Aplikasi Protein Emil

8/17/2019 Aplikasi Protein Emil

1/13

Aplikasi Protein di Bidang Kesehatan, Pangan, Industri, Pertanian dan Energi

Shobrun Jamil [1406531656] , Teknik Kimia, Universitas Inonesia

Abstrak!rotein bersal ari protos ari bahasa "unani #an$ berarti %ertama& 'e(inisi ari %rotein seniri aalahsuatu makromolekul #an$ tersusun ari asam)asam amino #an$ ihubun$kan satu sama lain en$anikatan %e%tia& !rotein memiliki karakteristik #an$ menarik se%erti aktivitas katalis #an$ tin$$i an

s%esi(ikasi substrat #an$ %etin$, membuat %rotein ban#ak i$unakan i berba$ai bian$& Sekaran$,telah itemukan berba$ai %en$a%likasian %rotein i berba$ai bian$ se%erti bian$ %an$an,kesehatan, teknolo$i, kosmetik atau ke*antikan, inustri, hin$$a bian$ kemiliteran& 'alam bian$kesehatan %rotein ber(un$si seba$ai insulin, vaksin hin$$a %enisilin& 'alam bian$ %an$an %roteinber(un$si alam %emenuhan kebutuhan %rotein manusia #an$ terkanun$ alam makanan, misaln#a%rotein sel tun$$al +!ST, roti, an seba$ain#a& 'alam bian$ inustri, %rotein ber%eran alaminustri eter$ent, kertas& 'an alam bian$ %ertanian, %rotein ber%eran seba$ia %e%tisia,insektisia& -in$$a %aa bian$ ke*antikan #an$ ber%eran alam %rouksi kosmetik&

Kata kunci: .%likasi, !rotein, !an$an, inustr#, !ST, !ertanian, !estisia, insektisia Ke*antikan,Kosmetik, /armasi, aksin, bat, insulin, teknolo$i, militer&

Pendahuluan!rotein berasal ari bahasa "unani 2!TIS #an$ berarti %ertama& 'e(inisi ari %rotein

seniri aalah suatu makromolekul #an$ tersusun ari asam)asam amino #an$ ihubun$kan satusama lain en$an ikatan %e%tia& !rotein memilikil molekul #an$ besar, karena itu serin$ imasukkanalam makromolekul #an$ kom%leks& !rotein meru%akan sumber asam amino baik essensial mau%un#an$ non)essensial&

!aa manusia an hean, %rotein ber(un$si seba$ai %embentuk struktur tubuh7 meru%akanbiokatalis +en8im an hormon #an$ membentuk reaksi kimia alam tubuh se%erti metabolisme,%en*ernaan, %ertumbuhan, ekskresi, an konversi ener$i kimia ke kiner9a mekanis7 %rotein %lasmaarah an hemo$lobin men$atur tekanan osmotik *airan tubuh7 an san$at ibutuhkan %aa reaksiimunolo$is&

'isam%in$ (un$si tersebut, %rotein memiliki bebera%a a%likasi i unia luar, baik alam bian$kesehatan, %an$an, inustri, teknolo$i an %ertanian& 'alam bian$ kesehatan %rotein ber(un$siseba$ai antiboi an %enisilin& 'alam bian$ %an$an %rotein ber(un$si alam %emenuhan kebutuhan%rotein manusia #an$ terkanun$ alam makanan, misaln#a %rotein sel tun$$al +!ST, roti, anseba$ain#a& 'alam bian$ inustri, %rotein ber%eran alam inustri eter$ent& 'an alam bian$%ertanian, %rotein ber%eran seba$ia insektisia&

Pembahasan

A. Aplikasi Protein di Bidang Industri dalam Bidang Pangan

!aa umumn#a kaar %rotein i alam bahan %an$an menentukan mutu bahan %an$an ituseniri& !rotein tera%at baik alam tubuh hean mau%un tanaman, #an$ kemuian terkenal berturut)turut seba$ai %rotein heani an %rotein nabati& !aa tubuh hean, %rotein tera%at i alam ototatau a$in$, kulit, kuku an rambut& Sean$kan %aa tanaman, %rotein tera%at alam bi9i, aun,buah an rhi8ome& !rotein 9u$a meru%akan %en#usun utama en8im)en8im an 2antiboies serta*airan)*airan tubuh se%erti arah, susu an %utih telur& !rotein san$at %entin$ ba$i kelan$sun$anhiu% suatu mahluk& Seba$ai *ontoh setia% oran$ membutuhkan %rotein 1 $r %er k$ berat baan %er hari an se%erem%at ari 9umlah %rotein tersebut sebaikn#a berasal ari %rotein heani& Jai misaln#aseseoran$ en$an berat baan 50 k$ memerlukan 50 $ %rotein %er hari, maka seban#ak 1:,5 $sebaikn#a berasal ari %rotein heani& Satu $ram %rotein a%at men$hasilkan 4 kalori& .%likasi%rotein alam bian$ %an$an #aitu&

1


2/13

Susu

;ambar 1& !rotein %aa SusuSumber < htt%


3/13

Eerikutn#a aalah %roses %eniihan, #an$ men$hentikan ke$iatan en8im& Selama %eniihan, ho%itambahkan ke alam ort untuk men$hasilkan rasa %ahit bir #an$ khas& Setelah kira)kira ua 9amiiihkan, ort iin$inkan sam%ai suhu tertentu& /ermentasi inilah taha% ter%entin$ alam %roses%embuatan bir& 'en$an bantuan ra$i, $ula seerhana alam ort iubah men9ai alkohol an karbonioksia& @ama (ermentasi #an$ berlan$sun$ tiak lebih ari semin$$u, an suhu %roses ituber$antun$ %aa 9enis bir misaln#a ale +bir keras atau la$er +bir rin$an #an$ ihasilkan&

Eir mentah itu kemuian i%inahkan ke alam tan$ki)tan$ki i ruan$ %en#im%anan baah

tanah untuk imatan$kan& Selama taha% ini, terbentuklah rasa serta aroma bir #an$ khas an 9u$a$elembun$)$elembun$ ari karbon ioksia& Eir men$alami %ematan$an selama suatu %erioe ariti$a min$$u sam%ai bebera%a bulan, ber$antun$ %aa 9enis bir& .khirn#a, bir #an$ telah 9ai ituikemas alam $enton$ atau botol an sia% ikirim ke tem%at tu9uan akhir&

Roti

;ambar :& n8im @i%ase alam %embuatan baker# !en$$unaan n8im alam Inustri %an$an&Sumber < Uni%&

n8im li%ase a%at i$unakan ala %roses %embuatan roti& n8im li%ase memiliki sisi akti( sehin$$a a%at men$hirolisis triasil$liserol men9ai asam lemak an $liserol& n8im li%ase a%ati$unakan untuk men$hasilkan *oklat tiruan, serta $lukosa oksiase untuk men*e$ah reaksi%en*oklatan %aa %rouk te%un$ telur an lain)lain& Sumber en8im li%ase ia%atkan ari bakteri +S&aureus, ka%an$ +.s%er$illus ni$er, hi8o%us arrhi8us, tanaman #an$ men$hasilkan tri$liseria

+ka*an$)ka*an$an, %an*reas an susu&

Protein Sel Tunggal!rotein Sel Tun$$al +!ST meru%akan %rouk bahan makanan #an$ telah ikemban$kan& !ST

men$anun$ kaar %rotein tin$$i #an$ berasal ari mikroba melalui %roses bioteknolo$i& !ST arimikroor$anisme i$unakan seba$ai su%lemen %rotein alam makanan manusia atau makananhean& #an$ ikemban$biakkan alam %embuatan %rotein sel tun$al ini ber$una seba$ai sumber %rotein& Bontoh mikroor$anisme #an$ a%at i$unakan untuk !ST aalah al$ae atau bakteri&Aikroor$anisme #an$ biasa i$unakan seba$ai %rotein sel tun$$al, antara lain al$a Bhlorella,S%irulina, an S*eneesmus, khamir Bania ut#lis, ka%an$ ber(ilamen /usarium $ramineaum& !STi%rouksi a$ar men$hasilkan %rouk makanan #an$ memiliki kualitas akan %rotein #an$ tin$$i&

!rouk !ST memiliki kelebiha, iantaran#a aalah alam %roses %rouksi !ST a%at

men$$unakan meia atau substrat #an$ bervariasi& !rouksi !ST %un tiak ber$antun$ %aa iklimatau%un musim& Kanun$an %rotein alam !ST 9u$a lebih un$$ul=tin$$i 9ika ibanin$kan en$ankanun$an %rotein hean atau tumbuhan&

3


4/13

Gambar 3. Proses Pembuatan PST Sumber : http://www.fao.org/

!roses %rouksi !ST ari sebuah mikroor$anisme an substrat lainn#a memiliki lan$kah asar seba$ai berikut, #an$ %ertama aalah %en#eiaan sumber karbon& Selain sumber karbon, sumber

nitro$en, (os(or an nutrisi lainn#a i%erlukan untuk menukun$ %ertumbuhan o%timal mikroor$anisme#an$ i%ilih& Kemuian ilakukan %en*e$ahan kontaminan en$an mem%ertahankan konisi sterilatau hi$ienis& Kom%onen a%at i%anaskan atau isterilkan e$an %en#arin$an an (ermentasi&Aikroor$anisme #an$ i%ilih iinokulasi alam keaaan murni& !roses !ST ilakukan alam konisisan$at aerobik +ke*uali $an$$an$& leh karena itu, aerasi #an$ memaai harus iseiakan&!enin$inan %erlu ilakukan a$ar %rosuk #an$ ihasilkan *uku% %anas& Eiomassa kembali %ulih arimeia +%emisahan biomassa mi*robial ari *airan (ermentasi kemuian iolah& !en$olahanbiomassa ber$una untuk menin$katkan ke$unaan atau a#a sim%an&

B. Aplikasi Protein di Bidang Industri

eter!en

!rotein alam bentuk en8im men9ai salah satu bahan aiti( #an$ tera%at %aa eter9en&!rotein #an$ terkanun$ i alam eter9en #aitu beru%a en8im #an$ a%at men$ikat %rotein, lemak,mau%un karbohirat #an$ terkanun$ i alam kotoran&

n8im #an$ iman(aatkan seba$ai bahan aiti( %aa eter9en #aitu en8im C)am#lase, li%ase an%rotease& n8im C)am#lase ber(un$si untuk mene$raasi kotoran %aa %akaian #an$ men$anun$star*h +*ontoh< kentan$, *oklat men9ai oli$osakaria& Selain itu, en8im tersebut 9u$a a%atmenin$katkan kualitas eter$en +kekuatan men$hilan$kan noa an ramah lin$kun$an& Sean$kanen8im li%ase, #an$ bersumber ari Pseudomonas putida iimobilisasi %aa %ermukaan kain untukmen$hilan$kan min#ak +en$an *ara hirolisis& Selain itu, en$an men$$unakan en8im %rotease,eter9en a%at men$uraikan %rotein an noa makanan #an$ tersusun atas %rotein %aa %akaian&

Tekstil

!aa %rouksi tekstil bahan)bahan #an$ i$unakan alam %roses %embuatann#a tera%at serattekstil #an$ berasal ari bahan lami atau%un bahan sintetik& Eahan alami #an$ i$unakan alaminustri tekstil iantaran#a berasal ari serat %rotein& Serat %rotein a%at berbentuk sta%le at$au(ilamen& Serat %rotein #an$ beberntuk sta%el a%at berasal ari rambut hean, se%erti beru%a omba,kelin*i, mohair an lain)lain& Famun, serat %rotein #an$ %alin$ i$unakan aalah #an$ berasal aribulu omba +ol&

4


5/13

Gol bersi(at hirosko%is, serat a%at mele%askan ua% air se*ara %erlahan an %aa bahantekstil akan menimbulkan %anas, Gol an serat #an$ se9enis meru%akan serat alam #an$ a%atmen$$um%al +feelting , a%abila iker9akan alam larutan sabun bersuhu %anas& Gol an suteraberasal ari serat %rotein& Serat ari %rotein lebih muah i%en$aruhi bahan)bahan kimia ari%aaserat selulosa&

;ambar 4 & !rouksi Gol +Serat !roteinSumber


6/13

Sumber < htt%


7/13

Sumber : &9aist&a*&9%

Aekanisme ker9a ari biosensor ini #aitu biorese%tor akan berinteraksi en$an substansi #an$akan ieteksi +sam%el analit& -asil interaksi #an$ beru%a besaran (isik se%erti %anas, arus listrik,%otensial listrik atau lainn#a akan imonitor oleh transuser& Eesaran tersebut kemuian i%rosesseba$ai sin#al sehin$$a i%eroleh hasil #an$ a%at i%ahami %aa suatu la#ar monitor&

Salah satu biosensor #an$ memiliki %resentase %rotein terbesar #aitu biosensor $lukosa #an$

i$unakan untuk men$ukur kaar $ula %aa %enerita iabetes& 'alam biosensor $lukosa, en8im#an$ i$unakan untuk sensor $lukosa aalah $lu*ose oHiase +;' ari mold se%erti Penicilliums%&, spergillus s%& an lain)lain& Eerkat %erkemban$an sirkuit elektronik, kimia bahan, an lain)lainari biosensor #an$ bersi(at multiisi%liner tersebut, sensor $lukosa a%at ibeli en$an har$ater9an$kau an muah %akai& .kan teta%i kom%onen %en$enaln#a, en8im ;' sama sekali tiakmen$alami %erbaikan se9ak %ertama kali i$unakan 40 tahun #an$ lalu& n8im ;' teta%i%er$unakan antara lain karena muah ia%atkan serta stabil& Teta%i kelemahan utaman#a, alamreaksin#a men$oksiasi $lukosa, ber$antun$ %aa konsentrasi oksi$en alam sam%el i manakaarn#a tentu san$at bervariasi& Saat ini, hal itu itan$$ulan$i en$an men$$unakan meiator +la8imn#a, (erri*#an ion& Untuk itulah, i%erlukan satu en8im baru #an$ tiak ber$antun$ %aa kaar oksi$en&

. Aplikasi Protein di Bidang Pertanian

Insektisida dan Pestisida

;ambar & !estisia ari %rotein bakteri

Sumber < htt%


8/13

!rotein 9u$a a%at ber(un$si seba$ai %estisia alami& !rotein #an$ i$unakan untuk %estisia

berasal ari tubuh bakteri #aitu bakteri Thurin$ienis& Eakteri Ea*illus thurin$iensis termasuk bakteri

%ato$en (akultati(& .%abila bakteri ini tiak memiliki lin$kun$an #an$ n#aman an tiak

men$untun$kan, maka bakteri ini akan membentuk (ase s%orulasi& !aa saat s%orulasi, tubuh ari

bakkteri ini akan teriri ari %rotein cry & !rotein cry meru%akan %rotein kelas enotoksin elta&

notoksin ini a%at mematikan seran$$a 9ika seran$$a memakan toksin tersebut& Aaka, %rotein =

toksin cry #an$ ihasilkan oleh bakteri a%at iman(aatkan seba$ai %estisia alami&

Kon$ersi %imbah Pertanian

Selain itu, tera%at %ula en8im #an$ a%at membantu konversi limbah %ertanian #an$ ban#akmen$anun$ li$noselulosa #an$ tin$$i, se%erti 9erami, bon$$ol an kulit 9a$un$, sabut kela%a, anseba$ain#a& Eahan #an$ men$anun$ li$noselulosa tersebut teriri atas hemiselulosa, selulosa, anli$nin a%at iman(aatkan lebih lan9ut men9ai bahan baku i berba$ai inustri lainn#a se%erti inustr#kertas, bahan bakar, an lainn#a& en$an bantuan en8im Hilanase

E. Bidang militer

Racun dari bakteri

Satu ari 9enis sen9ata biolo$is #an$ mematikan, ra*un botulinum ari bakteri Blostriiumbotulinium, aalah %rotein& Eebera%a senok teh akan *uku% untuk membunuh semua oran$ iIn$$ris& Eebera%a kilo akan membunuh setia% manusia i muka bumi& -al ini san$at berbaha#aa%abila i%rouksi i instalasi militer an berhar$a sekitar L 100 trili#un %er kilo& -al itu men#ebabkanEotulinum ToHin meru%akan 8at #an$ %alin$ mahal #an$ %ernah ibuat Seoran$ 'okter an %en#air Jerman, Justinus Kerner menamakan Eotulinum toksin %aa 1>:0 seba$ai 2Sausa$e %oison +ra*unsosis, karena bakteri ini men#ebabkan kera*unan akibat tumbuh i olahan a$in$ #an$ 9elek%enan$anann#a& kemuian 14 kelom%ok Eur$en menemukan baha ra*un botulinum men$hambattransmisi s#ara( otot&

Saat ini ra*un botulinum #an$ telah imurnikan iman(aatkan untuk tera%i ke*antikan, tera%imata 9ulin$ +strabismus, +ble%haros%asm an sakit otot +m#o(as*ial %aa atlet& Eakteri botulinumitemukan imana)mana, alam tanah, seimen iasar laut, usus an kotoran binatan$& Blostriiumbotulinum aalah bakteri anaerobik, $ram %ositi(, membentuk s%ora, berbentuk batan$ an relati( besar& S%ora bakteri a%at terhiru% atau termakan, atau a%at men$)in(eksi luka terbuka& Galau%unemikian bakteri an s%oran#a tiak berbaha#a& Eotulism, keaaan lum%uh, isebabkan oleh ra*un#an$ i%rouksi oleh bakteri, #an$ berarti korban tiak terin(eksi teta%i kera*unan botulism&

Tera%at tu9uh strain botulism, masin$ masin$ mem%rouksi %rotein #an$ ber%otensi seba$aineurotoHin& Ti%e ., E, an / men#ebabkan botulism %aa manusia& Ti%e B)al%ha men#ebabkan

botulism %aa un$$as omestik an liar& Ti%e B)beta an ' men#ebabkan botulism %aa ternak& Ti%eketu9uh ari botulism, strain ;, telah iisolasi ari *ontoh tanah, teta%i 9aran$ an belum menun9ukkanhubun$an #an$ men#ebabkan botulism manusia atau binatan$& Ti%e . an bebera%a ti%e E an ti%e /menekom%osisikan %rotein binatan$ an men#ebabkan bau ari makanan #an$ membusuk, ana$in$ busuk& Ti%e an bebera%a ti%e E,B, ' an / tiak %roteol#ti* +mereka tiak men*erna%rotein binatan$& Ketika mun*ul, ti%e botulism ini tiak a%at tereteksi en$an bau #an$ kuat&

Eakteri *lostriium meru%akan bakteri #an$ heat resistant an a%at bertahan ari %erebusan#an$ lama& Untuk men$han*urkan s%ora #an$ aa, makanan harus i%anaskan hin$$a tem%eratur 1:0oB atau lebih, se%erti alam %en$$unaan %ressure *ooker&a*un #an$ i%rouksi oleh bakteri

8


9/13

a%at ihan*urkan oleh %anas& Untuk men$han*urkan toHin #an$ bersumber ari makanan, makananharus i%anaskan hin$$a >5oB atau lebih selama lima menit, atau merebus seikitn#a selama 10menit a*un botulinum berasal ari bakteri Blostriium botulinum& Karakteristik ari ra*un #an$berasal ari bakteri tersebut aalah a%at melum%uhkan sara( sehin$$a a%at men#ebabkankematian&

;ambar >& a*un Eotulinum

Sumber


10/13

an %ertumbuhan sel& !aa %roses ini, tri%sin ia%atkan ari %ankreas sa%i& Setelah ilakukan%ertmbuhan %aa virus, virus tersebut kemuian i%isahkan ari meiumn#a& !emisahan ini a%atilakukan en$an *ara (iltrasi, sentri(u$asi atau teknik lain&

(bat)obatan

;ambar 10& !roses !rotein #an$ ihasilkan oleh 'F. ber%eran alam %enemuan obat baru&

Sumber < htt%


11/13

ari Bit# o( -o%e Aei*al Benter an anak %erusahaan bioteknolo$i ;enente*h i San /ran*is*oberhasil mensintesis insulin manusia i laboratorium men$$unakan %roses #an$ a%at men$hasilkaninsulin alam 9umlah ban#ak& Tim %eneliti ini memasukkan $en insulin manusia ke alam 'F. bakteri,an men$$unakan bakteri seba$ai miniatur %abrik #an$ membuat rantai %e%tia . an E se*arater%isah& @an$kah selan9utn#a #aitu %roses kimia untuk men$$abun$kan keua rantai tersebut&-asiln#a aalah insulin manusia tan%a %ermasalahan an e(ek sam%in$ #an$ terkaan$ itimbulkanoleh insulin hean&

Insulin manusia men$anun$ ua rantai %rotein en$an total 51 asam amino& antai #an$ihubun$kan oleh ua ikatan isul(ia& .a site)site %aa insulin #an$ rentan terhaa% e$raasi olehsuatu en8im se%erti *arboH#%e%tiase ., leu*in amino%e%tiase, tr#%sin, an ;lu B& ;lu B aalahsuatu en8im mikrobial #an$ i%rouksi oleh bakteri Sta%h#lo*o**us& ;lu B memoton$ insulin %aa 4tem%at& Site tem%at %en$enalan en8im tri%sin #aitu %aa asam amino $lisin an ar$inin&

;ambar 11& Struktur Insulin

Sumber<

htt%


12/13

teta% serta memberi e(ek baik ba$i re$enerasi sel kulit sehin$$a kulit a9ah tiak *e%at kusanm ankeri%ut karena aan#a kola$en&

;ambar 1:& Eentuk (isis Kola$ne an Kola$en kulit

Sumber < htt%


13/13

%rotein ban#ak i$unakan seba$ai en8im i inustri eter9en an 9u$a i bian$ inustr# tekstil hin$$akertas& 'i bian$ teknolo$i, %rotein ber%eran seba$ai biosensor #an$ a%at meneteksi bebera%a

9enis 8at lainn#a& 'i bian$ ke*antikan %rotein 9u$a ber%eran seba$ai %en$hasil kosmetik& !rotein 9u$aber%eran alam bian$ militer #an$ %en$$unaann#a a%at membaha#akan n#aa oran$ ban#ak&

a+tar Pustaka

.nerson, 'aniel& . Ste% Toar Ainute /a*tories that !rou*e Aei*ine Insie the Eo#, :01:, .vailable at

Aplikasi Protein Emil

Documents

Transcript of Aplikasi Protein Emil