fibrin di dalam larutan. Warna larutan yang dihasilkan berwarna merah muda pekat dan pH yang terukur dari larutan pada tabung 2 mencapai 10.0. Sementara, pada tabung 3 yang berisi cairan pankreas, Na-karbonat 1.0 % dan benang fibrin, terjadi pelepasan benang fibrin namun tidak sebanyak pada larutan dalam tabung 2. Hasil percobaan pada tabung 3 kurang sesuai dengan teori. Warna larutan yang dihasilkan tetap putih susu namun warna kemerahan fibrin menyebar pada bagian bawahnya. Larutan pada tabung 2 mempunyai pH terukur hanya 1.0 yang merupakan pH asam sehingga enzim tripsin seharusnya tidak bekerja pada pH ini dan fibrin tidak dapat terhidrolisis (tidak melepaskan warna merah). Tripsin Tabel 2 Pengaruh pemanasan terhadap kerja amilase pankreas

Waktu (menit) Gambar Hasil Pengamatan3 +

6 +

9 +

12 -

15 -

15 (Uji Benedict) -

Keterangan:(-) Warna tidak memudar(+) Warna memudar

bekerja pada pH basa. Hal ini mungkin disebabkan oleh kontaminan. Ketiga tabung yang direaksikan menunjukkan bahwa pelepasan warna fibrin paling banyak pada pH 10 (pada tabung 2) sehingga dapat dikatakan bahwa enzim tripsin

bekerja optimum pada pH 10.0. Menurut literatur, pH optimum enzim tripsin adalah 7.8 – 8.7 dan suhu optimum 37 ºC.

Pati merupakan jenis karbohidrat kompleks yang termasuk polisakarida, karena disusun oleh 20.000 lebih unit molekul monosakarida terutama glukosa (Irawan 2007). Menurut Maryati (2000) senyawa polisakarida akan memberikan warna spesifik berupa ungu kehitaman, tetapi jika polisakarida dihidrolisis, maka warna yang ditimbulkan berwarna kuning kecoklatan. Pati dapat diuji dengan menggunakan uji iodin. Prinsipnya, yaitu terbentuk kompleks polisakarida besar dengan α-amilosa helix yang akan menghasilkan warna biru-hitam. Hasil percobaan pada menit ke 3 sampai dengan menit ke 9, ialah terjadi perubahan warna dari warna biru yang mulai memudar. Pada menit ke-9 mulai terjadi perubahan (pemudaran) warna biru. Perubahan ini menunjukan bahwa kandungan pati masih ada namun mulai berkurang. Pada menit ke-15 warna biru pati memudar menjadi kekuningan. Pada menit ke-15 merupakan titik akromatik dari pati, ketika pereaksi iodium tidak lagi positif, ditandai dengan tidak adanya Tabel 3 Pengaruh suhu terhadap kerja lipase pankreas

Suhu (°C) Indikator Warna Menit ke- Gambar100 Susu lakmus Putih kebiruan 15

28 (Suhu ruang) Susu lakmus Merah seulas 5

perubahan warna dari pati (tetap hitam kekuningan). Enzim amilase telah menghidrolisis pati pada menit ini, sehingga hasil uji iod bernilai negatif.

Titik akhromatik merupakan sebuah fase ketika campuran tidak memberi warna lagi. Titik akhromatik pada pati ini ditandai dengan berubahnya warna larutan menjadi warna hitam kekuningan. Akan tetapi, hasil uji Benedict menunjukkan reaksi negatif karena larutan tetap berwarna kebiruan dan tidak terbentuk endapan merah. Hal ini dapat disebabkan oleh larutan pati yang belum terhidrolisis secara sempurna. Jika telah mencapai titik akhromatik, glukosa hasil hidrolisis sempurna pati akan berikatan dengan pereaksi Benedict sehingga menimbulkan endapan merah bata. Suhu optimum untuk aktivitas enzim amilase adalah 37 oC (Poedjaji 1994).

Percobaan ketiga menggunakan susu lakmus untuk mengetahui adanya hidrolisis lemak pada susu lakmus. Enzim yang bekerja untuk menghidrolisis lemak adalah enzim lipase yang akan memutus ikatan yang ada di dalam lemak. Percobaan menggunakan dua tabung reaksi berisi cairan pankreas yang diberi perlakuan berbeda. Perlakuan pertama, yaitu tabung dipanaskan (100 ºC) terlebih dahulu sebelum ditambahkan susu lakmus. Perlakuan kedua, tabung kedua tidak dipanaskan (suhu ruang) sebelum ditambahkan susu lakmus. Susu lakmus berfungsi sebagai indikator terjadinya hidrolisis lemak.

Hasil percobaan menunjukkan tabung tanpa pemanasan berwarna merah seulas pada menit ke 5, sedangkan pada menit yang sama tabung dengan pemanasan tidak menunjukkan perubahan warna, dan tetap berwarna putih susu. Asam lemak pada tabung tanpa pemanasan mampu memudarkan protein fibrin,

yang menunjukkan bahwa lipase telah menghidrolisis lemak menjadi asam lemak. Tabung susu lakmus dengan pemanasan, tidak dapat memudarkan protein fibrin, karena pengaruh suhu yang dapat mendegradasi enzim, sehingga enzim lipase tidak dapat menghidrolisis lemak. Tabung dengan pemanasan menunjukkan perubahan warna pada menit ke-15 menjadi warna putih kebiruan.

SimpulanAktivitas enzim pankreas dapat diamati dengan melihat pH optimum

enzim dan reaksi hidrolisisnya. Hasil percobaan menunjukkan enzim tripsin bekerja setelah penambahan larutan Natrium-karbonat (pH optimum 7,5-8,5) dan pada suhu 37oC. Enzim amilase pankreas dapat menghidrolisis pati (polisakarida) menjadi glukosa (monosakarida) yang ditandai dengan terjadinya titik akromatik (fase campuran tidak memberi warna lagi). Penambahan pereaksi Benedict menunjukkan adanya glukosa, yang berarti pati telah terhidrolisis sempurna. Aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu. Enzim lipase pankreas yang berfungsi menghidrolisis lemak, akan bekerja optimum tanpa pemanasan, terbukti dari hasil percobaan, tabung tanpa pemanasan mampu memudarkan protein fibrin.

Daftar PustakaBehrman RE, Kliegman RM, Arvin AM. 1999. Ilmu Kesehatan Anak Nelson.

Wahab AS, penerjemah. Jakarta(ID): Penerbit EGC. Terjemahan dari: Nelson Textbook of Pediatrics. Ed ke-15.

Irawan MA. 2007. Poltin sports science and performance laboratorium : karbohidrat. Sports Science Brief. 1(3):1-5.

Koutsopoulos S, Patzsch K, Bosker WTE, Norde W. 2007. Adsorption of trypsin on hydrophilic and hydrophobic surfaces. Langmuir 23: 2000-2006. doi: 10.1021/la062238s.

Poedjaji A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta (ID): UI Pr.Sloane E. 2003. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Veldman J, alih bahasa;

Widyastuti P, editor edisi bahasa Indonesia. Jakarta(ID): Penerbit EGC. Terjemahan dari: Anatomy and Physiology : An Easy Learner.

Wulansari D, Wahyuntari B, Trismilah, Nurhasanah A. 2012. The effect of growth medium pHh towards trypsin-like activity produced by lactic acid bacteria. Microbiology Indonesia. 6(2):49-56.