Laporan Kimia Organik: PROTEIN & KARBOHIDRAT: SIFAT DAN REAKSI KIMIA

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK (KI2051) PERCOBAAN 7

PROTEIN & KARBOHIDRAT: SIFAT DAN REAKSI KIMIA

Nama

: Bunga Indraswari Sekaton

NIM

: 10614047

Kelompok

:5

Tanggal Percobaan

: 15 Oktober 2015

Asisten

: Riga / 20515005

LABORATORIUM KIMIA ORGANIK PROGAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2015

PROTEIN & KARBOHIDRAT: SIFAT DAN REAKSI KIMIA

I. TUJUAN 1. Menentukan perbedaan antara gula pereduksi dengan gula bukan pereduksi 2. Menentukan perbedaan asam amino dengan peptida atau protein serta perbedaan gugus samping dalam struktur asam amino 3. Menentukan kandungan glukosa pada sampel larutan gula dengan alat test tape

II. DATA PENGAMATAN 2.1

Uji Millon Hasil pengamatan uji Millon pada kasein cair dan kasein serbuk adalah terdapat endapan berwarna jingga setelah tabung didinginkan pada keduanya.

Gambar 2.1. Hasil uji millon pada kanan: kasein cair, kiri: kasein serbuk (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.2

Uji Ninhidrin Hasil pengamatan uji ninhidrin pada: 

kasein → larutan menjadi warna biru tua (keunguan)



glisin → larutan menjadi warna biru tua (keunguan)

Gambar 2.2. Hasil uji ninhidrin pada kanan: kasei, kiri: glisin (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.3

Uji Sulfur Hasil pengamatan uji ninhidrin pada: 

kasein → larutan menjadi keruh



sistein → larutan bening, terdapat endapan hitam

Gambar 2.3. Hasil uji sulfur pada kanan: kasein, kiri: sistein (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.4

Reaksi Dengan Asam Nitrit Hasil pengamatan reaksi asam nitrit dengan: 

glisin → larutan berwarna biru, muncul gelembung secara terus menerus



HCl → larutan berwarna bening, muncul gelembung namun tidak terus menerus



kasein → terdapat endapan putih, muncul gelembung secara terus menerus

Gambar 2.4. Hasil reaksi asam nitrat dengan dari kiri ke kanan: glisin, HCl, kasein (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.5

Uji Biuret Hasil pengamatan uji biuret dengan: 

hasil uji pada pembanding (urea+air+ CuSO4+NaOH): terdapat endapan biru muda



kasein (+air+CuSO4+NaOH): larutan berwarna ungu, terdapat endapan

Gambar 2.5. Hasil uji dengan kiri: kasein dan kanan: larutan pembanding (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.6

Uji Xanthoproteat Hasil pengamatan uji xanthoproteat dengan: 

saat dipanaskan: perubahan dari warna jingga → kuning terang



saat ditambah NaOH: ada cincin kuning (urutan warna lapisan dari atas kebawah: coklat, cincin kuning, kuning bening), dan menghasilkan panas (reaksi eksoterm)

Gambar 2.6. Hasil uji xanthoproteat dengan kasein (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.7

Uji Molisch Hasil pengamatan uji molisch dengan: 

fruktosa: larutan warna kuning →warna hitam



glukosa: larutan warna ungu



laktosa: larutan bening, lapisan kuning



maltosa: larutan ungu-kuning



sukrosa: lapisan hitam

Gambar 2.7. Hasil uji molisch pada dari kiri ke kanan: fruktosa, glukosa, laktosa, maltosa, sukrosa, (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.8

Uji Benedict Hasil pengamatan uji benedict dengan semua sampel gula menghasilkan warna merah bata kecuali sukrosa (keruh kebiruan).

Gambar 2.8. Hasil uji benedict pada sampel gula (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.9

Uji Barfoed Hasil pengamatan uji barfoed dengan sampel gula menunjukkan yang muncul endapan terlebih dahulu adalah: fruktosa, glukosa. Dengan keterangan fruktosa lebih cepat muncul endapan merah bata daripada glukosa.

Gambar 2.9. Hasil uji barfoed pada sampel gula dari kiri ke kanan: fruktosa, laktosa, sukrosa, glukosa, maltosa (Dokumentasi Pribadi, 2015)

2.10

Uji Hidrolisis Gula Hasil pengamatan uji hidrolisis gula pada sampel: 

keadaan awal sampel: sukrosa, laktosa, maltosa →jernih kanji →keruh



keadaan saat dipanaskan dan ditambahkan HCl: sukrosa, laktosa, maltosa→ tidak berubah kanji → muncul endapan putih (tidak bisa diaduk)



setelah penetralan:

sukrosa, laktosa →sedikit kuning maltosa → lebih kuning kanji → tetap keruh 

tes tape sukro: coklat tua lakto: hijau malto: hijau tua kanji: biru muda



gluko test/kadar gula sukrosa: 2000 mg/dL laktosa: 100 mg/dL maltosa: 250 mg/dL kanji: 0



hasil uji benedict sukrosa: larutan warna coklat laktosa, maltosa: larutan warna coklat muda kanji: larutan warna biru

Gambar 2.10. Keadaan awal sampel (kiri) dan ketika dipanaskan+HCl (kanan) (Dokumentasi Pribadi, 2015)

Gambar 2.11. Tes tape pada sampel gula (Dokumentasi Pribadi, 2015)

Gambar 2.12. Hasil uji benedict pada sampel gula (Dokumentasi Pribadi, 2015)

III. PEMBAHASAN

Uji millon adalah sebuah uji menggunakan reagen millon yang merupakan sebuah reagen yang digunakan untuk mendeteksi adanya protein terlarut.. hasil positifnya berupa perubahan warna menjadi jingga-merah yang terbentuk saat pemanasan, yang mengindikasikan adanya tyrosine, yakni asam amino yang terdapat pada semua protein pada umumnya. Reagen millon adalah larutan yang terdiri dari mercury nitrates (III) dan (V) di dalam nitric acid. Nitrophenols, terbentuk dari reaksi tyrosine oleh nitric acid (V), dimana akan

membentuk komplek jingga-merah dengan mercury. Prinsip reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Gambar 3.1 Prinsip reaksi pada uji Millon (www.edubio.info)

Hasil pada percobaan menunjukkan sampel kasein baik pada wujud cair maupun kasein serbuk yang diencerkan dengan akuades ketika diberikan uji millon terjadi endapan dengan warna jingga pada larutan. Hal ini mengindikasikan adanya protein terlarut pada kasein. Uji ninhidrin adalah sebuah reaksi kimia yang dilakukan untuk mendeteksi keberadaan asam amino. Ninhydrin (triketohydrindene hydrate) adalah sebuah oxidating agent yang akan melakukan oxidative deamination pada gugus alpha-amino. Ketika ninhidrin bereaksi dengan asam amino, akan terbentuk CO2 dimana menyebabkan hasil positif berupa warna biru atau ungu. Asam amino berupa proline dan hydroxyproline juga bereaksi terhadap reagen ninhidrin, namun menghasilkan kompleks kuning. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Gambar 3.2 Reaksi pada uji ninhidrin (vlab.amrita.edu)

Hasil dari percobaan menunjukkan adanya kompleks biru tua keunguan yang terbentuk. Hal ini menyatakan adanya asam amino (kecuali asam amino proline dan hydroxyproline) baik pada kasein maupun glisin. Uji sulfur adalah salah satu uji untuk menentukan keberadaan sulfur atau belerang pada asam amino dengan atom sulfur, misalnya sistein dan methionin. Pada uji ini dalam suasana basa, Pb asetat akan bereaksi dengan sulfur dari asam amino membentuk garam PbS yang akan menghasilkan kompleks hitam. Penambahan NaOH berfungsi untuk mendenaturasi protein yang akan mengakibatkan ikatan pada atom S yang terputus. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Gambar 3.3. Reaksi pada uji sulfur (Dokumentasi pribadi, 2015)

Hasil dari pengamatan diperoleh bahwa kasein hanya berwarna keruh sedangkan sistein terdapat endapan hitam. Hal ini mengindikasikan bahwa sistein mengandung atom sulfur sedangkan kasein tidak mengandung asam amino yang memiliki atom sulfur. Reaksi asam nitrit dengan glisin akan menghasilkan gas nitrogen (N2) dan asam karboksilat. Keberadaan gas nitrogen ini ditandai dengan larutan yang berubah warna menjadi biru muda. HCl yang ditambahkan pada reaksi ini akan bereaksi dengan asam amino membentuk senyawa lain, dan muncullah warna biru muda ini. HCl murni saja yang direaksikan dengan asam nitrit hanya membuat sedikit gelembung dan larutan berwarna bening. Reaksi ini bertujuan untuk mengetahui keberadaan gugus amina bebas pada asam amino dan protein yang ditandai dengan terbentuknya gas nitrogen dan reaksinya menunjukkan adanya amina primer pada pengujian protein. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Gambar 3.4 Reaksi glisin dengan asam nitrit (harpercollege.edu)

Reaksi antara kasein dan asam nitrit akan menghasilkan endapan putih yang mengindikasikan tidak ada reaksi yang terjadi. Uji biuret adalah sebuah tes kimia yang dilakukan untuk mendeteksi adanya ikatan peptida. Reaktan NaOH disini berfungsi untuk memutuskan ikatan peptida untuk membentuk kompleks ungu. Dan ion copper(II) dari penambahan CuSO4 akan bereaksi dengan adanya peptida membentuk kompleks ungu. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Gambar 3.5 Reaksi pada uji biuret (uwplatt.edu)

Uji xanthoproteat digunakan untuk menentukan keberadaan tyrosine, trypthopane, dan phenylalanine pada protein. Hasil tes positif akan muncul pada protein dengan asam amino yang membawa gugus aromatik, khususnya tyrosine. Gugus aromatic pada asam amino akan dinitrasi oleh HNO3. Derivat nitro ini akan menghasilkan warna kuning-jingga. Reaksi adisi dari nitric acid ini umumnya sebagai tanda adanya tyrosine atau tryptophan pada protein. Penambahan basa kuat berupa NaOH akan membuat kompleks warna yang dihasilkan menjadi tua mendekati jingga. Reaksi yang terjadi pada uji ini adalah sebagai berikut:

Gambar 3.6 Reaksi pada uji xanthoproteat (uwplatt.edu)

Uji molisch adalah uji kimia yang digunakan untuk menunjukkan keberadaan karbohidrat. Semua jenis karbohidrat (monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida) akan menunjukkan hasil positif dengan uji ini. Reagen molisch yang digunakan pada praktikum ini adalah  naftal. H2SO4 yang turut ditambahkan pada uji ini yang menyebabkan terjadinya dehydration pada sampel (gula) dari pentosa menjadi bentuk furfural, seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah:

Gambar 3.7. Dehydration pada sampel (gula) dari pentosa/hexosa menjadi bentuk furfural (harpercollege.edu)

Selanjutnya bentuk furfural ini akan bereaksi dengan  naftal yang ada pada reagen uji untuk membentuk kompleks ungu. Hasil pengamatan menunjukkan semua sampel adalah senyawa karbohidrat. Uji benedict akan menghasilkan hasil positif pada gula pereduksi. Komposisi pereaksi benedict adalah Na-sitrat, Na2CO3 anhidrat, CuSO4 dan air. Gula pereduksi akan teroksidasi oleh ion Cu di larutan reagen untuk membentuk asam karboksilat dan kompleks merah copper (I) oxide, seperti reaksi di bawah ini:

Gambar 3.8 Reaksi pada uji benedict (harpercollege.edu)

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa sukrosa bukanlah gula pereduksi karena tidak adanya kompleks merah yang terbentuk dari hasil uji ini. Uji barfoed menyatakan hasil positif pada gula monosakarida pereduksi. Reagen barfoed terdiri dari copper acetate dan acetic acid. Monosakarida pereduksi akan teroksidasi oleh ion Cu di larutan membentuk asam karboksilat dan kompleks merah copper (I) oxide selama kurang lebih 3 menit. Disakarida pereduksi juga mengalami reaksi yang sama hanya saja dengan laju reaksi yang lebih lambat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Gambar 3.9 Reaksi pada uji barfoed (harpercollege.edu)

Hasil dari pengamatan menunjukkan fruktosa dan glukosa merupakan gula monosakarida pereduksi dengan ditandai munculnya endapan merah bata. Pada uji hidrolisis gula, HCl pekat bertindak sebagai asam yang akan menghidrolisis

sampel

gula

(disakarida

dan

monosakarida)

menjadi

monosakarida penyusunnya. Sedangkan tes tape dilakukan untuk menguji kandungan glukosa. Tape ini mengandung enzim glukosa oksidase dan peroksidase, dan orto-toluidin. Glukosa oksidase mengoksidasi glukosa menjadi asam glukonat dan hidrogen peroksida. Lalu hidrogen peroksida akan bereaksi dengan peroksidase menghasilkan oksigen yang mengoksidasi ortotoluidin menghasilkan larutan berwarna hijau. Sedangkan larutan NaOH digunakan sebagai penetralan larutan apabila masih terlalu asam.

IV. KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan dapat ditarik sebuah kesimpulan bahwa: 

Kasein memiliki kandungan asam amino tyrosine



Glisin dan kasein mengandung asam amino (kecuali asam amino proline dan hydroxyproline)



Sistein memiliki unsur belerang (S).



Glisin memiliki gugus amina bebas



Kasein mengandung gugus aromatik



Glukosa, fruktosa, maltosa, laktosa dan sukrosa merupakan senyawa karbohidrat



Glukosa, fruktosa, maltosa dan laktosa adalah gula pereduksi. Gula pereduksi dapat dideteksi dengan uji benedict.



Glukosa dan fruktosa adalah monosakarida pereduksi sedangkan laktosa, maltosa dan sukrosa adalah disakarida pereduksi



Kandungan glukosa pada: sukrosa: 2000 mg/dL laktosa: 100 mg/dL maltosa: 250 mg/dL kanji: 0

V. DAFTAR PUSTAKA Arthur, W. Devor, J. 1950. “Carbohydrate Tests Using Sulfonated αNaphthol”. Chem. Soc. , 1950, 72 (5), pp 2008–2012. Boyer, R. 2000. Modern Experimental Biochemistry, 3rd ed. California: Addison Wesley Longman, Inc. Cooper, A. J. L. 1983. “Biochemistry of Sulfur-Containing Amino Acids”. Annual Review of Biochemistry. Vol. 52: 187-222 Gornall, G., Bardawill, C., & David, M. 1949. “Determination of Serum Proteins by means of the Biuret Reaction”. J. Biol. Chem., 177, 751-766. Helmpkamp, G. K., Johnson, Jr., H. W. 1964. Selected Experiments in Organic Chemistry. San Francisco: H. Freeman and Company. p. 128. Karl H. Van Norman. 1909. “The Biuret Reaction and the Cold Nitric Acid Test in the Recognition of Protein”. Biochem J. 1909; 4(3-4): 127–135. Wilcox, C. F., Wilcox, M. F. 1998. Experimental Organic Chemistry: A Small Scale Approach. New York: Prentice Hall. P. 506