LAPORANPRAKTIKUM BIOKIMIA PANGAN

ENZIM 1Uji Konsentrasi Substrat

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Praktikum Biokimia Pangan

Oleh :

Nama : Asep Saepul Kurnia NRP : 113020032Kelompok : B Meja : 3 (Tiga)Asisten : Rayi Annissa TiaraswaraTgl Percobaan : 13 April 2013

LABORATORIUM BIOKIMIA PANGANJURUSAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS PASUNDAN

BANDUNG2013

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA PANGANENZIM 1

UJI KONSENTRASI SBUBSTRAT

Asep Saepul Kurnia : (113020032)Andea Melinda : (113020031)

INTISARITujuan dari uji konsentrasi substrat adalah untuk mengetahui

seberapa aktif enzim dalam jumlah konsentrasi substrat tertentu.Prinsip dari uji konsentrasi substrat adalah berdasarkan pada

konsentrasi substrat dimana semakin besar konsentrasi substrat maka enzim akan semakin aktif.

Berdasarkan Hasil dari percobaan uji konsentrasi substrat dapat disimpulkan bahwa semakin banyak Konsentrasi substrat yang di gunakan maka akan menaikkan kecepatan reaksi.

I PENDAHULUAN

Bab ini akan membahas mengenai (1) Latar Belakang Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip Percobaan, dan (4) Reaksi Percobaan.

1.1. Latar BelakangSuatu reaksi kimia, khususnya antara senyawa organik,

yang dilakukan dalam laboratorium memerlukan suatu kondisi yang ditentukan oleh beberapa faktor seperti suhu, tekanan, waktu dan lain-lain. Apabila salah satu kondisi tidak sesuai dengan apa yang seharusnya dibutuhkan maka reaksi tidak dapat berlangsung dengan baik. Tubuh kita merupakan laboratorium yang sangat rumit, sebab didalamnya terjadi reaksi kimia yang beraneka ragam. Penguraian zat-zat yang terdapat dalam makanan kita, penggunaan hasil uraian untuk memperoleh energi, penggabungan kembali hasil uraian untuk membentuk persediaan makanan dalam tubuh serta banyak macam reaksi lain yang apabila dilakukan di dalam laboratorium atau in vitro membutuhkan keahlian khusus serta waktu yang lama, dapat berlangsung dengan baik di dalam tubuh atau in vivo tanpa memerlukan suhu tinggi dan dapat terjadi dalam waktu yang relatif singkat. Reaksi atau proses kimia yang berlangsung

dengan baik dalam tubuh kita ini dimungkinkan karena adanya katalis yang disebut enzim (Poedjiadi, 1994).

Enzim, meskipun hanya merupakan komponen tambahan (minor) banyak makanan, memegang peranan utama dan bermacam-macam dalam makanan. Enzim yang terdapat secara alami dalam makanan dapat mengubah susunan makanan tersebut. Dalam beberapa kasus perubahan seperti itu dikehendaki tetapi dalam sebagian besar kasus hal itu tidak dikehendaki, sehingga enzim harus dinon-aktifkan (deMan, 1997).

1.1. Tujuan PercobaanTujuan dari uji konsentrasi substrat adalah untuk

mengetahui seberapa aktif enzim dalam jumlah konsentrasi substrat tertentu.

1.2.Prinsip PercobaanPrinsip dari uji konsentrasi substrat adalah berdasarkan

pada konsentrasi substrat dimana semakin besar konsentrasi substrat maka enzim akan semakin aktif

1.3. Reaksi Percobaan

E + S ↔ E S E + P

Gambar 1. Reaksi Uji Konsentrasi Enzim

II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini akan membahas mengenai (1) Enzim, (2) Klasifikasi Enzim, (3) konsentrasi substrat

2.1. EnzimEnzim merupakan katalis yang dapat mengubah laju reaksi

tanpa iktu bereaksi. Enzim bersifat khas (spesifik kerjanya) dan aktivitasnya dapat diatur. Umumnya suatu enzim itu adalah protein, walaupun ada beberapa senyawa yang dapat bertindak sebagai katalis misalnya RNA (Suhara, 2009).

Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif mengkatalisis, bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebtu holoenzim. Kofaktor pada beberapa enzim dapat terikat secara lemah atau terikat secara kuat. Jika kofaktor terikat kuat dengan protein enzim dinamakan sebagai prostetik (Suhara, 2009).

2.2. Klasifikasi EnzimBerdasarkan Comission on Enzymes of the International

Union of Biochemistry, enzim dibagi dalam enam golongan besar. Penggolongan tersebut didasarkan atas reaksi kimia dimana enzim memegang peranan. Enam golongan tersebut adalah oksidoreduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase, dan ligase (Poedjiadi, 1994, hal 52).

Enzim-enzim yang termasuk dalam golongan oksidoreduktase dapat dibagi dalam dua bagian yaitu dehidrogenase dan oksidase. Dehidrogenase bekerja pada reaksi-reaksi dehidrogenase, yaitu reaksi pengambilan atom hidrogen dari suatu senyawa (donor). Hidrogen yang dilepas diterima oleh senyawa lain (akseptor). Reaksi pembentukan aldehida dari alkohol adalah contoh reaksi dehidrogenase. Enzim-enzim oksidase juga bekerja sebagai katalis pada reaksi pengambilan hdrogen dari suatu substrat. Dalam reaksi ini yang bertindak selaku akseptor hidrogen adalah oksigen. Sebagai contoh enzim glukosa oksidase bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidsi glukosa menjadi asam glukonat (Poedjiadi, 1994, hal 152).

Enzim yang termasuk golongan transferase bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain. Beberapa contoh enzim yang termasuk golongan ini ialah metiltransferase, karboksiltransferase, hidroksimetiltransferase, asiltransferase, dan amino transferase atau disebut juga transaminase. Enzim metiltransferase bekerja pada reaksi pembentukan kreatin dari asam guanidino asetat. Pembentukan glisin dari serin merupakan reaksi pemindahan gugus hidroksi metil. Gugus ini dilepaskan dari molekul serin dengan dibantu oleh enzim hidroksimetil transferase. Enzim transminase bekerja pada reaksi transaminasi yaitu suatu reaksi pemindahan gugus amino dari suatu asam amino kepada senyawa lain (Poedjiadi, 1994, hal 153).

Enzim yang termasuk dalam kelompok hidrolase bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Ada tiga jenis hidrolase,

yaitu yang memecah ikatan ester, memecah glikosida, dan yang memecah ikatan peptida. Beberapa enzim sebagai contoh ialah esterase, lipase, fosfatase, amilase, amino peptidase dan lain-lain. Esterase ialah enzim yang memecah ikatan ester dengan cara hidrolisis. Lipase ialah enzim yang memecah ikatan ester pada lemak, sehingga terjadi asam lemak dan gliserol. Fosfatase adalah enzim yang dapat memecah ikatan fosfat pada suatu senyawa. Enzim amilase dapat memecah ikatan-ikatan pada amilum hingga terbentuk maltosa. Enzim yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi pemecahan molekul protein dengan cara hidrolisis disebut enzim proteoitik atau protease. Oleh karena yang dipecah adalah ikatan pada rantai peptida, maka enzim tersebut dinamakan juga peptidase. Ada dua macam peptidase, yaitu endopeptidase dan eksopeptidase. Endopeptidase memecah protein pada tempat-tempat tertentu dalam molekul protein dan biasanya tidak mempengaruhi gugus yang terletak di ujung molekul. Eksopeptidase bekerja terhadap kedua ujung molekul protein. Karboksipeptidase dapat melepaskan asam amino yang memiliki gugus –COOH bebas pada ujung molekul protein, sedangkan amino peptidase dapat melepaskan asam amino pada ujung lain yang memiliki gugus –NH2 bebas. Dengan demikian eksopeptida melepas asam amino secara berurutan dimulai dari asam amino ujung pada molekul protein hingga seluruh molekul terpecah menjadi asam amino (Poedjiadi, 1994, hal 155).

Enzim yang termasuk golongan liase mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim golongan ini antara lain dekarboksilase, aldolase, dan hidratase. Piruvat dekarboksilase adalah enzim yang bekerja pada reaksi dekarboksilasi asam piruvat dan menghasilkan aldehida. Enzim aldolase bekerja pada reaksi pemecahan molekul fruktosa 1,6-difosfat menjadi dua molekul triosa yaitu dihidroksi aseton fosfat dan gliseraldehida-3-fosfat. Adapun enzim fumarat hidratase berperan dalam reaksi penggabungan satu molekul H2O kepada molekul asam fumarat dan membentuk asam malat (Poedjiadi, 1994, hal 156).

Enzim yang termasuk golongan isomerase bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa. Contoh enzim yang termasuk golongan

isomerase antara lain ialah ribulosafosfat epimerase dan glukosafosfat isomerase. Enzim ribulosa epimerase merupakan katalis bagi reaksi epimerisasi ribulosa (Poedjiadi, 1994, hal 157).

Enzim yang termasuk golongan ligase bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Oleh karenanya enzim-enzim tersebut juga dinamakan sintetase. Contoh enzim golongan ini antara lain ialah glutamin sintetase dan piruvat karboksilase (Poedjiadi, 1994, hal 157).

2.3. Konsentrasi SubstratHasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi

enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar. Keadaan ini telah diterangkan oleh Michaelis-Menten dengan hipotesis mereka tentang terjadinya kompleks enzim substrat (Poedjiadi, 1994).

Untuk dapat terjadi kompleks enzim substrat sebagaimana telah dijelaskan tadi, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat sedikit. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut. Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah besar (Poedjiadi, 1994).

III. BAHAN, ALAT, DAN METODE PERCOBAAN

Bab ini akan menguraikan mengenai, (1) Bahan yang Digunakan, (2) Alat yang Digunakan, (3) Pereaksi yang Digunakan, dan (4) Metode Percobaan.

3.1 Bahan yang DigunakanBahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah ekstrak

apel, ekstrak kentang, dan ekstrak kedelai.

3.2 Alat yang DigunakanAlat yang digunakan dalam percobaan ini adalah tabung

reaksi, lap, pipet tetes, dan tissue.

3.3 Substrat yang DigunakanSubstrat yang digunakan dalam percobaan ini adalah

katekol dan urea.

3.4 Metode Percobaan

Gambar 2. Metode Percobaan Konsentrasi substrat

IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Bab ini akan membahas mengenai : (1) Hasil Pengamatan dan (2) Pembahasan

4.1. Hasil pengamatan Uji Konsentrasi SubstratBerdasarkan percobaan yang dilakukan maka didapat hasil

pengamatan sebagai berikut :Tabel 1. Hasil Pengamatan Uji Konsentrasi Substrat

Substrat

Ekstrak WarnaHasil

Hasil I Hasil II

K 25 tetes

Apel

Coklat pekat +++ +

K 15 tetes

Coklat ++ +++

K 5 tetes

Coklat Bening + ++

U 25 tetes

Kedelai

Pink +++ +

U 15 tetes

Pink bening ++ +++

U 5 tetes

Pink keruh + ++

K 25 tetes

Kentang

Coklat pekat +++ +

K 15 tetes

Coklat ++ +++

K 5 tetes

Coklat Bening + ++

(Sumber: Asep Saepul Kurnia dan Andea Marlinda, Meja 3,2013)

Keterangan :

(+++) : Aktif Bekerja (++) : Kurang aktif(+) : Tidak aktifHasil I : Asep Saepul Kurnia dan Andea Marlinda, 2013 Hasil II : Laboratorium Biokimia Pangan, 2013

Sampel Kedelai Sampel Kentang

Sampel Apel

Gambar 3. Hasil percobaan Uji Konsentrasi Substrat

4.2. PembahasanKonsentrasi substrat merupakan percobaan yang dilakukan

untuk mengetahui seberapa aktif enzim tersebut dalam jumlah konsentrasi substrat tertentu. Dari hasil pengamatan didapat

bahwa ekstrak apel cepat bekerja pada substrat katekol, ekstrak pisang cepat bekerja pada substrat katekol, dan ekstrak kedelai cepat bekerja pada substrat urea. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar

Untuk dapat terjadi kompleks enzim substrat, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat sedikit. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut. Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar pada hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh oleh substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun bertambah besar (Poedjiadi, 1994).

Fungsi penambahan phenofltalein pada urease bertujuan sebagai indikator warna dan juga untuk memperjelas terjadinya perubahan warna. Selain itu dapat pula diganti dengan indikator yang lain asalkan indikator tersebut bersifat basa seperti metil biru. Kemudian pada ekstrak setelah dimasukkan kedalam tabung reaksi bertujuan untuk menyeragamkan suhu agar tahu keaktifan dari enzim tersebut. Fungsi penambahan aquadest yaitu agar tidak ada logam yang ikut bereaksi.

Substrat adalah molekul organik yang telah berada dalam kondisi siap atau segera bereaksi, karena telah mengandung protomer. Keberadaan katalis akan mempercepat reaksi substrat menuju molekul produk, melalui reaksi kimiawi dengan energi aktivasi rendah yang membentuk senyawa intermediat. Walaupun demikian, tanpa katalis, sebuah substrat akan bereaksi menuju sebuah produk, segera setelah aktivitas reaksi kimia yang diarahkan oleh suatu promoter tercapai.

Pada konsentrasi substrat, semakin tinggi konsentrasinya maka kecepatan reaksi akan semakin meningkat. Namun,

konsentrasi substrat ini memiliki titik jenuh, sehingga apabila sudah mencapai titik jenuh maka tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar.

Gambar 4. Pengaruh Substrat Terhadapa Aktivitas EnzimPada konsentrasi substrat, semakin tinggi konsentrasinya

maka kecepatan reaksi akan semakin meningkat. Namun, konsentrasi substrat ini memiliki titik jenuh sehingga apabila sudah mencapai titik jenuh maka tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi.

Aktivator adalah molekul yang mempermudah ikatan antara enzim dengan substratnya. Sedangkan inhibitor adalah molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substratnya. Konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi. Sehingga, semakin tinggi konsentrasi enzim, kecepatan reaksi pun meningkat. (Nichola, 2010).

Cara kerja enzim dibagi menjadi 2 yaitu: Teori gembok anak kunci (key-lock)

Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja Gambar 3.4 A) Substrat sesuai dengan sisi aktif seperti gembok kunci dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama. Teori cocok terinduksi (induced fit).

Sisi aktif enzim lebih fleksibel dalam menyesuaikan struktur substrat. Ikatan antara enzim dan substrat dapat berubah menyesuaikan dengan substrat. Inhibitor Merupakan zat yang dapat menghambat kerja enzim. Bersifat reversible dan irreversible.

Enzim bermacam-macam jenisnya dan semuanya berguna dalam proses untuk mempercepat reaksi dalam tubuh karena enzim itu dapat menurunkan energi aktivasi pada proses emzimatis. Tingkat cepat lambatnya suatu reaksi dalam tubuh dipengaruhi oleh banyak hal. Sifat-sifat yang disoroti misalnya banyaknya substrat, banyaknya enzim, serta suhu. Semakin banyak jumlah substrat, maka reaksi tersebut akan semakin cepat juga. Semakin banyak enzim, jelas akan semakin cepat pula reaksi kimia yang berlangsung (Nichola, 2010).

Enzim yang berperan dalam proses terjadinya browning adalah polifenol oksidase, suatu enzim kompleks. Enzim komplek tersebut diantaranya adalah fenol hidroksilase, kresolase dan katekolase. Untuk terjadinya reaksi pencoklatan dikatalis oleh enzim tersebut, maka selain ada substrat juga harus ada tersedia gugus prostestik Cu++ dan oksigen sebagai akseptor hidrogen. Kebanyakan reaksi pencoklatan dasar reaksi pembentukan melalim berwarna coklat reaksi pertama diduga sebagi hidrolisasi sekunder O-quinon atau karena kelebihan O-difenol.Proses pencoklatan enzimatis, substrat yang umumnya berperan adalah, flavonoid, tannin, katekol, asam kafeat (Adriana, 2010).

Apel : Komposisi selain mempunyai kandungan senyawa pektin juga mengandung zat gizi, antara lain (per 100 gram) : - Kalori 58 kalori - Hidrat arang 14,9 gram - Lemak 0,4 gram - Protein 0,3 gram - Kalsium 6 mg - Fosfor 10 mg - Besi 0,3 mg - Vitamin A 90 SI - Vitamin B1 0,04 mg - Vitamin C 5 mg - dan Air 84 %.

Kedelai : Kacang kedelai terkenal dengan nilai gizinya yang kaya dan merupakan salah satu makanan yang mengandung 8 asam amino yang penting dan dibutuhkan oleh tubuh manusia. Tidak seperti makanan lain yang mengandung lemak jenuh dan tidak dapat dicerna yang terdapat pada sebagian besar makanan hewan, kacang kedelai tidak mengandung kolesterol, mempunyai rasio kalori rendah dibandingkan protein dan bertindak sebagai makanan yang tidak menggemukkan bagi penderita obesitas. Kacang kedelai juga mengandung kalsium, besi, potassium dan

phosphorus. Kacang kedelai juga kaya akan vitamin B kompleks. Kacang kedelai merupakan salah satu yang mengandung protein tinggi, makanan yang berkalsium tinggi, kacang kedelai juga unik karena bebas dari racun kimia.

Kentang : memiliki kadar air yang cukup tinggi, sekitar 78%, sumber vitamin C dan B1 serta beberapa jenis mineral seperti fospor, zat besi, dan kalium. Karbohidrat merupakan zat gizi terbesar yang dikandung kentang. Selain itu, kentang juga mengandung protein dalam jumlah yang lumayan serta thiamin dan niasin. Dalam 100 g kentang terkandung 83 kalori. Kandungan gizi kentang per 100g BDD:Kandungan Gizi JumlahEnergi 83,00 kal, Protein 2,00 g, Lemak 0,10 g, Karbohidrat 19,10 g, Kalsium 11,00 mg, Fosfor 56,00 mg, Serat 0,30 g, Besi 0,70 mg, Vitamin A 0,00 RE, Vitamin B1 0,09 mg, Vitamin B2 0,03 mg ,Vitamin C 16,00 mg, Niacin 1,40 mg.

V KESIMPULAN

Bab ini akan membahas mengenai : (1) Kesimpulan dan (2) Saran

5.1. KesimpulanBerdasarkan Hasil dari percobaan uji konsentrasi

substrat dapat disimpulkan bahwa semakin banyak Konsentrasi substrat yang di gunakan maka akan menaikkan kecepatan reaksi

5.2. SaranSaran untuk percobaan ini adalah praktikan harus lebih hati-

hati dalam pemipetan substrat serta memahami prosedur dengan baik dan kebersiahan tiap alat harus di perhatikan dan juga kebersihan dalam labolatorium harus di jaga agar terciptanya suasana yang nyaman.

DAFTAR PUSTAKA

Adriana,(2011),Browning,http://kasopondok.blogspot.com/2011/03/browning.html, diakses : 16 Maret 2013

deMan, John M, (1997), Kimia Makanan, Bandung : Institut Teknologi Bandung.

Jatilaksono, Marsandre. 2007. Pengetahuan Enzim. www.google.com. Diakses: 16 Maret 2013

Nichola, Yefta, (2010), Katabolisme Mengamati Kerja Enzim, http://id.shvoong.com/exactsciences/biochemistry/2081294-katabolisme-mengamati-kerja-enzim/, Diakses : 17 Maret 2013.

Pelczar. Michael J, (1986), Dasar-Dasar Mikrobiologi, Jakarta : Universitas Indonesia Press..

Poedjiadi, Anna, (1994), Dasar-Dasar Biokimia, Jakarta : Universitas Indonesia..

Suhara, (2009), Dasar-Dasar Biokimia, Bandung : Prisma Press Advertising.

Tanti, (2011), Enzim mememrlukan Koenzim http://www.artikelkimia.info/11/10/2011. Diakses 17 Maret 2013.