Pengantar Biokimia Gizi Tanggal Mulai : 5 November 2010Tanggal Selesai : 12 November 2010

PROTEIN DAN ASAM AMINO

Kelompok 5:

Endah Fitri Maharani I14104017Nurul Fitriyah I14104018Resita Nurbayani I14104015Stacey Athalia G I14104025Yudhi Adrianto I14104004

Asisten Praktikum:

Irni FahrianiYulaika Widhiastuti

Penanggung Jawab Praktikum:

Ir. Titi Riani M. Biomed

DEPARTEMEN GIZI MASYARAKATFAKULTAS EKOLOGI MANUSIAINSTITUT PERTANIAN BOGOR

2010PENDAHULUAN

Latar Belakang

Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang penting peranannya

dalam makhluk hidup. Fungsi dari protein itu sendiri secara garis besar dapat

dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu sebagai bahan struktural dan sebagai

mesin yang bekerja pada tingkat molekular. Apabila tulang dan kitin adalah

beton, maka protein struktural adalah dinding batu batanya. Beberapa protein

struktural, fibrous protein, berfungsi sebagai pelindung, sebagai contoh keratin

yang terdapat pada kulit, rambut, dan kuku. Sedangkan protein struktural lain

ada juga yang berfungsi sebagai perekat, seperti kolagen.

Protein dapat memerankan fungsi sebagai bahan struktural karena

seperti halnya polimer lain, protein memiliki rantai yang panjang dan juga dapat

mengalami cross-linking dan lain-lain. Selain itu protein juga dapat berperan

sebagai biokatalis untuk reaksi-reaksi kimia dalam sistem makhluk hidup.

Makromolekul ini mengendalikan jalur dan waktu metabolisme yang kompleks

untuk menjaga kelangsungan hidup suatu organisme. Suatu sistem metabolisme

akan terganggu apabila biokatalis yang berperan di dalamnya mengalami

kerusakan. Protein adalah molekul yang sangat vital untuk organisme dan

terdapat di semua sel. Protein merupakan polimer yang disusun oleh 20 macam

asam amino standar. Rantai asam amino dihubungkan dengan ikatan kovalen

yang spesifik. Struktur dan fungsi ditentukan oleh kombinasi, jumlah, dan urutan

asam amino, sedangkan sifat fisik dan kimiawi dipengaruhi oleh asam amino

penyusunnya (Murray dan Robert 2003).

Asam amino merupakan unit pembangun protein yang dihubungkan

melalui ikatan peptida pada setiap ujungnya. Protein tersusun dari atom C, H, O,

dan N, serta kadang-kadang P dan S. Dari keseluruhan asam amino yang

terdapat di alam hanya 20 asam amino yang yang biasa dijumpai pada protein

(Murray dan Robert 2003).

Gambar 1 Struktur molekul asam amino

Tujuan

Tujuan Umum

Tujuan umum dari pembuatan laporan praktikum ini adalah untuk

mengetahui beberapa pengujian protein dan asam amino.

Tujuan Khusus

1. Mengetahui hasil uji pengendapan oleh logam

2. Mengetahui hasil uji pengendapan oleh garam

3. Mengetahui hasil uji koagulasi

4. Mengetahui hasil uji pengendapan alkohol

5. Mengetahui hasil uji denaturasi protein

6. Mengetahui hasil uji biuret

7. Mngetahui hasil uji millon

METODOLOGI

Waktu dan Tempat

Praktikum pengujian protein dan asam amino ini dilakukan pada tanggal

05 November 2010 dan 12 November 2010 pada pukul 16.00-18.30 WIB.

Tempat praktikum di Laboratorium Biokimia lantai dua Departemen Gizi

Masyarakat IPB Darmaga.

Alat dan Bahan

Pengendapan oleh Logam

Pengamatan pengendapan protein oleh logam dapat dilakukan dengan

pengamatan langsung pada endapan logam yang terbentuk akibat reaksi protein

dengan garam logam berat. Bahan-bahan yang digunakan untuk pengamatan ini

adalah larutan albumin telur 2%, larutan Pb-asetat 5%, larutan HgCl2 2%, dan

larutan AgNO3 5%. Alat-alat yang digunakan untuk pengamatan ini adalah

tabung reaksi, pipet tetes, gelas ukur, dan pipet gondok.

Pengendapan oleh Garam

Pengamatan pengendapan protein oleh garam dapat dilakukan dengan

pengamatan langsung pada endapan yang terbentuk akibat reaksi protein

dengan garam anorganik. Hal tersebut dapat terjadi karena kemampuan ion

garam terhidrasi sehingga berkompetisi dengan molekul air untuk mengikat air.

Bahan-bahan yang digunakan untuk pengamatan ini adalah larutan albumin telur

2%, Kristal (NH4)2SO4, pereaksi Millon, dan pereaksi Biuret. Alat-alat yang

digunakan untuk pengamatan ini adalah tabung erlenmeyer, pipet tetes, kertas

saring, gelas ukur, corong dan pipet gondok.

Uji Koagulasi

Uji koagulasi dapat dilakukan dengan pengamatan langsung pada

endapan yang terjadi pada titik isoelektrik yang diakibatkan terjadi denaturasi

sehingga kelarutan protein tersebut berkurang. Bahan-bahan yang digunakan

untuk pengamatan ini adalah larutan albumin telur 2%, larutan asam asetat 1 M,

dan pereaksi Millon. Alat-alat yang digunakan untuk pengamatan ini adalah

tabung erlenmeyer, pipet tetes, tabung reaksi, batang pengaduk, penangas air,

gelas ukur, gelas kimia 1 L, dan pipet gondok.

Pengendapan oleh Alkohol

Pengamatan pengendapan protein oleh alkohol dapat dilakukan dengan

pengamatan langsung pada endapan yang terbentuk akibat reaksi protein

dengan larutan alkohol (larutan organik). Bahan-bahan yang digunakan untuk

pengamatan ini adalah larutan albumin, HCL 0,1 M, NaOH 0,1 M, buffer asetat

Ph 4,7, etanol 95%. Alat-alat yang digunakan untuk pengamatan ini adalah labu

Erlenmeyer, gelas ukur, pipet tetes, pipet gondok,batang pengaduk, dan tabung

reaksi.

Denaturasi Protein

Pengamatan denaturasi protein dapat dilakukan dengan pengamatan

langsung pada endapan yang terbentuk. Bahan-bahan yang digunakan untuk

pengamatan ini adalah larutan albumin, HCL 0,1 M, NaOH 0,1 M dan buffer

asetat Ph 4,7. Alat-alat yang digunakan untuk pengamatan ini adalah labu

Erlenmeyer, gelas ukur, pipet tetes, pipet gondok, gelas kimia, penangas air,

batang pengaduk, dan tabung reaksi.

Uji Millon

Pengamatan uji Millon dapat dilakukan dengan pengamatan langsung

pada timbulnya warna merah yang terbentuk pada larutan. Warna merah

tersebut adalah garam merkuri dari tirosin yang ternitrasi. Bahan-bahan yang

digunakan untuk pengamatan ini adalah larutan albumin 2%, larutan kasein 2%,

larutan gelatin 2%, dan pereaksi Millon. Alat-alat yang digunakan untuk

pengamatan ini adalah labu Erlenmeyer, gelas ukur, pipet tetes, pipet gondok,

gelas kimia, penangas air, batang pengaduk, dan tabung reaksi.

Uji Biuret

Pengamatan uji biuret dapat dilakukan dengan pengamatan langsung

pada timbulnya warna violet yang terbentuk pada larutan dengan CuSO4. Bahan-

bahan yang digunakan untuk pengamatan ini adalah larutan albumin 2%, larutan

kasein 2%, larutan gelatin 2%, NaOH 10% dan CuSO4. Alat-alat yang digunakan

untuk pengamatan ini adalah labu Erlenmeyer, gelas ukur, pipet tetes, pipet

gondok, batang pengaduk, dan tabung reaksi.

Prosedur Percobaan

Pengendapan oleh Logam

3 tabung yang berisi 3 mL larutan protein disiapkan

masing-masing tabung ditetesi dengan berurutan dengan 5 tetes larutan Pb-

asetat 5%, larutan HgCl2 2%, dan larutan AgNO3 5%

Gambar 2 Prosedur percobaan pengendapan oleh logam

Pengendapan oleh Garam

10 mL larutan protein disiapkan

Ditambah (NH4)2SO4 sedikit demi sedikit, hingga larutan mencapai titik jenuh

Disaring

Endapan diuji kelarutannya dengan air

Endapan diuji dengan pereaksi millon dan filtrate diuji dengan pereaksi biuret

Gambar 3 Prosedur percobaan pengendapan oleh garam

Uji Koagulasi

5 mL Larutan albumin protein disiapkan

Ditambah 2 tetes asam asetat 1M

Dipanaskan dalam air mendidih selama 5 menit

Endapan diambil dengan batang pengaduk

Endapan tersebut diuji kelarutannya dengan air

Endapan diuji dengan pereaksi millon

Gambar 4 Prosedur percobaan uji koagulasi

Pengendapan oleh Alkohol

3 buah tabung reaksi disiapkan

Tabung 1 2 3Larutan albumin 5 mL 5 mL 5 mLHCl 0,1 M 1 mL - -NaOH 0,1 M - 1 mL -Bufer asetat pH 4,7 - - 1 mLEtanol 95 % 6 mL 6 mL 6 mL

Kelarutan dan endapan diamati

Gambar 5 Prosedur percobaan pengendapan oleh alkohol

Denaturasi Protein

3 buah tabung reaksi disiapkan

Tabung 1 2 3Larutan albumin 9 mL 9 mL 9mLHCl 0,1 M - - -NaOH 0,1 M 1 Ml - -Bufer asetat pH 4,7 - 1 mL -

Didihkan selama 15 menit

Didinginkan pada temperature kamar

Diamati

Tabung 1 dan 2 ditambahkan 10 mL buffer asetat pH 4,7

Gambar 6 Prosedur percobaan denaturasi protein

Uji Millon

3 mL Larutan albumin protein disiapkan

Ditambah 5 tetes pereaksi Millon

Dipanaskan

Diamati

Gambar 7 Prosedur percobaan uji Millon

Uji Biuret

3 mL Larutan albumin protein disiapkan

Ditambah 1 mL NaOH dan dikocok

Ditambah 1 tetes larutan CuSO4 0,1% dan dikocok

Diamati

Gambar 8 Prosedur percobaan uji biuret

TINJAUAN PUSTAKA

Protein

Istilah protein diperkenalkan pada tahun 1830-an oleh pakar kimia

Belanda bernama Mulder, yang merupakan salah satu dari orang-orang pertama

yang mempelajari kimia dalam protein secara sistematik. Ia secara tepat

menyimpulkan peranan inti dari protein dalam sistem hidup dengan menurunkan

nama dari bahasa Yunani proteios, yang berarti “bertingkat pertama”. Protein

merupakan makromolekul yang menyusun lebih dari separuh bagian dari sel.

Protein menentukan ukuran dan struktur sel, komponen utama dari sistem

komunikasi antar sel serta sebagai katalis berbagai reaksi biokimia di dalam sel,

karena itulah sebagian besar aktivitas penelitian biokimia tertuju pada protein

khususnya hormon, antibodi, dan enzim. Semua jenis protein terdiri dari

rangkaian dan kombinasi dari 20 asam amino. Setiap jenis protein mempunyai

jumlah dan urutan asam amino yang khas. Di dalam sel, protein terdapat baik

pada membran plasma maupun membran internal yang menyusun organel sel

seperti mitokondria, retikulum endoplasma, nukleus, dan badan golgi dengan

fungsi yang berbeda-beda tergantung pada tempatnya. Protein-protein yang

terlibat dalam reaksi biokimia sebagian besar berupa enzim banyak terdapat di

dalam sitoplasma dan sebagian terdapat pada kompartemen dari organel sel.

Protein merupakan kelompok biomakromolekul yang sangat heterogen.

Ketika berada di luar makhluk hidup atau sel, protein sangat tidak stabil. Protein

merupakan komponen utama bagi semua benda hidup termasuk

mikroorganisme, hewan dan tumbuhan. Protein merupakan rantai gabungan 22

jenis asam amino. Protein memainkan berbagai peranan dalam benda hidup dan

bertanggung jawab untuk fungsi dan ciri-ciri benda hidup. Keistimewaan lain dari

protein yaitu strukturnya yang mengandung N (15,30-18%), C (52,40%), H (6,90-

7,30%), O (21-23,50%), S (0,8-2%), disamping C, H, O (seperti juga karbohidrat

dan lemak), dan S atau P, Fe, dan Cu (sebagai senyawa kompleks dengan

protein). Salah satu cara terpenting yang cukup spesifik untuk menentukan

jumlah protein secara kuantitatif adalah dengan penentuan kandungan N yang

ada dalam bahan makanan atau bahan lain (Sudarmaji 1989).

Menurut Lehninger (1982), protein diperkenalkan sebagai molekul makro

pemberi keterangan, karena urutan asam amino dari protein tertentu

mencerminkan keterangan genetik yang terkandung dalam urutan basa dari

bagian yang bersangkutan dalam DNA yang mengarahkan biosintesis protein.

Setiap jenis protein ditandai ciri-cirinya oleh:

1. Susunan kimia yang khas

2. Bobot molekular yang khas

3. Urutan asam amino yang khas.

Protein memegang peranan penting dalam berbagai proses biologis.

Peran-peran tersebut antara lain:

1. Katalisis enzimatik

2. Transportasi dan penyimpanan

3. Koordinasi gerak

4. Penunjang mekanis

5. Proteksi imun

6. Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf

7. Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi (Sloane 2004).

Jenis-jenis protein diantaranya adalah:

a. Kolagen, protein struktur yang diperlukan untuk membentuk kulit, tulang, dan

ikatan tisu

b Antibodi, protein sistem pertahanan yang melindungi badan daripada

serangan penyakit

c Dismutase superoxide, protein yang membersihkan darah kita

d Ovulbumin, protein simpanan yang memelihara badan.

e Hemoglobin, protein yang berfungsi sebagai pembawa oksigen

f Toksin, protein racun yang digunakan untuk membunuh kuman

g Insulin, protein hormon yang mengawal aras glukosa dalam darah

h Tripsin, protein yang mencernakan makanan protein (Girindra 1993).

Menurut Lehninger (1982), fungsi protein dibagi menjadi dua kelompok

besar, yaitu sebagai bahan struktural dan sebagai mesin yang bekerja pada

tingkat molekuler. protein dapat memerankan fungsinya sebagai bahan struktural

karena seperti halnya polimer lain, protein memiliki rantai yang panjang dan juga

dapat mengalami cross-linking dan selain itu juga dapat berperan sebagai

biokatalis untuk reaksi-reaksi kimia dalam sistem makhluk hidup. Struktur protein

terdiri dari empat macam struktur :

1. Struktur primer (struktur utama)

Struktur ini terdiri dari asam-asam amino yang dihubungkan satu sama

lain secara kovalen melalui ikatan peptida. Struktur ini terdiri atas asam amino

yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatan peptida. Ujung

dari polipeptida yang terbentuk ini memiliki sifat kimia yang berbeda, yaitu

mempunyai gugus amino bebas (ujung N atau amino, NH2-) dan mempunyai

gugus karboksil bebas (ujung C atau karboksil, COOH-). Oleh karena itu arah

polipeptida dan dituliskan baik N→C (kiri ke kanan) maupun C →N (kanan ke

kiri).

Gambar 9 Struktur primer protein

2. Struktur sekunder

Protein sudah mengalami interaksi intermolekul, melalui rantai samping

asam amino. Ikatan yang membentuk struktur ini, didominasi oleh ikatan

hidrogen antar rantai samping yang membentuk pola tertentu bergantung pada

orientasi ikatan hidrogennya. Ada dua jenis struktur sekunder, yaitu: α-heliks dan

β-sheet. Ikatan yang membentuk struktur ini didominasi oleh ikatan hidrogen

antara rantai samping yang membentuk pola tertentu bergantung pada orientasi

ikatan hidrogennya.

Gambar 10 Struktur sekunder protein

3. Struktur Tersier

Struktur tersier terbentuk karena adanya lipatan yang membentuk struktur

yang kompleks. Lipatan distabilkan oleh ikatan hidrogen, ikatan disulfida,

interaksi ionik, ikatan hidrofobik, dan ikatan hidrofilik. Interaksi intra molekuler

yang terjadi seperti ikatan hidrogan, ikatan ion, van der waals, dan hidropobik

yang turut menentukan orientasi struktur tiga dimensi dari protein.

Gambar 11 Struktur tersier protein

4. Struktur Kuartener

Struktur Kuartener terbentuk dari beberapa bentuk tersier, dengan kata

lain multi subunit. Interaksi intermolekul antar subunit protein ini membentuk

struktur keempat atau kuartener. Interaksi intermolekul antar subunit protein ini

membentuk struktur keempat/kwaterner. Setiap subunit protein dapat melakukan

komunikasi dan saling mempengaruhi satu sama lain melalui interaksi

intermolekuler. Beberapa struktur protein terikat dengan jembatan disulfida

antara polipeptida yang berbeda, tetapi banyak protein terdiri dari asosiasi

subunit yang lebih lemah yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen dan efek

hidrofobik. Protein ini dapat kembali pada komponen polipeptidanya atau

berubah komposisi subunitnya tergantung pada kebutuhan fungsinya.

Gambar 12 Struktur kuartener protein

Asam Amino

Asam amino merupakan unit pembangun protein yang dihubungkan

melalui ikatan peptida pada setiap ujungnya. Protein tersusun dari atom C, H, O,

dan N, atau P dan S. Asam amino yang terdapat di alam hanya 20 asam amino

yang yang biasa dijumpai pada protein.

Gambar 13 Struktur molekul asam amino

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

spesifik. 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. Semua asam amino yang ditemukan pada protein mempunyai ciri

yang sama, gugus karboksil dan amino diikat pada atom karbon yang sama.

Masing-masing berbeda satu dengan yang lain pada gugus R-nya, yang

bervariasi dalam struktur, ukuran, muatan listrik, dan kelarutan dalam air.

Beberapa asam amino mempunyai reaksi yang spesifik yang melibatkan gugus

R-nya (Lehninger 1982).

Melalui reaksi hidrolisis protein telah didapatkan 20 macam asam amino

yang dibagi berdasarkan gugus R-nya, berikut dijabarkan penggolongan tersebut

yaitu asam amino non-polar dengan gugus R yang hidrofobik, antara lain Alanin,

Valin, Leusin, Isoleusin, Prolin, Fenilalanin, Triptofan, dan Metionin. Golongan

kedua yaitu asam amino polar tanpa muatan pada gugus R yang beranggotakan

Lisin, Serin, Treonin, Sistein, Tirosin, Asparagin, dan Glutamin. Golongan ketiga

yaitu asam amino yang bermuatan positif pada gugus R dan golongan keempat

yaitu asam amino yang bermuatan negatif pada gugus R. Dari ke-20 asam amino

yang ada, dijumpai delapan macam asam amino esensial yaitu Valin, Leusin,

Isoleusin, Metionin, Fenilalanin, Triptofan, Treonin, dan Lisin. Asam amino

essensial ini tidak bisa disintesis sendiri oleh tubuh manusia sehingga harus

didapatkan dari luar seperti makanan dan zat nutrisi lainnya (Girindra 1993).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Protein

Larutan protein yang digunakan dalam praktikum ini adalah larutan

albumin. Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air serta dapat

terkoagulasi oleh panas. Albumin terdapat dalam serum darah dan putih telur

(Poedjiadi 1994).

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

(Winarno 2002). Redenaturasi adalah denaturasi protein yang berlangsung

secara reveresibel (Poedjiadi 1994).

Uji Pengendapan oleh Logam

Garam logam berat seperti Ag, Pb, dan Hg akan membentuk endapan

logam proteinat. Ikatan yang terbentuk amat kuat dan akan memutuskan

jembatan garam, sehingga protein mengalami denaturasi. Secara bersama

gugus -COOH dan gugus -NH2 yang terdapat dalam protein dapat bereaksi

dengan ion logam berat dan membentuk senyawa kelat. Ion-ion tersebut adalah

Ag+, Ca++, Zn++, Hg++, Fe++, Cu++, Co++, Mn++, dan Pb++. Selain gugus -COOH. dan

gugus -NH2, gugus -R pada molekul asam amino tertentu dapat pula terjadi

reaksi dengan ion atau senyawa lain. Gugus sulfihidril (-SH) pada molekul sistein

akan bereaksi dengan ion Ag+ atau Hg++ (Poedjiadi 1994).

Tabel 1 Hasil uji pengendapan oleh logamNo Larutan Campuran Hasil1 Larutan protein+HgCl2 2% Warna bening, terdapat endapan2 Larutan protein+AgNO3 5% Warna putih (+++), terdapat endapan3 Larutan protein+Pb-asetat 5% Warna putih (++), terdapat endapan

Hasil percobaan diketahui bahwa reaksi antara logam berat dan albumin

menghasilkan endapan, endapan yang paling banyak dihasilkan oleh AgNO3

diikuti Pb-asetat dan HgCl2. Logam Ag dan Pb lebih reaktif daripada Hg karena

kedua logam tersebut merupakan logam transisi pada sistem periodik unsur.

Garam logam berat sangat berbahaya bila sampai tertelan karena garam

tersebut akan mendenaturasi sekaligus mengendapkan protein sel-sel tubuh.

Uji Pengendapan oleh Alkohol

Protein dapat diendapkan dengan penambahan alkohol. Pelarut organik

akan mengubah (mengurangi) konstanta dielektrika dari air, sehingga kelarutan

protein berkurang, dan juga karena alkohol akan berkompetisi dengan protein

terhadap air (Poedjiadi 1994).

Tabel 2 Hasil uji pengendapan oleh alkoholNo Larutan campuran Larut Tidak larut1 Larutan albumin+HCl 0,5 M+etanol 95% 2 Larutan albumin+NaOH 0,1 M+etanol 95% 3 Larutan albumin+buffer asetat pH

4,7+etanol 95%

Pada uji pengendapan protein oleh alkohol, endapan hanya dihasilkan

oleh buffer asetat, tetapi pada HCl dan NaOH tidak terdapat endapan. Buffer

asetat menghasilkan endapan karena memiliki pH 4,7 yang sama dengan pH

isolistrik albumin (4,55-4,90). Pada HCL dan NaOH tidak terdapat endapan

karena HCl merupakan asam kuat dan NaOH adalah basa kuat, jadi pH yang

terlalu asam atau terlalu basa akan membuat larutan albumin menjadi larut dan

tidak terjadi endapan.

Uji Pengendapan oleh Garam

Kelarutan protein akan berkurang bila ke dalam larutan protein

ditambahkan garam-garam anorganik, akibatnya protein akan terpisah sebagai

endapan. Peristiwa pemisahan protein ini disebut salting out. Bila garam netral

yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi, maka protein akan mengendap.

Pengendapan terus terjadi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi,

sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk

mengikat air. Karena garam anorganik lebih menarik air maka jumlah air yang

tersedia untuk molekul protein akan berkurang (Winarno 2002). Larutan albumin

dalam air dapat diendapkan dengan penambahan amoniumsulfat ((NH4)2SO4)

hingga jenuh (Poedjiadi 1994).

Tabel 3 Hasil uji pengendapan oleh garamNo Pereaksi Hasil

Larutan albumin+(NH4)2SO4

a. Endapan dilarutkan dengan air Terbentuk endapan, warna beningb. Endapan dilarutkan dengan Millon Terbentuk endapan, warna beningc. Endapan dilarutkan dengan Biuret Tidak terbentuk endapan, warna

bening kebiruanSetelah larutan albumin dijenuhkan dengan (NH4)2SO4, uji kelarutan

endapan yang terjadi dengan air menunjukkan hasil positif (endapan larut

membentuk butiran). Kemudian butiran direaksikan dengan pereaksi Millon, dan

bereaksi positif dengan ditandai endapan dan tidak berwarna. Uji filtrat dengan

pereaksi biuret menunjukkan hasil negatif yang ditandai dengan tidak

terbentuknya endapan dan memiliki warna bening kebiruan. Pengujian endapan

yang dihasilkan dengan pereaksi Millon bertujuan untuk mengetahui ada

tidaknya kandungan tirosin, sedangkan pengujian filtrat dengan pereaksi biuret

bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya gugus amida pada filtrat yang

dihasilkan.

Uji Denaturasi 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 (Ophart 2003).

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 telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama

pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang

dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein.

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.

Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang sempit (Ophart 2003).

Tabel 4 Hasil uji denaturasi proteinNo Larutan campuran Hasil1 Larutan albumin 9 mL+NaOH 1

mLTidak larut, endapan yang terbentuk paling banyak

2 Larutan albumin 9 mL+bufer asetat pH 4,7

Tidak larut, endapan yang terbentuk banyak

3 Larutan albumin 9 mL+HCl 0,1 M Tidak larut, endapan yang terbentuk sedikit

Pada uji denaturasi, larutan albumin yang dipanaskan pada air mendidih

yang ditambahkan dengan NaOH membentuk endapan paling banyak. Karena

NaOH merupakan basa kuat, sehingga panas mampu memutuskan ikatan

hidrogen dan akan menyebabkan penggumpalan lebih banyak daripada larutan

yang memiliki pH sedang seperti buffer asetat dan pada asam kuat (HCl).

Uji KoagulasiSeperti asam amino, protein yang larut dalam air akan membentuk ion

yang mempunyai muatan positif dan negatif. Dalam suasana asam molekul

protein akan membentuk ion positif, sedangkan dalam suasana basa akan

membentuk ion negatif. Pada titik isolistrik protein mempunyai muatan positif dan

negatif yang sama, sehingga tidak bergerak ke arah elektroda positif maupun

negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda tersebut. Protein

mempunyai titik isolistrik yang berbeda-beda. Titik isolistrik protein mempunyai

arti penting karena pada umumnya sifat fisika dan kimia erat hubungannya

dengan pH isolistrik ini. Pada pH di atas titik isolistrik protein bermuatan negatif,

sedangkan di bawah titik isolistrik, protein bermuatan positif. Titik isolistrik pada

albumin adalah pada pH 4,55-4,90 (Poedjiadi 1994).

Adanya gugus amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantai

molekul protein, menyebabkan protein mempunyai banyak muatan (polielektrolit)

dan bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam maupun basa). Daya reaksi

berbagai jenis protein terhadap asam dan basa tidak sama, tergantung dari

jumlah dan letak gugus amino dan karboksil dalam molekul. Dalam larutan asam

(pH rendah), gugus amino bereaksi dengan H+, sehingga protein bermuatan

positif. Sebaliknya, dalam larutan basa (pH tinggi) molekul protein akan bereaksi

sebagai asam atau bermuatan negatif. Pada pH isolistrik muatan gugus amino

dan karboksil bebas akan saling menetralkan sehingga molekul bermuatan nol

(Winarno 2002).

Tabel 5 Hasil uji koagulasiNo Larutan campuran Hasil1 Larutan albumin+larutan asetat 1 M+Millon Terjadi endapan2 Larutan albumin+larutan asetat 1 M+Millon+air Tidak terjadi endapan

Pada uji koagulasi, penambahan asam asetat bertujuan agar larutan

albumin mencapai pH isolistriknya sehingga bisa terkoagulasi. Hasil uji kelarutan

endapan dengan air menunjukkan hasil negatif. Setelah endapan diuji dengan

pereaksi Millon, warna berubah menjadi merah bata yang artinya terjadi reaksi

positif. Pengujian endapan yang dihasilkan dengan pereaksi Millon bertujuan

untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin.

Asam amino

Uji Millon

Pada percobaan kedua, dilakukan uji protein dengan pereaksi Millon

untuk mendeteksi adanya raksa dan asam amino untuk mendeteksi adanya

gugus fenil. Protein adalah bahan organik kompleks yang terdiri daripada satu

atau lebih rangkaian subunit asam amino. Molekul protein mempunyai banyak

asam amino. Sel dalam tubuh memerlukan protein untuk menjalankan berbagai

fungsi. Fungsi protein yang paling penting ialah sebagai enzim, molekul struktur,

hormon, dan molekul pengangkut oksigen. Selain itu, protein juga adalah bahan

utama untuk sintesis antibodi dan protein plasma darah (Winarno 2002).

Uji Millon merupakan uji untuk mengetahui keberadaan protein pada

suatu bahan makanan.  Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri

nitrat dalam asam nitrat. Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan protein,

akan menghasilkan endapan putih yang dapat berubah menjadi merah oleh

pemanasan.

Tabel 6 Hasil uji Millon

LarutanWarna

Kelompok 1 Kelompok 2 Kelompok 3

Kelompok 4

Kelompok 5

Kasein Merah Muda (+)

Keruh (+) (ada

gumpalan merah muda)

Merah Muda (+)

Merah Muda (+)

Merah Muda (+)

Albumin Kuning Keruh (-)

(berbuih di bagian

atasnya)

Merah Muda (+)

Merah Muda (+)

Merah Muda (+)

Merah Muda (++)

Gelatin Kuning Bening (-)

Kuning Bening (-)

Kuning Muda (-)

Kuning Muda (-)

Kuning Bening (-)

Protein adalah polimer asam amino. Protein mempunyai unsur C, H, O

dan N. Semua asid amino (asam amino) mempunyai struktur yang sama, yaitu

karbon utama yang mempunyai ikatan kepada 4 jenis kumpulan, kumpulan

tersebut ialah (i)kumpulan amino (-NH2), (ii)kumpulan karboksil (-COOH), (iii)satu

hydrogen, dan (iv)satu kumpulan variabel, diwakili dengan R. Struktur dan fungsi

protein adalah ditentukan oleh kelainan pada kumpulan R ini. Adapun ciri-ciri dari

molekul protein adalah berat molekulnya besar, ribuan sampai jutaan, sehingga

merupakan suatu makromolekul. Umumnya terdiri dari 20 macam asam amino.

Terdapat ikatan kimia lain, yang menyebabkan terbentuknya lengkungan-

lengkungan rantai polipeptida menjadi struktur tiga dimensi protein.  Strukturnya

tidak stabil terhadap beberapa faktor: pH, radiasi, temperatur, medium pelarut

orgenik, dan detergen.

Percobaan uji dengan peraksi Millon menandakan protein yang

mengandung triosin atau triptofan, penambahan pereaksi Millon akan

memberikan warna merah. Pereaksi yang digunakan dalam uji Millon adalah

larutan merkuri dan ion merkuro dalam asam nitrat dan asam nitrit. Warna merah

yang terbentuk adalah garam merkuri dari tirosin yang ternitrasi. Pada kasein dan

albumin terbentuk warna merah muda, hal ini menandakan bahwa kasein dan

albumin ternitrasi serta memiliki atau mengandung tirosin. Sedangkan pada

gelatin setelah di teteskan pereaksi millon menghasilkan warna kuning, hal ini

menandakan bahwa gelatin tidak ternitrasi dan tidak mengandung tirosin.

Uji Biuret

Uji Biuret merupakan uji biokimia untuk mendeteksi protein dalam larutan,

dinamai menurut senyawa biuret (H2NCONHCONH2) yang terbentuk jika urea

dipanaskan. Natrium hidroksida dicampur dengan larutan uji dan kemudian

tetesan larutan CuSO4 1% ditambahkan perlahan-lahan. Hasil positif dinyatakan

oleh warna violet. Pada  reaksi ini kemungkinan terbentuk senyawa

kompleks  antara Cu2+ dengan pasangan elektron bebas dari gugus -NH ataupun

gugus -CO dari rantai polipeptida. Syarat untuk dapat terjadi reaksi ini adalah

adanya minimal dua ikatan peptida. Senyawa Biuret dihasilkan dengan cara

memanaskan urea di atas penangas air. Dalam larutan basa, biuret memberikan

warna violet dengan CuSO4. Reaksi ini disebut reaksi Biuret. Reaksi positif

akibat pembentukan senyawa kompleks Cu++ gugus -CO dan -NH dari rantai

peptida dalam suasana basa. Dipeptida dari asam-asam amino histidin, serin,

dan treonin tidak memberikan reaksi positif untuk uji ini (Winarno 1992).

Tabel 7 Hasil uji biuret

LarutanWarna

Kelompok 1 Kelompok 2

Kelompok 3

Kelompok 4

Kelompok 5

Kasein Ungu Bening

(7 tetes)

Ungu Bening

(6 tetes)

Ungu Bening

(5 tetes)

Ungu Bening

(4 tetes)

Ungu Kemerah Mudaan(8 tetes)

Albumin Ungu Bening

(6 tetes)

Ungu Bening

(6 tetes)

Ungu Bening

(5 tetes)

Ungu Bening

(4 tetes)

Ungu Bening

(10 tetes)Gelatin Ungu

BeningUngu

BeningUngu

BeningUngu Muda

(3 tetes)Ungu

Bening

(6 tetes) (6 tetes) (9 tetes) (5 tetes)

Perubahan pada warna sampel uji akan memberikan hasil yang positif

atau negatif. Ketika sampel berubah menjadi ungu itu berarti bahwa sampel

mengandung protein, untuk menentukan konsentrasi sampel reaksi biuret protein

dapat digunakan. Jika konsentrasi yang lebih, sampel akan berubah menjadi

lebih ungu. Terdapat banyak kesamaan antara asam amino dan molekul biuret

dan keduanya bereaksi dengan cara yang sama. Reaktan biuret adalah solusi

biru muda, yang dapat berwarna ungu bila dicampur dengan larutan yang

mengandung protein. Sebuah kompleks warna ungu terbentuk ketika ion

tembaga dari biuret bereaksi dengan ikatan peptida pada rantai polipeptida.

Karena protein dibuat dari asam amino, adanya ikatan peptida selama uji Biuret

untuk protein akan selalu memberikan hasil positif untuk semua jenis makanan

atau bahan makanan berbasis protein.

Pada larutan kasein, konsentrasi biuret minimum yang membentuk warna

sampel menjadi ungu adalah 4 tetes dan konsentrasi biuret maksimum yang

membentuk warna sampel menjadi ungu adalah 8 tetes dengan hasil warna ungu

kemerahmudaan. Pada larutan albumin konsentrasi biuret minimum yang

membentuk warna sampel menjadi ungu adalah 4 tetes, dan konsentrasi biuret

maksimum yang membentuk warna sampel menjadi ungu adalah 10 tetes. Pada

larutan gelatin konsentrasi biuret minimum yang membentuk warna sampel

menjadi ungu adalah 3 tetes, dan konsentrasi biuret maksimum yang membentuk

warna sampel menjadi ungu adalah 9 tetes. Pada ketiga larutan kasein, albumin

dan gelatin, masing-masing senyawa atau larutan tersebut mengandung protein,

hal ini ditandai dengan terjadinya perubahan warna sampel larutan menjadi ungu

setelah ditetesi pereaksi biuret.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Garam logam berat seperti Ag, Pb, dan Hg akan membentuk endapan

logam proteinat. Ikatan yang terbentuk amat kuat dan akan memutuskan

jembatan garam, sehingga protein mengalami denaturasi. Reaksi antara logam

berat dan albumin menghasilkan endapan, endapan yang paling banyak

dihasilkan oleh AgNO3 diikuti Pb-asetat dan HgCl2. Garam logam berat sangat

berbahaya bila sampai tertelan karena garam tersebut akan mendenaturasi

sekaligus mengendapkan protein sel-sel tubuh.

Buffer asetat menghasilkan endapan karena memiliki pH 4,7 yang sama

dengan pH isolistrik albumin (4,55-4,90). Pada HCL dan NaOH tidak terdapat

endapan karena HCl merupakan asam kuat dan NaOH adalah basa kuat, jadi pH

yang terlalu asam atau terlalu basa akan membuat larutan albumin menjadi larut

dan tidak terjadi endapan.

Uji kelarutan endapan yang terjadi dengan air menunjukkan hasil positif.

Kemudian direaksikan dengan pereaksi Millon, dan bereaksi positif. Uji filtrat

dengan pereaksi biuret menunjukkan hasil negatif. Pengujian endapan yang

dihasilkan dengan pereaksi Millon bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya

kandungan tirosin, sedangkan pengujian filtrat dengan pereaksi biuret bertujuan

untuk mengetahui ada tidaknya gugus amida pada filtrat yang dihasilkan.

Pada uji denaturasi, larutan albumin yang dipanaskan pada air mendidih

yang ditambahkan dengan NaOH membentuk endapan paling banyak. Karena

NaOH merupakan basa kuat, sehingga panas mampu memutuskan ikatan

hidrogen dan akan menyebabkan penggumpalan lebih banyak daripada larutan

yang memiliki pH sedang seperti buffer asetat dan pada asam kuat (HCl).

Penambahan asam asetat pada uji koagulasi bertujuan agar larutan

albumin mencapai pH isolistriknya sehingga bisa terkoagulasi. Hasil uji kelarutan

endapan dengan air menunjukkan hasil negatif. Setelah endapan diuji dengan

pereaksi Millon, terjadi reaksi positif. Pengujian endapan yang dihasilkan dengan

pereaksi Millon bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin.

Percobaan uji dengan peraksi Millon menandakan protein yang

mengandung triosin atau triptofan, penambahan perekasi Millon akan

memberikan warna merah. Pada kasein dan albumin terbentuk warna merah

muda, hal ini menandakan bahwa kasein dan albumin ternitrasi serta memiliki

atau mengandung tirosin. Sedangkan pada gelatin setelah di teteskan pereaksi

Millon menghasilkan warna kuning, hal ini menandakan bahwa gelatin tidak

ternitrasi dan tidak mengandung tirosin.

Pada uji biuret larutan kasein, konsentrasi biuret minimum untuk

membentuk warna sampel menjadi ungu adalah 4 tetes, dan maksimum 8 tetes.

Larutan albumin konsentrasi biuret minimum untuk membentuk warna sampel

menjadi ungu adalah 4 tetes, dan maksimum 10 tetes. Larutan gelatin

konsentrasi biuret minimum untuk membentuk warna sampel menjadi ungu

adalah 3 tetes, dan maksimum 9 tetes. Pada ketiga larutan kasein, albumin dan

gelatin, masing-masing senyawa atau larutan tersebut mengandung protein, hal

ini ditandai dengan terjadinya perubahan warna sampel larutan menjadi ungu

setelah ditetesi pereaksi biuret.

Saran

Sebaiknya pada uji pengendapan oleh logam dan uji denaturasi protein

pengamatan yang dilakukan lebih diperhatikan karena hasil yang didapat

berbeda dengan literatur. Selain itu, konsentrasi albumin yang digunakan terlalu

encer sehingga endapan yang dihasilkan terlalu sedikit.

DAFTAR PUSTAKA

Girindra A. 1993. Biokimia. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

K. Murray dan Robert, dkk. 2003. Biokimia Harper. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Lehninger AL. 1982. Dasar-Dasar Biokimia Jilid 1. Suhartono MT, penerjemah. Jakarta: Erlangga.

Ophart C.E. 2003 .Virtual Chembook. Jakarta: Elmhurst College.

Poedjiadi A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Penerbit UI-Press.

Sloane E. 2004. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Penerbit Buku. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Sudarmaji, S, dkk. 1989. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Yogyakarta: Penerbit Liberty.

Winarno. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

LAMPIRAN

Gambar 14 Hasil uji pengendapan oleh logam

Gambar 15 Hasil uji denaturasi protein

Gambar 16 Bahan uji pengendapan oleh alkohol

Gambar 17 Hasil uji pengendapan oleh alkohol

Gambar 18 Hasil uji pengendapan oleh garam(albumin+(NH4)2SO4+air+Millon)

Gambar 19 Hasil uji pengendapan oleh garam(albumin+(NH4)2SO4+air+biuret)

Gambar 20 Hasil uji pengendapan oleh garam(albumin+(NH4)2SO4+air)

Gambar 21 Hasil uji koagulasi(albumin+larutan asetat+air)

Gambar 22 Hasil uji koagulasi(albumin+larutan asetat+air+Millon)

Gambar 23 Hasil uji biuret

Gambar 24 Hasil uji Millon