BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Di dalam tubuh, protein mempunyai peranan yang sangat penting. Fungsi utamanya sebagai zat pembangun kulit, otot, rambut, membran sel, jantung, hati, ginjal, dan beberapa organ penting lainnya. Kemudian, terdapat pula protein yang mempunyai fungsi khusus, yaitu protein yang aktif. Beberapa di antanya adalah enzim yang berperan sebagai biokatalisator, hemoglobin sebagai pengangkut oksigen, hormon sebagai pengatur metabolisme tubuh dari serangan penyakit. Kekurangan protein dalam jangka waktu lama dapat menganggu berbagai proses metabolisme di dalam tubuh serta mengurangi daya tahan tubuh terhadap serangan penyakit (Poedjiadi, 1994).
Allah swt berfirman dalam surah Al Maidah/5: 87 yang berbunyi
Terjemahnya:
Hai orang-orang yang beriman, janganlah kamu haramkan apa-apa yang baik yang telah Allah halalkan bagi kamu, dan janganlah kamu melampaui batas. Sesungguhnya Allah tidak menyukai orang-orang yang melampaui batas.
Dalam surah ini Allah menjelaskan bahwa makanan yang tidak halal adalah makanan yang tidak baik dan akan berdampak buruk bagi tubuh karena akan mengganggu sistem metabolisme tubuh, dan juga yang terpenting adalah tidak adanya kandungan protein dari makanan yang tidak halal. Darisini jelaslah bahwa Allah menganjurkan umatnya untuk memakan makanan yang baik yang mengandung protein untuk kelancaran metabolismu tubuh.
Atas dasar teori di atas, maka dilakukanlah penelitian tentang penentuan kadar protein murni dengan pengendapan protein pada beberapa bahan pangan.
B. Tujuan Praktikum
Mahasiswa diharapkan mampu mengendapkan protein dengan ammonium sulfat dan mengukur kadar protein setiap bahan uji yang digunakan dengan metode Lowry.
BAB II
TINJAUAN TEORITIS
A. Tinjauan Ayat yang Relevan
Adapun ayat yang relevan dengan praktikum ini. Allah swt berfirman dalam surah Al Nahl/16: 14 yang berbunyi:
uqèdur ”Ï%©!$# t¤‚y™ tóst7ø9$# (#qè=à2ù'tGÏ9 çm÷ZÏB $VJóss9 $wƒÌsÛ (#qã_Ì÷‚tGó¡n@ur çm÷YÏB ZpuŠù=Ïm $ygtRqÝ¡t6ù=s? ”ts?ur šù=àÿø9$# tÅz#uqtB ÏmŠÏù (#qäótFö7tFÏ9ur ÆÏB ¾Ï&Î#ôÒsù öNà6¯=yès9ur šcrãä3ô±s? ÇÊÍÈ
Terjemahnya:
Dan Dia-lah yang menundukkan lautan (untukmu), agar kamu dapat memakan daging yang segar (ikan) darinya, dan (dari lautan itu) kamu mengeluarkan perhiasan yang kamu pakai. Kamu juga melihat perahu berlayar padanya, dan agar kamu mencari sebagian karunia-Nya , dan agar kamu bersyukur.
Dalam tafsir Ibnu Katsir dijelaskan bahwa Allah memberi khabar tentang pengendalian-Nya terhadap lautan yang menggebu-gebu dengan ombak, dan Allah memberi anugerah kepada hamba-Nya dengan menundukkan lautan itu untuk mereka, dan membuatnya mudah untuk mengarunginya, dan menjadikan di dalamnya ikan besar dan ikan kecil, dan menjadikan dagingnya halal; baik dari yang hidup atau dari yang mati, dan Allah memberi anugerah kepada mereka dengan apa yang Allah ciptakan di dalam lautan itu, berupa mutiara dan permata yang sangat berharga.
Dalam surat ini dapat diartikan bahwa daging ikan yang segar mengandung proten yang tinggi, dan minyak ikan sebagai sumer kalsium dan iodium. Protein ikan mengandung berbagai asam amino dalam bentuk yang mendekati asam amino didalam tubuh manusia. Komposisi asam amino protein ikan juga lebih lengkap dibanding bahan makanan lain, salah satunya taurin, sangat bermanfaat merangsang pertumbuhan sel otak balita.
B. Tinjauan Umum Tentang Protein
Kata protein berasal dari protos atau proteos yang berarti pertama atau utama. Protein ialah ikatan peptida yaitu terjadi antara atom C dari gugus –COOH dengan atom N dari gugus –NH2. Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup, baik tumbuhan maupun hewan. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar setelah air. Kira-kira lebih dari 50% berat kering sel terdiri atas protein. Protein adalah senyawa organik kompleks yang terdiri atas unsur-unsur Karbon (50-55%), Hidrogen (± 7%), Oksigen (± 13%), dan Nitrogen (±16%). Banyak pula protein yang bengandung Belerang (S) dan Fosfor (P) dalam jumlah sedikit (1-2%). Ada beberapa protein lainnya mengandung unsur logam seperti tembaga dan besi (Syarfaini, 2012).
Langkah pertama dalam pemurnian protein adalah memisahkan molekul protein dari zat terlarut lain yang memiliki berat molekul rendah. Kemudian dilakukan beberapa derajat pemisahan protein yang berbeda-beda, berdasarkan sifat-sifat fisik protein seperti muatan listrik, ukuran molekul, serta kelarutan dalam berbagai macam pelarut. Akhirnya, dilakukan proses kromatografi afinitas yang merupakan proses pemurnian tingkat tinggi yang berdasarkan afinitas spesifik senyawa tertentu yang berikatan dengan suatu padatan (Ngili, 2013).
Molekul protein yang memiliki berat molekul lebih dari 5.000 tidak akan dapat melewati membran selofan. Permeabelitas selektif ini merupakan dasar dari proses dialisis. Proses dialisis biasanya dilakukan dengan menaruh larutan protein ke dalam kantung selofan lalu mencelupkan kantung tersebut dalam larutan penyangga. Molekul-molekul kecil akan berdifusi melewati kantung menuju larutan penyangga, sedangkan protein tetap berada dalam kantung (Poedjiadi, 1994).
Protein-protein tertentu dapat diendapkan dari campuran bermacam-macam protein. Pengendapan dilakukan dengan menambahkan zat kimia tertentu, yakni: garam netral seperti amonium sulfat, pelarut organik seperti etanol atau aseton, atau zat pengendap seperti asam trikloroasetat. Protein paling sedikit melarut dalam pelarut apapun bila nilai pH sama dengan titik isoelektriknya (pHI). Pada titik isoelektrik ini protein tidak bermuatan sehingga tolakan elektrostatik antara molekul protein menjadi minimal. Meskipun protein bisa saja memiliki muatan negatif sekaligus muatan positif pada titik isoelektriknya, tetapi muatan totalnya nol (Ngili, 2013).
Elektroforesis bberarti pergerakan molekul protein bermuatan listrik dalamm suatu medan listrik. Prinsip elektroforesis ini dipakai untuk memisahkan molekul-molekul protein menggunakan kertas atau gel poliakrilamida. Dalam elektroforesis sering digunakan istilah anoda dan katoda yang membingungkan. Perlu diingat bahwa anion adalah ion bermuatan negatif. Dalam elektroforesis anion bergerak menuju anoda (Syarfaini, 2012).
Kromatografi penukar ion bergantung pada interaksi elektrostatik antara protein bermuatan dengan partikel resin penukar ion yang muatannya berlawanan. Kekuatan tarik menarik antara protein dan partikel resin tergantung pada besarnya muatan protein (jugs pH larutan_ dan pada konstanta dielektrik medium. Interaksi ini bisa dimodifikasi dengan mengatur pH larutan atau mengatur konsentrasi garam (Poedjiadi, 1994).
Di dalam tubuh, protein mempunyai peranan yang sangat penting. Fungsi utamanya sebagai zat pembangun kulit, otot, rambut, membran sel, jantung, hati, ginjal, dan beberapa organ penting lainnya. Kemudian, terdapat pula protein yang mempunyai fungsi khusus, yaitu protein yang aktif. Beberapa di antanya adalah enzim yang berperan sebagai biokatalisator, hemoglobin sebagai pengangkut oksigen, hormon sebagai pengatur metabolisme tubuh dari serangan penyakit. Kekurangan protein dalam jangka waktu lama dapat menganggu berbagai proses metabolisme di dalam tubuh serta mengurangi daya tahan tubuh terhadap serangan penyakit (Fessenden, 1990).
Berdasarkan struktur molekulnya protein dapat dibagi menjadi dua golongan utama yaitu protein globuler dan protein fiber. Protein glubuler yaitu protein berbentuk bulat atau elips dengan rantai polipeptida yang berlipat. Umumnya protein glubuler larut dalam air, asam, basa, atau etanol. Sedangkan protein fiber berbentuk serat atau serabut dengan rantai polipeptida memanjang pada suatu sumbu. Hampir semua protein fiber memberikan peran struktural atau pelindung. Protein fiber tidak larut dalam air, asam, basa, maupun etanol (Poedjiadi, 1994).
Berat molekul protein sangat besar, ribuan sampai jutaan, sehingga merupakan suatu makromolekul. Seperti senyawa polimer lain (misalnya: pati), protein dapat pula dihidrolisis oleh asam, basa, atau enzim tertentu dan menghasilkan campuran asam-asam amino (Ngili, 2013).
Uji kuantitaif yang dilakukan pada percobaan ini adalah metode lowry. Metode Lowry mengkombinasikan pereaksi biuret dengan pereaksi lain (Folin-Ciocalteauphenol) yang bereaksi dengan residu tyrosine dan tryptophan dalam protein. Reaksi ini menghasilkan warna kebiruan yang bisa dibaca di antara 500 - 750 nm, tergantung sensitivitas yang dibutuhkan. Akan muncul puncak kecil di sekitar 500 nm yang dapat digunakan untuk menentukan protein dengan konsentrasi tinggi dan sebuah puncak besar disekitar 750 nm yang dapat digunakan untuk menentukan kadar protein dengan konsentrasi rendah. Metode ini lebih sensitif untuk protein konsentrasi rendah dibanding metode biuret (Fessenden, 1990).
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Waktu dan Lokasi
Praktikum dilaksanakan pada hari kamis tanggal 28 Oktober 2016 pada pukul 09.40 sampai 11.00 di laboratorium Mikrobiologi Lantai II Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar, Samata-Gowa.
B. Intrumen Praktikum
1. Alat
Adapun alat yang digunakan yaitu, tabung reaksi, pipet tetes/volume, spektrofometer, beaker/gelas kimia, rak tabung cuvet.
2. Bahan
Adapun bahan yang digunakan terbagi menjadi dua bahan yaitu bahan pangan berupa, ikan, tempe, telur, susu dan mie. Bahan kimia berupa (NH4) 2SO4 (ammonium sulfat), regen lowry, Larutan Lowry ada dua macam yaitu larutan A yang terdiri dari fosfotungstatfosfomolibdad (1:1)dan larutan Lowry B yang terdiri dari Nacarbonat 2% dalam NaOH 0,1 N, kupri sulfat dan Na-K-tartat 2%., Bovine Serum Albumin, Akuades.
C. Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja dalam praktikum ini adalah sebagai berikut
1. Pengendapan dengan ammonium sulfat
Dimasukkan 10 ml larutan uji pada 5 tabung reaksi. Ditambahkan 1,06 g; 1,64 g; 2,26 g; 2,91 g; dan 3,61 g pada masing-masing tabung untuk mendapatkan 20%, 30%, 40%, 50% dan 60% kejenuhan. Biarkan 30 menit agar protein mengendap, sentrifugasi untuk memisahkan pellet pada suhu 0º C pellet yang didapatkan dianalisa kadar proteinnya dengan metode lowry
2. Penentuan kadar protein dengan metode Lowry
a. Pembuatan kurva standar
Mula-mula dibuat larutan standar BSA dengan menimbang 0,01 g BSA (bovine serum albumin) yang kemudian dilarutkan dengan 10 ml H2O steril sehingga diperoleh larutan stok BSA dengan konsentrasi 1000 ppm. Larutan stok dengan konsentrasi 1000 ppm diencerkan dengan melarutkan 0,5 ml larutan stok ditambahkan 4,5 ml H2O steril sehingga diperoleh larutan stok BSA 100 ppm. Dari larutan stok tersebut dilakukan pengukuran terhadap standar protein terlarut dengan konsentrasi 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 dan 100 ppm. Masukkan 1 ml setiap seri pengenceran BSA ke dalam tabung reaksi, tambahkan 5 ml Lowry B. homogenkan kemudian inkubasi selama 10 menit. Tambahkan 0,5 ml Lowry A, homogenkan dan inkubasi selama 20 menit. Ukur dengan panjang gelombang 660 nm.
b. Pengukuran kadar protein sampel
Masukkan 1 ml sampel ke dalam tabung reaksi. Tambahkan 5 ml Lowry B. homogenkan kemudian inkubasi selama 10 menit. Tambahkan 0,5 ml Lowry A, homogenkan dan inkubasi selama 20 menit. Ukur dengan panjang gelombang 660 nm. Dengan persamaan matematik dari kurva standar protein, akan didapatkan kadar protein terlarut yang terkandung dalam larutan.
BAB IV
PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
Adapun hasil pengamatan dari praktikum ini dapat dilihat pada tabel dan kurva di bawah
1. Tabel Kadar Protein
Tabel 4.1 Kadar Protein Sampel
2. Kurva Kadar Protein |
Kurva 4.1 Pengendapan Kadar Protein
B. Pembahasan
1. Pengendapan dengan Amonium Sulfat
Asam sulfat (H2SO4) merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Pengendapan dapat terjadi karena saat ammonium sulfat ditambahkan pada larutan protein, ion-ion garam ammonium sulfat menarik molekul air menjauh dari protein. Hal ini disebabkan ion-ion pada garam ammonium sulfat memiliki muatan berat jenis besar dibanding protein, sehingga ketika ditambahkan dan berikatan dengan molekul air dapat memaksa molekul protein berinteraksi dan ketika penambahan ammonium sulfat dalam jumlah cukup banyak menyebabkan protein terpresipitasi. Prinsip pengendapan dengan ammonium sulfat berdasarkan pada kelarutan protein yang merupakan interaksi antara gugus polar dengan molekul air, interaksi ionik protein dengan garam dan daya tolak menolak protein yang bermuatan sama. Berdasarkan fenomena ini, proses kelarutan protein terbagi menjadi dua, yaitu proses salting in dan salting out.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan terhadap sampel ikan, susu murni, telur, tempe dan mie instan. Kemudian ditambahkan ammonium sulfat 0,82 gr terhadap 5 ml sampel dan didiamkan selama 30 menit kemudian dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 10.000 rpm selama 15 menit. Dari hasil sentrifugasi menghasilkan endapan yang mengandung protein murni.
2. Penentuan Kadar Protein dengan Metode Lowry
Uji kadar protein dengan metode Lowry merupakan salah satu metode pilihan untuk menetukan kadar protein dalam suatu bahan. Dalam keadaan basa, ion tembaga (Cu2+) membentuk kompleks dengan ikatan peptida yang mereduksi Cu2+ menjadi tembaga monovalen (Cu+). Ion Cu+ dan gugus radikal dari tirosin, triptofan, dan sistein bereaksi dengan pereaksi folin untuk menghasilkan suatu produk yang tidak stabil yang mereduksi molibdenum atau tungsten blue. Protein akan bereaksi dengan pereaksi Folin-Ciocalteau membentuk senyawa kompleks yang berwarna. Pembentukan senyawa tersebut disebabkan adanya reaksi antara basa tembaga dengan sampel protein yang diuji. Intensitas warna yang terbentuk tergantung pada jumlah asam aromatik yang berbeda untuk setiap jenis protein
Komposisi Lowry A : Pereaksi Lowry A dibuat dengan mencampurkan larutan Folin-clocalteus dengan aquades dengan perbandingan 1:1, dimana di ambil 1,5 ml larutan Folin-clocalteus dan 1,5 ml aquades, kemudian dihomogenkan lalu membentuk warna biru, sehingga dapat menyerap cahaya.
Komposisi Lowry B : Pereaksi Lowry B dibuat dengan mencampurkan Na2CO3 dalam NaOH 0,1 M, CuSO4, 5H2O 1 % dengan Na-K-Tartrat 2% dengan perbandingan 100:1:1, dimana diambil larutan Na2CO3 dalam NaOH 0,1 M sebanyak 25ml, CuSO4, 5H2O 1% sebanyak 0,25 ml dan Na-K-Tartrat 2% sebanyak 0,25 ml kemudian dihomogenkan. Kegunaan utama ammonium sulfat ialah sebagai pupuk untuk tanah basa (alkalis).
Gambar 4.1. Reaksi Lowry (Fessenden, 1990)
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metode yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri. Spektofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm) dan menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar tampak, UV, IR).
Dari hasil percobaan yang dilakukan kandungan kadar protein tertinggi dimiliki ikan menghasilkan 0.47 mg, tempe mengalami penurunan kadar protein dibandingkan dengan ikan yang menghasilkan 0.24 mg, putih telur mengalami penurunan kadar protein dengan menghasilkan 0.34 mg, susu mengalami penurunan kadar protein dengan menghasilkan 0.46 mg, dan kandungan kadar protein terendah dimiliki bahan pangan mie instan mengalami penurunan kadar protein menghasilkan 0.14 mg. Apabila dibandingkan dengan antara kadar standar protein dengan kadar protein hasil uji praktikum sangat jauh berbeda. Kadar protein pada pada uji praktikum ini sangat sedikit dibandingkan kadar standar protein. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor baik dalam pengolahan sampel bahan makanan, penyimpanan atau pengawetan bahan makanan itu sendiri. Perubahan kadar protein dapat terjadi karena denaturasi protein yang menyebabkan perubahan struktur lengkap dan karakteristik bentuk protein akibat gangguan interaksi sekunder, tersier, dan kuarter struktur seperti suhu penambahan garam, enzim, dan lainnya. Hal ini mampu membuat struktur protein berubah atau bahkan kekurangan dari kadar protein standar.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini yaitu Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup, baik tumbuhan maupun hewan. Secara berurut uji dilakukan untuk menentukan kadar kuantitatif protein yang terkandung dalam sampel makanan. Pada percobaan ini didapatkan hasil kadar protein dari masing-masing sampel yakni berturut ikan sebesar 0.47 mg/ml, susu sebesar 0.46 mg/ml, putih telur sebesar 0.34 mg/ml, tempe sebesar 0.24 mg/ml, dan mie instan sebesar 0.14 mg/ml
B. Saran
Adapun saran berdasarkan hasil praktikum ini yaitu dalam melakukan uji sampel perlu dilakukan dengan sabar dan teliti, mengerjakan urutan uji secara benar berdasarkan penuntun yang ada dan mintalah bantuan dari dosen pembimbing atau asisten praktikum untuk menyempurnakan hasil praktikum.
KEPUSTAKAAN
Anil Kumar Mandle, Pranita Jain, and Shailendra Kumar Shrivastava. Protein Structure Prediction Using Support Vector Machine. Vol.3, No.1, February 2012.
Fessenden, Ralp J. Kimia Organik Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga, 1990.
Ngili, Yohanis. Biokimia dasar. Bandung: Rekayasa Sains. 2013.
Poedjiadi, Anna. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Universitas Indonesia Press. 1994.
Syarfaini. Dasar-Dasar Ilmu Gizi. Makassar: Alauddin University Press. 2012.
LAMPIRAN
Hasil kurva Standar BSA
|
KONSENTRASI |
ABSORBANSI |
|
0 |
0,058 |
|
10 |
0,005 |
|
20 |
0,059 |
|
30 |
0,064 |
|
40 |
0,179 |
|
50 |
0,57 |
|
60 |
0,548 |
|
70 |
0,025 |
|
80 |
0,41 |
|
90 |
0,57 |
|
100 |
0,53 |
\
Tabel Kadar Total Protein pada Sampel
|
No. |
Sampel |
y |
a |
B |
y-b |
x = (y-b)/a |
Kadar protein mg/mL |
|
1 |
Ikan |
2.524 |
0.0054 |
0.0033 |
2.5207 |
466.80 |
0.47 |
|
2 |
Susu murni |
2.503 |
0.0054 |
0.0033 |
2.4997 |
462.91 |
0.46 |
|
3 |
Putih telur |
1.854 |
0.0054 |
0.0033 |
1.8507 |
342.72 |
0.34 |
|
4 |
Tempe |
1.315 |
0.0054 |
0.0033 |
1.3117 |
242.91 |
0.24 |
|
5 |
Mie Instan |
0.766 |
0.0054 |
0.0033 |
0.7627 |
141.24 |
0.14 |
0 komentar:
Posting Komentar