LAPORAN 5 (Protein)

VI. PEMBAHASAN

Laporan ini akan membahas hasil praktikum protein yang telah dilaksanakan pada tanggal 27 Oktober 2011.
Protein merupakan polimer dari sekitar 21 asam amino yang berlainan disambungkan dengan ikatan peptida. Karena keragaman rantai samping yang terbentuk jika asam-asam amino tersebut disambung-sambungkan, protein yang berbeda dapat mempunyai sifat kimia dan struktur sekunder dan tersier yang berbeda pula. Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh, karena zat ini disamping berfungsi sebagai pambakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak maupun karbohidrat. Protein merupakan kumpulan dari beberapa asam amino atau lebih yang dihubungkan dengan suatu ikatan yaitu ikatan peptida. Sifat-sifat asam amino adalah : tak berwarna, larut dalam air, tak larut dalam alkohol atau ether, dapat membentuk garam kompleks dengan logam berat (misalnya asam amino dengan Cu2+ yang membentuk senyawa kompleks berwarna biru tua).

Dari struktur umumnya, asam amino mempunyai dua gugus pada tiap molekulnya, yaitu gugus amino dan gugus karboksil, yang digambarkan sebagai struktur ion dipolar. Gugus amino dan gugus karboksil pada asam amino menunjukkan sifat-sifat spesifiknya. Karena asam amino mengandung kedua gugus tersebut, senyawa ini akan memberikan reaksi kimia yang yang mencirikan gugus-gugusnya. Sebagai contoh adalah reaksi asetilasi dan esterifikasi. Asam amino juga bersifat amfoter, yaitu dapat bersifat sebagai asam dan memberikan proton kepada basa kuat, atau dapat bersifat sebagai basa dan menerima proton dari basa kuat.
Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang, dan ada jenis protein yang mengandung unsure logam seperti besi dan tembaga. Sebagai zat pembangun protein merupakan bahan pembentuk jaringan-jaringan baru yang selalu terjadi dalam tubuh. Selain itu protein juga dapat digunakan sebagai bahan bakar apabila energi tubuh tidak terpenuhi oleh lemak dan karbohidrat. Komposisi unsur-unsur pembentuk protein adalah sebagai berikut:
• C : 50-55 %
• H : 6 – 8 %
• O : 20- 23 %
• N : 15-18 %
• S : 0 – 4 %
Praktikum kali ini akan dilakukan berbagai pengujan terhadap protein. Pengujian tersebut diantaranya adalah reaksi biuret, reaksi ninhidrin, sifat koagulasi protein, denaturasi dan koagulasi, titik isoelektris, dan salting out.

6.1 Reaksi Biuret
Biuret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua molekul urea. Uji biuret bertujuan untuk menentukan adanya senyawa-senyawa yang mengandung gugus amida asam. Ion Cu2+ dari pereaksi biuret dalam suasana basa akan bereaksi dengan polipeptida atau ikatan- ikatan peptida yang menyusun protein membentuk senyawa kompleks berwarna ungu atau violet. Prinsip dalam uji biuret ini adalah pembentukan kompleks Cu2+ dengan gugus –CO dan –NH dari rantai peptida dalam suasana basa. Pada reaksi ini positif untuk zat yang mengandung dua atau lebih ikatan peptida. Reaksi ini negatif untuk asam amino yang tidak mempunyai ikatan peptida atau yang hanya mengandung 1 ikatan peptide.
Kelebihan menggunakan uji biuret adalah tidak terjadi reaksi antara asam amino dengan vitamin, proses pengujiannya berlangsung secara cepat dan hasilnya dapat terlihat dengan cepat. Sedangkan kerugian yang dapat ditimbulkan menggunakan pengujian biuret adalah mahal, dapat mengalami gangguan dari zat- zat lain yang bereaksi dengan pereaksi biuret kecil, tidak dapat mendeteksi nitrogen non peptide serta konsentrasi NH4+ yang tinggi dapat mengganggu proses reaksi sehingga NH4+ harus distandarkan terlebih dahulu.
Berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 1, dari kedua sampel setelah dilakukan pengujian biuret ini mengalami perbedaan. Sampel pertama yaitu albumin mengalami perubahan warna setelah ditetesi dengan CuSO4 0,1%. Perubahan warna yang terjadi adalah terbentuknya warna ungu di atas larutan. Semakin banyak tetesan CuSO4 0,1% maka warna ungu juga menjadi semakin banyak. Hasil warna ungu menandakan bahwa albumin positif memiliki ikatan peptida. Perubahan warna terjadi dikarenakan albumin mengandung dua atau lebih ikatan peptida. Albumin yang sering ditemui sehari-hari adalah pada putih telur, telur merupakan salah satu sumber protein hewani yang baik untuk dikonsumsi oleh manusia.
Berbeda dengan albumin, untuk sampel urea tidak terjadi perubahan warna bahkan setelah ditetesi dengan CuSO4 0,1% hingga 10 tetes. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa pada urea tidak memiliki ikatan peptida.

6.2 Reaksi Ninhidrin
Ninhidrin ( Triketohirinden hidrat ) adalah suatu senyawa oksidator kuat yang apabila bereaksi dengan asam α amino pada pH 4-8 akan menghasilkan warna ungu. Reaksi ini terjadi dengan senyawa amin primer dan ammonia tanpa pembebasan CO. Reaksi ninhidrin digunakan untuk mengetahui adanya kandungan asam α-amino. Pada asam amino, terdapat gugus karboksil yang dapat dilepaskan dengan proses dekarboksilasi dan menghasilkan suatu amina. Gugus amino pada asam amino dapat bereaksi dengan asam nitrit dan kemudian melepaskan gas nitrogen. Warna ungu (Ruhermanin= 570 nm) akan terbentuk kembali apabila suatu asam amino, ammonia dan gugus amino didihkan dalam larutan Buffer pH 5,5 dimana didalamnya juga terdapat ninhidrin dan hidrindatin.
Keuntungan dari reaksi ninhidrin adalah lebih cepat dari metode Kjeldahl sedangkan kerugiannya yaitu hasil analisis dipengaruhi oleh adanya asam amino, amin primer dan ammonia, ketelitian renah, terjadi variasi warna dengan komposisi asam amino yang berbeda dan diharuskan untuk membuat kurva standar.
Berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 2, albumin mengalami perubahan warna menjadi warna ungu yang dapat disimpulkan bahwa albumin mengandung asam α-amino. Protein pada albumin dapat dipisahkan dengan asam sehingga asam aminonya dapat terlepas dan berikatan dengan ninhidrin lalu membentuk warna ungu keruh muda. Sedangkan pada sampel urea yang tidak terjadi perubahan warna dapat disimpulkan bahwa dalam urea tidak terkandung asam α-amino. Protein pada urea tidak dapat dipisahkan dengan asam sehingga asam aminonya tidak dapat terlepas dan berikatan dengan ninhidrin.
Penambahan 1 ml buffer asetat yang memiliki pH 5 pada praktikum ini bertujukan untuk mengkondisikan sampel ke dalam bentuk zwitter ion, sehingga diperlukan suasana asam dalam reaksinya. Dalam suasana asam, protein ini cenderung untuk bersifat basa dan melepas NH3+ dari stuktur protein. NH3+ inilah yang akan bereaksi dengan reagen ninhidrin. NH3+ ini berperan dalam reaksi kondensasi antara hindridantin dan ninhidrin yang melepaskan NH3 dengan bantuan asam asetat dan CO2.

6.3 Sifat Koagulasi Protein
Koagulasi protein adalah pengkatan kembali pada gugus reaktif yang sama atau berdekatan, unit ikatan yang terbentuk cukup banyak sehingga protein tidak dapat terdispersi. Senyawa protein apabila ditambahkan asam, alkali atau penambahan garam dari logam berat maka akan mengendap dan terpisah.
Pengendapan protein penting dalam rangka memisahkan protein dari larutan. Protein bersifat mengendap dalam asam mineral pekat seperti asam klorida (HCl), natrium hidroksida (NaOH), dan asam asetat glasial (CH3COOH). Sebaliknya, basa tidak dapat mengendapkan protein namun mampu menghidrolisis dan dekomposisi oksidatif.
Berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 3, albumin yang ditambahi asam atau basa mengalami pengendapan. Hal ini disebabkan karena penambahan asam atau basa mengakibatkan perubahan pH sehingga ikatan-ikatan ionik menjadi terputus. Putusnya ikatan-ikatan ionik tersebut menjadikan albumin kehilangan daya larutnya. Selain itu, putusnya ikatan ionik juga mengakibatkan hilangnya daya ikat air atau (Water Holding Capacity) protein. Dari akibat-akibat tersebut maka protein akan terpisah dari pelarutnya (mengendap). Sedangkan gelatin yang ditambahkan NaOH 40%, HCl pekat dan asam asetat glasial tidak ada yang membentuk endapan karena struktur yang dimilikinya adalah lemak.
Kekeruhan yang berbeda dalam tiap waktu yang berbeda disebabkan endapan yang awalnya berada di tengah-tengah larutan kemudian lama kelamaan mengendap di dasar tabung sehingga warna larutan menjadi terlihat bening di bagian atas larutan. Hal ini juga mengakibatkan endapan yang terbentuk menjadi lebih besar.

6.4 Pembentukan Endapan dengan Garam dari Logam Berat
Asam basa bukan satu-satunya yang dapat memisahkan protein dengan cara mengendapkan. Pemisahan protein dengan cara pengendapan juga dapat dilakukan dengan mereaksikan protein dengan lagom berat.
Garam dari logam berat akan mempengaruhi sifat koagulasi protein dimana protein akan membentuk endapan apabila ditambah dengan suatu zat garam. Pengendapan tersebut diakibatkan karena daya larut protein yang berkurang. Garam-garam logam berat dan asam-asam mineral kuat ternyata baik digunakan untuk mengendapkan protein. Seperti yang dilakukan oleh asam, logam berat juga mampu mengendapkan protein, namun tergantung pada suhu dan jenis elektrolitnya.
Berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 4, baik albumin maupun gelatin yang direaksikan dengan logam berat mengalami perubahan menjadi terdapatnya endapan pada akhir percobaan. Logam berat yang digunakan untuk percobaan ini adalah CuSO4, FeCl3, HgCl2 dan PbAc. Jumlah tetesan yang diberikan hingga menghasilkan endapan pada tiap perlakuan berbeda-beda. Albumin ditambahkan CuSO4 dan gelatin ditambahkan CuSO4 hanya memerlukan 10 tetesan untuk menghasilkan endapan, hal ini disebabkan logam CuSO4 bereaksi sangat cepat. Sedangkan pada albumin ditambahkan FeCl3 dan gelatin ditambahkan PbAc memerlukan tetesan lebih banyak yaitu 20 tetes untuk mengendapakan albumin dan 100 tetes untuk gelatin. Logam FeCl dan PbAc merupakan logam yang bereaksi lambat dengan sampel.
Terdapatnya endapan setelah ditambahkan logam berat adalah disebabkan protein memiliki gugus dengan muatan positif dan negatif. Garam dari logam berat yang mengandung muatan positif seperti Cu2+ dan Fe3+ akan berikatan dengan gugus yang bermuatan negatif pada protein sehingga protein tersebut akan mengendap.

6.5 Denaturasi dan Koagulasi
Denaturasi adalah perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tersier, dan kuartener pada molekul protein, tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Denaturasi dapat pula diartikan sebagai suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam, dan terbukanya lipatan atau wiru molekul. Denaturasi dapat juga diartikan sebagai suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, ikatan garam atau bila susunan ruang atau rantai polipetida suatu molekulprotein berubah. Dengan perkataan lain denaturasi adalah terjadi kerusakan struktur sekunder, tersier dan kuartener, tetapi struktur primer (ikatan peptida) masih utuh. Protein dengan penambahan asam atau pemanasan akan terjadi koagulasi.
Koagulasi adalah salah satu kerusakan protein yang terjadi akibat pemanasan dan terjadi penggumpalan dan pengerasan pada protein karena menyerap air pada proses tersebut.
Berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 5, semakin rendah pH yang ditambahkan dalam percobaan menyebabkan endapan yang terbentuk semakin banyak. Sebaliknya, pH yang semakin tinggi menyebabkan larutan semakin jernih atau tidak ada endapan yang terbentuk. pH yang rendah memiliki konsentrasi ion H+ lebih banyak sehingga ikatan-ikatan ionik yang diputuskan lebih banyak pula. Putusnya ikatan-ikatan ionik ini mengakibatkan mengendapnya kasein susu. Endapan yang terbentuk disebabkan karena adanya perubahan struktur ruang ( sekunder dan tersier) dan primer pada protein lalu diikuti dengan pemutusan ikatan-ikatan hidrogen dan ikatan-ikatan disulfida. Apabila tidak terbentuk endapan maka tidak terjadinya denaturasi pada protein tersebut, maka pH yang tinggi dapat mencegah terjadinya denaturasi.
Selain ditambahkan dengan pH yang berbeda-beda, larutan susu skim kemudian di panaskan dan dilihat perbedaannya dibandingkan sebelum dipanaskan. Hasil yang didapat setelah dipanaskan adalah endapan yang terbentuk menjadi berkurang dan menggumpal. Proses penggumpalan tersebut disebut koagulasi protein, dimana tidak hanya struktur ruang (sekunder dan tersier) protein yang berubah tetapi juga struktur primernya. 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 yang berdekatan. Bila unit ikatan yang terbentuk cukup banyak sehingga protein tidak lagi terdispersi sebagai suatu koloid, maka protein tersebut mengalami koagulasi.

6.6 Titik Isoelektrik
Adanya gugus amino bebas pada gugus karboksil bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein menyebabkan protein bersifat amfoter yaitu dapat bereaksi dengan asam maupun basa. Pada pH tertentu muatan gugus amino dan karboksilat saling menetralkan sehingga molekul protein tidak bermuatan. Nilai pH dimana molekul protein tidak bermuatan disebut titik isoelektris.
Jika pH berada pada kondisi di bawah titik isoelektrik, maka muatan partikel koloid akan bermuatan positif. Sebaliknya jika pH berada di atas titik isoelektrik maka muatan koloid akan berubah menjadi netral atau bahkan menjadi negatif. Endapan akan larut dengan penambahan asam encer. Terjadinya endapan menandakan bahwa gugus amino dan karboksil saling menetralkan. Sedangkan pada larutan yang tidak mengalami endapan ataupun mengalami kekeruhan ini berari gugus asam amino dan karboksilatnya tidak saling menetralkan.
Berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 6, dapat diketahui titik isoelektrisnya. Karena hampir semua tabung mengalami perubahan kekeruhan. Titik isoelektris dapat ditentukan berdasarkan kekeruhan dan endapan yang terbentuk karena pada titik dekat isoelektrik akan terjadi gaya tolak menolak elektrostatik. Gaya tolak menolak tersebut akan menyebabkan kelarutan menjadi minimum lalu terbentuk keruh. Setiap jenis protein memiliki titik isoelektrik yang berbeda-beda.

6.7 Salting Out
Salting out adalah prinsip ukuran kelarutan protein setelah diberi garam. Protein akan berkurang kelarutannya apabila telah ditambahkan dengan garam dan protein tersebut akan terpisah lalu membentuk endapan. Protein yang telah mengalami salting out akan berikatan dengan garam lalu membentuk endapan. Apabila proses salting outnya berjalan sempurna, maka apabila disaring dalam filtrat tidak terdapat protein. Namun, apabila proses salting outnya tidak berjalan sempurna maka dalam filtrat masih terdapat beberapa protein.
Larutan garam yang digunakan dalam percobaan salting out ini diantaranya adalah NaCl, Na2SO4, MgSO4, dan NH4SO4 dimana masing-masing larutan garam tersebut dicampurkan dengan albumin dan kasein. Endapan yang terbentuk disaring sehingga menjadi filtrat kemudian ditambah dengan NaOH lalu di tes dengan pereaksi biuret. Pemeriksaan diperlukan karena adanya amonium sulfat, alkali akan membebaskan amoniak yang akan membentuk warna biru tua dengan Cu yang dapat memberikan kesalahan warna biuret. Jika terbentuk warna ungu, menandakan bahwa larutan tersebut merupakan protein tetapi jika tidak berwarna ungu maka itu berarti sudah terjadi salting out dengan garam jenuh. Proses salting out ini termasuk sempurna dikarenakan hasil yang didapat adalah sisa protein yang tersisa hanya sebagian kecil dari satu perlakuan saja.

VII. KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapat dari praktikum protein kali ini adalah:
• Protein merupakan zat yang sangat diperlukan oleh tubuh sebagai zat pembakar, pembangun dan pembentuk jaringan.
• Reaksi biuret dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya ikatan peptida dari suatu zat. Positif untuk zat yang mengandung dua atau lebih ikatan peptida dan negatif untuk asam amino yang tidak mempunyai ikatan peptida atau yang hanya mengandung 1 ikatan peptida.
• Reaksi ninhidrin dilakukan untuk mengetahui apakah dalam suatu zat terkandung asam amino.
• Denaturasi dan koagulasi merupakan perubahan besar dalam struktur alamiyang tidak melibatkan perubahan dalam urutan asam amino yang bias disebabkan karena pemanasan, pembekuan, perubahan pH, pengocokan, penambahan detergen, penambahan zat pelarut dan penambahan garam.
• Asam dan alkali dapat menyebabkan putusnya ikatan peptida, sedangkan Larutan garam dari logam berat mampu mengendapkan protein.
• Salting Out adalah peristiwa dimana protein terpisah menjadi endapan karena tidak dapat larut dalam larutan garam yang pekat.

DAFTAR PUSTAKA

Buckle, K. A., R. A. Edwards, G. H. Fleet, dan M. Wootton. 1987. Ilmu Pangan. Penerjemah: Hari Purnomo dan Adiono. Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press), Jakarta.

Muhtadi, Tien R. 1982. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. IPB : Bogor.
Tejasari. 2005. Nilai Gizi – Pangan. Graha Ilmu.Yogyakarta Thenawidjaja. Erlangga: Jakarta

Tjahjadi, Carmencita. 2008. Pengantar Teknologi Pangan. Universitas Padjadjaran. Jatinangor.

Winarno, F.G. 1995. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia, Jakarta.

  1. No trackbacks yet.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: