SIFAT FISIK DAN KIMIAWI PROTEIN

PENGUJIAN SIFAT FISIK KIMIAWI PROTEIN Hanani Adiwira, 230210130084

ABSTRAK

Protein adalah suatu kelompok makronutrisi berupa senyawa asam amino yang  berfungsi sebagai zat pembangun dan pendorong metabolisme dalam tubuh. Zat ini tidak dapat dihasilkan sendiri oleh manusia kecuali lewat makanan seperti halnya makanan yang mengandung protein. Protein tersusun atas unsur Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O),  Nitrogen (N) dan kadang-kadang mengandung zat z at Belerang (S), dan Fosfor (P). Denaturasi  protein adalah hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh terganggunya ikatan hidrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang memutuskan molekul protein. Akibat dari suatu denaturasi adalah hilangnya banyak sifat-sifat biologis suatu protein. Salah satu penyebab denaturasi  protein adalah perubahan temperatur juga penambahan asam atau basa. Pada pemanasan  protein akan mengalami denaturasi irreversible atau tidak dapat kembali, sedangkan pada  penambahan asam atau basa protein akan mengalami denaturasi reversible atau dapat kembali. Penambahan asam kuat membuat sampel mengalami penurunan pH yang lebih besar daripada penambahan asam lemah. Dan penambahan basa kuat membuat sampel mengalami kenaikan pH lebih besar daripada penambahan basa lemah.

 Kata kunci: protein, denaturasi, asam, basa. basa.

PENDAHULUAN

Protein merupakan salah satu dari biomolekul dari  biomolekul raksasa, selain polisakarida, selain polisakarida, lipid,  lipid, dan polinukleotida, dan polinukleotida, yang  yang merupakan penyusun utama makhluk utama  makhluk hidup. Selain hidup.  Selain itu, protein merupakan salah satu molekul satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns oleh Jöns Jakob Berzelius pada Berzelius pada tahun 1838. tahun 1838. Secara  Secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang terdiri dari polipeptida dan protein kompleks yang mengandung zat-zat makanan tambahan seperti hern, karbohidrat, lipid atau asam nukleat. Untuk protein kompleks, bagian polipeptida dinamakan aproprotein dan keseluruhannya dinamakan haloprotein. Secara fungsional protein juga menunjukkan banyak perbedaan. Dalam sel mereka  berfungsi sebagai enzim, bahan bangunan, bangunan, pelumas dan molekul pengemban. Tapi Tapi sebenarnya protein merupakan polimer alam yang tersusun dari berbagai asam a mino melalui ikatan peptida (Hart, 1987). Sifat-sifat protein beraneka ragam, dituangkan dalam berbagai

sifatnya saat bereaksi dengan air, beberapa reagen dengan pemanasan serta beberapa  perlakuan lainnya. Semua molekul dengan jenis protein tertentu mempunyai komposisi dan deret asam amino dan panjang rantai polipeptida yang sama. Protein memili ki fungsi sebagai berikut (Lehninger, 1996): Enzim, merupakan katalis biokimia; Pengukur  pergerakan; Alat pengangkut dan penyimpan; Penunjang mekanisme tubuh; Pertahanan tubuh (imune atau anti-bodi); Media perambatan impuls saraf; dan Pengendali pert umbuhan. Denaturasi protein dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap st ruktur sekunder, tertier dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Karena itu, denaturasi dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul protein. 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 Denaturasi, koagulasi dan redenaturasi dapat dibedakan sebagai berikut. Denaturasi  protein adalah suatu keadaan telah terjadinya perubahan struktur protein yang mencakup  perubahan bentuk dan lipatan molekul, tanpa menyebabkan pemutusan atau kerusakan lipatan antar asam amino dan struktur primer protein. Koagulasi adalah denaturasi protein akibat  panas dan alkohol. Redenaturasi adalah denaturasi protein yang berlangsung secara reveresibel.

METODOLOGI

Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah metode survei. Metode survei adalah penyelidikan yang diadakan untuk memperoleh fakta-fakta. Dalam metode survei juga dikerjakan evaluasi serta perbandingan terhadap hal-hal yang telah dikerjakan orang dalam menangani masalah serupa sehingga hasilnya dapat digunakan dalam pembuatan rencana dan  pengambilan keputusan di masa datang. Penyelidikan dilakukan dalam waktu yang

 bersamaan terhadap sejumlah individu atau unit, baik secara sensus maupun dengan menggunakan sample. Alat-alat yang digunakan antara lain: beaker glass sebagai wadah tabung reaksi ketika di panaskan, hot plate untuk memanaskan, pHmeter untuk mengidentifikasi pH, mortar untuk menghaluskan sample, cawan petri sebagai wadah untuk sample, tabung reaksi sebagai wadah dimana reaksi terjadi. Bahan-bahan yang digunakan antara lain: NH 3 sebagai basa lemah, NaOH sebagai  basa kuat, H2SO4 sebagai asam kuat, CH 3COOH sebagai asam lemah, telur ayam mentah sebagai sample yang di uji, ikan (daging, tulang dan kulit) sebagai sample yang di uji, dan  pereaksi ninhidrin sebagai pendeteksi asam amino pada sample. Prosedur kerja dari praktikum ini yaitu :

Disiapkan 5 ml atau 5 g sampel di dalam wadah cawan petri atau beaker glass atau tabung reaksi. pH sampel diukur.

Ditambahkan 1, 3, 5 ml asam atau basa (sesuai pe rlakuan) pada sampel.

Sampel dipanaskan diatas hot plate.

 pH sampel diukur setelah peralakuan.

Pereaksi ditambahkan.

Perubahan di amati.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sampel

Kulit ikan

Ditambah asam kuat

Perlakuan Ditambah basa kuat

Dipanaskan

Warna kuning bening

Warna kuning pucat

tekstur keras

Tekstur hancur

Bau menyengat

pH = 7

 pH =1

Tekstur hancur

ditambah Ninhidrin = warna

ditambah ninhidrin = tidak

 pH =14

berubah menjadi ungu

ditambah ninhidrin = tidak (hasil positif) ada perubahan warna (hasil negatif) (hasil negatif) Tabel 1. Data hasil kelompok laboratorium TPHP sample kulit ikan ada perubahan warna

Perlakuan Sampel

Kulit ikan

Ditambah asam lemah  pH= 3 warna berubah dari

Ditambah basa lemah

Dipanaskan

pH= 9

pH= 7 warna  berubah

warna berubah dari

abu menjadi keruh menjadi dengan sedikit ungu keunguan Tabel 2. Data hasil kelompok laboratorium Biotek sample kulit ikan coklat menjadi  bening

Perlakuan Kelompok

Sampel

+ Asam Kuat (H2SO4) Tidak ada  perubahan  bentuk Warna tetap  pH = 1 + Ninhidrin = tidak ada  perubahan warna (hasil negatif)





+ Basa Kuat (KOH) 





1

Daging 2 gram



   

2

Tulang





3

Kulit

 

 

4

Telur 2 mL

  

Bau amis Warna keruh  pH = 2 + Ninhidrin = tidak ada  perubahan warna (hasil negatif) Warna kuning  bening Tekstur hancur  pH =1 + Ninhidrin = tidak ada  perubahan warna (hasil negatif) Warna putih Terdapat endapan / 2 fase Tekstur padat  pH = 1 + Ninhidrin = tidak ada  perubahan warna (hasil negatif)

 

 

 







 



 

Melebur / Homoger / Cair Warna  berubah kuning keruh  pH = 13 + Ninhidrin = tidak ada  perubahan warna (hasil negatif) Bau amis Warna coklat keruh  pH = 14 + Ninhidrin = tidak ada  perunahan warna (hasil negatif) Warna kuning pucat Bau menyengat Tekstur hancur  pH =14 + Ninhidrin = tidak ada  perubahan warna (hasil negatif) Warna kuning  pH = 13 + Ninhidrin = warna  berubah menjadi ungu kekuningan (hasil positif)

Tabel 3. Data hasil olah seluruh kelompok laboratorium TPHP

Pemanasan    

 

 

  

   

Menggumpal Warna tetap  pH = 7 + Ninhidrin = warna berubah menjadi ungu (hasil positif)

Tekstur halus Warna hitam  –   putih  pH = 7 + Ninhidrin = warna berubah menjadi ungu (hasil positif) tekstur keras  pH = 7 + Ninhidrin = warna berubah menjadi ungu (hasil positif)

Warna kuning Tekstur padat  pH = 10 + Ninhidrin  berubah warna  putih (hasil negatif)

Sampel yang kami uji adalah kulit ikan. Sumber kolagen pada ikan banyak terdapat  pada kulit dan sisiknya. Sisik ikan banyak mengandung senyawa organik antara lain protein sebesar 41-84% berupa kolagen dan ichtylepidin. Jadi dapat disimpulkan bahwa terdapat  protein cukup banyak pada kulit ikan. Seperti diketahui 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 mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Pemanasan akan membuat protein  bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida. Ada atau tidaknya protein di uji dengan uji ninhidrin. Uji Ninhidrin digunakan untuk menunjukkan adanya asam amino dalam zat yang di uji. Uji ninhidrin berlaku untuk semua asam amino.  Ninhidrin (2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) merupakan senyawa kimia yang digunakan untuk mendeteksi gugus amina dalam molekul asam amino, Hasil positif ditandai dengan terbentuknya kompleks berwarna biru/keunguan. Pada percobaan pertama kulit ikan di tambahkan asam dalam tabung reaksi lalu di  panaskan dapat dilihat pada tabel bahwa sample tercampur dengan larutan warna kuning dengan ph = 1 ( Asam ) lalu selanjutnya di tambahkan perea ksi ninhidrin dan dipanaskan selama 2 menit. Hasil akhirnya adalah tidak terjadi perubahan apapun juga tidak ada gumpalan. Hal tersebut menandakan bahwa protein berhasil di denaturasi sehingga warna ungu pada larutan tidak muncul. Hal serupa juga terjadi pada saat di tambahkan basa, hasil akhir nya pun mirip dengan warna larutan ungu dan tekstur kulit yang sudah hancur. Setelah di tambahkan basa, pH naik menjadi 14 lalu ditambahkan ninhidrin dan di panaskan namun tidak terjadi apa  –  apa. Hal tersebut dapat terjadi karena denaturasi akibat asam atau basa mengakibatkan adanya  penambahan kadar asam atau basa pada garam protein yang dapat memutus kandungan struktur dari protein tersebut karena terjadi subtitusi ion negatif dan positif pada garam dengan ion positif dan negatif pada asam atau basa. Selain itu pada kelompok kami di gunakan asam dan basa kuat yang menunjukan bahwa denaturasi terjadi lebih baik ketika menggunakan asam atau basa kuat. Karena seperti yang di tunjukan pada tabel 2, dimana  perubahan warna tidak mencolok seperti pada penggunaan asam dan basa kuat. Pada  penggunaan basa lemah juga dapat dilihat bahwa warna hasil akhir setelah uji ninhidrin

terdapat warna keunguan pada larutan, sehingga dapat dikatakan bahwa masih terdeteksi asam amino yang berikatan sehingga uji ninhidrin pun menghasilkan hasil positif, tidak seperti pada penggunaan basa kuat dimana hasilnya negatif. Jika dilihat dari hasilnya dapat dikatakan bahwa denaturasi yang terjadi adalah denatruasi irever sibel dimana tekstur dari kulit ikan sendiri sudah hancur dan tidak dapat kembali ke bentuk semula. Percobaan selanjutnya adalah melalui proses pemanasan. Pada saat di masukan ke dalam tabung reaksi dan di panaskan tidak terjadi apa  –  apa pada kulit ikan, karena tidak di masukan zat  –  zat lain seperti pada penambahan asam dan basa. Seperti di sebutkan di atas  bahwa protein mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim  pencernaan dalam mencerna protein tersebut. Begitu juga yang terlihat pada hasil pemanasan kulit ikan dimana kulit ikan menggumpal di dasar tabung dan sulit untuk di angkat karena terjadi koagulasi pada struktur protein. Namun setelah di uji ninhidrin, terlihat adanya warna ungu pada tabung reaksi yang berisi kulit ikan tersebut, hal tersebut dapat t erjadi karena seperti halnya pada saat memasak telur dengan di panaskan. Walau pun wujudnya berubah menjadi padat namun protein tetap ada pada telur tersebut begitu pula pada pemanasan kulit ikan ini sehingga asam amino masih ada yang berikatan sehingga terjadi perubahan warna  pada akhir uji ninhidrin.

KESIMPULAN

Sampel seperti kulit ikan akan mengalami denaturasi protein yang disebabkan oleh pemanasan dan penambahan asam atau basa. Penambahan asam kuat membuat sampel mengalami penurunan pH yang lebih besar daripada penambahan asam lemah. Dan  penambahan basa kuat membuat sampel mengalami kenaikan pH lebih besar dari pada  penambahan basa lemah.

DAFTAR PUSTAKA

Kristianingrum, Susila. 2004. PEMBUATAN KERUPUK RAMBAK DARI  LIMBAH KULIT IKAN . staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/.../6.pdf. 09/11/2014. Wirastuti,dkk. 2006. Laporan Praktikum Pengaruh Pengolahan Terhadap Kecernaan atau  Digestibilitas Protein. UGM Yogyakarta Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit UI-Press: Jakarta.

LAMPIRAN

(Hasil uji pH)

(hasil kulit yang dipanaskan)

(hasil penambahan asam)

(hasil penambahan basa)

(Data laboratorium)