Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Jumat, 5 Desember 2014

Struktur dan Fungsi Biomolekul PJP : Inda Setyawati, S. TP, M. Si

Asisten : Gia Permasku, S.Si

Selvi Muliani

Nur Hidayah H.L

MINERAL

Kelompok 17

Agustinus Hadi Prasetyo G84120080

Aprilita Putri Defan Ritonga G84120025

Latifah Amalia G84120045

Departemen Biokimia

Fakultas Matematika dan Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

2014

PENDAHULUAN

Mineral merupakan unsur unsur yang berada dalam bentuk sedeerhana.

Dalam ilmu gizi biasanya disebut unsur unsur mineral. Unsur unsur mineral

terbukti essensial dalam makanan dapat dapat diperoleh 17 mineral. Analisis abu

mineral menunjukkan bahwa ada lebih dari dua puluj macam unsur mineral yang

terdapat dalam tubuh yaitu kalsium , fosfor , kalium, sulfur, natrium , klor,

magnesium, besi, seng, selenium, mangan, tembaga, iodium, molibdenum, kobalt,

krom, fluor dan sedikit vanadium, barium, brom, emas, peak, nikel, aluminium,

timah, bismuth, gallium , silikon, arsen dan lainnya. Sebagian besar mineral

terdapat dalam tulang dan kurang lebih kandungan mineral dalam tubuh manusia

rata-rata mencapai 4% (Poedjiadi 2009).

Mineral yang essensial dalam makanan umumnya dibagi dalam dua buah

kategorial yang besar yaitu unsur unsur makronutrien dan mikro nutrien

(Poedjiadi 2009). Berdasarkan fungsinya ineral dibagi menjadi 7 kelompok yaitu

berdasarkan strukturnya, fungsi yang berhubungan dengan membran, fungsi

sebagai gugus prostetik pada enzim, fungsi pengaturan / regulasi hormon, mineral

essensial namun beum diketahui fungsinya lebih lanjut, memliki pengaruh pada

tubuh namun belum pasti diperkirakan, ditemukan dalam makanan namun bersifat

toksik jika dikonsumsi berlebihan (Murray 2012).

Keseimbangan ion-ion mineral dalam tubuh mengatur proses

metabolisme , mengatur keseimbangan asam basa, tekanan osmotik, membantu

transpor senyawa penting untuk membentuk membran, pembentuk konstituen

dalam jaringan tubuh (Murray 2012).

Percobaan yang dilakukan ini adalah menguji keberadaan mineral dalam

abu tulang diuji. Abu uji dilarukan dalam asam kuat kemudian penyaringan

dilakukan untuk menguji filtrat dan endapan secara terpisah. Uji dengan filtrat

bertujuan menguji keberadaan klor dan sulfat, sedangkan endapan yang diperoleh

dilarutkan kembali dengan asam lemah, kemudian filtratnya digunakan untuk

menguji keberadaan kalsium, magnesium dan fosfat, sedangkan endapannya

dipakai untuk uji besi. Praktikum ini bertujuan menganalisis secara kualitatif

unsur mineral yang terdapat dalam abu tulang.

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Praktikum ini dilakukan di Laboratorium B Biokimia, Departemen

Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB pada hari

Jumat, tanggal 5 Desember 2014, pukul 8.00-11.00 WIB.

Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan adalah abu tulang dan alat yang digunakan dalam

percobaan ini adalah penangas air, pereaksi seperti BaCl2, HCl, Asam asetat ,

asam sulfat ammonium klorida, ammonium hidroksida.

Prosedur

Pembuatan abu tulang. Ke dalam pinggan porselin dimasukkan sebanyak

3 gram tepung tulang dan dipanaskan sampai terjadi abu (dalam tabur). Hasil abu

tulang yang berwarna kelabu didinginkan dan selanjutnya digerus halus di dalam

mortar, Avu halus terebut dipanaskan kembali di dalam pinggan prselin sampai

putih. Abu putih terebut dibiarkan menjadi dingin kembali dan dipindahkan ke

dalam gelas piala 250 mL. Ke dalam larutan tersebut ditambahkan 50 mL asam

nitrat 10% kemudian diaduk hingga rata. Pemanasan dilakukan hingga abunya

menadi larut dan kemudian diberikan penamnbahan akuades sebanyak isi yang

sama. Penyaringan dilanjutkan dan diberikan penambahan amonium hidroksida

pekat kedalam filtraat sampai bereaksi basa, terentuknya basa dibuktikan dengan

adaya endapan putih yang tebal yang menunjukkan adanya fosfat. Penyaringan

kembali dilanjutkan dan hasil filtrat yang terbentuk digunakan untuk uji

berikutnya bersama dengan endapannya secara terpisah.

Pengujian filtrat. Uji klorida menggunakan filtrat sebanyak 2 mL

diasamkan dengan asam nitrat pekat 10 % kemudian diberikan larutan AgNO3,

Endapan yang terbentuk menunjukkan adanya klor

Uji Sulfat. Sebanyak 2 mL diasamkan dengan larutan HCl 10 % kemudian

diberikan penambahan BaCl2 Endapan yang terbentuk menunjukkan adanya

sulfat.

Pengujian Endapan. Sebanyak 10 mL larutan asam asaetat 10 %

ditambahkan pada endapan hasil saringan. Filtrat yang telah terbentuk diuji

keberadaan kalsium dengan menuangkan 2 mL ke dalam ammmonium oksalat

1%. Endapan yang terbentuk menunjukkan adanya kalsium. Filtrat sebanyak 2 mL

digunakan untuk uji fosfat dengan menambahkan 1 mL urea 10 % dan pereaksi

molibdat khusus. Larutan dicampur dengan rata kemudian diberikan penambahan

1 mL larutan ferosulfat khusus. Pembentukan warna biru pada larutan yang makin

lama makin pekat menunjukkan adanya fosfat. Sisa filtrat yang tersisa digunakan

untuk uji magnesium. Pemanasan dilakukan kemudian penambahan kristal

ammonium karbonat dan ammonium klorida. Endapan disaring kemudian

kedalam filtrat ditambahkan dinatrium hidrogen fosfat dan larutan ammonium

hidroksida. Endapan puth yang terbentuk menunjukkan adanya magnesium.

Endapan yang masih tersisa dari penuangan asam asetat 10 % diuji untuk

mengidentifikasi keberadaan besi. Sedikit HCl ditambahkan kedalam sistem

endapan pada kertas saring. Kemudian filtrat yang terbentuk ditempatkan untuk

pengujian filtrat . Filtrat pertama diberikan penambahan 1mlaamonium tiosianat

kemudian 1 ml kalium ferosiandia.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Jaringan dinamis yang dibentuk atas fungsi mekanik, biologi, dan kimia

disebut tulang. Tulang dapat berperan sebagai penyangga tubuh sehingga tubuh

dapat bergerak. Senyawa kimia penyusun tulang dapat dipengaruhi umur, nutrisi,

hormon, dan kelainan (Loveridge 1999). Mineral dalam tulang yang paling

banyak ditemukan yakni kalsium, fosfor, dan magnesium (Keene et al. 2004).

Loveridge (1999) menyatakan bahwa senyawa tersebut selain sebagai struktur

tulang juga berperan dalam berbagai hal. Percobaan ini menggunakan metode

penguapan dalam menghasilkan abu yang nantinya ditambahkan NH4OH pekat

dan disaring hingga dihasilkan filtrat dan endapan. Keduanya diuji dengan cara

yang berbeda. Hasil percobaan disajikan pada tabel 1.

Tabel 1 Hasil uji identifikasi ineral terhadap abu tulang.Nama Uji Hasil pengamatan (perubahan) GambarUji FiltratUji Klorida +, tidak berwarna menjadi putih keruh ,

sedikit endapan

Uji Sulfat - , tidak terjadi perubahan warna

Uji EndapanUji Kalsium +, Putih keruh, endapan puith ditemukan

dalam jumlah banyak

Uji Fosfat + , Biru pekat

Uji Magnesium +, Terbentuk endapan dalam jumlah yang cukup

Uji Endapan pada filtrat endapan asetat

Uji Besi 1(+tiosianat)

+, terbentuk warna merah

Uji Besi 2(Ferrosianida)

+, terbentuk warna biru kehijauan

Keterangan : + : hasil uji positif : mengandung ion klorida/kalsium/magnesium/fosfat/besi

Gravimetri merupakan metode analisis yang didasarkan pada pengukuran

berat analit atau senyawa yang mengandung analit. Terdapat dua metode yang

dapat digunakan untuk analisis dengan gravimetri yakni metode pengendapan dan

metode penguapan. Metode pengendapan berdasarkan pemisahan endapan yang

sukar larut dan komposisinya diketahui sedangkan metode penguapan berdasarkan

pemisahan senyawa yang mudah menguap (Harjadi 1986).Filtrat yang dihasilkan

diuji dengan uji klorida dan uji sulfat. Penambahan HNO3 agar suasana reaksi

menjadi asam sehingga saat ditambah AgNO3 akan terbentuk endapan putih

berupa AgCl (Ambarsari 2013) (gambar 1). Hasil positif uji ini menunjukkan

bahwa sampel mengandung mineral klorida. Selain itu, filtrat juga diuji dengan uji

sulfat. Prinsip pengasaman sama dengan uji klorida namun proses pengendapan

dilakukan dengan penambahan BaCl2 hingga terbentuk endapan putih BaSO4

yang mengandung sulfat (Ambarsari 2013) (gambar 2). Hasil percobaan

menunjukkan hasil negatif artinya tidak terbentuk endapan putih. Hal tersebut

dapat diakibatkan oleh sifat sulfat sebagai unsur makro sehingga tidak dapat

dengan mudah diendapkan (Budi 2003).

AgNO3 + Cl- AgCl (putih) + NO3-

Gambar 1 Reaksi uji klorida.

BaCl2 + SO42- BaSO4 (putih) + 2Cl-

Gambar 2 Reaksi uji sulfat.

Endapan yang dihasilkan ditambahkan asam asetat agar mineral yang terkandung

dapat larut kembali. Selanjutnya filtratnya diuji dengan uji kalsium, uji fosfat, uji

magnesium, dan uji besi. Uji kalsium dilakukan dengan menambahkan amonium

oksalat sehingga dapat membentuk endapan berwarna putih. Hasil percobaan

menunjukkan hasil positif yakni terbentuk endapan berwarna putih yang

merupakan kalsium oksalat. Ion Ca yang terdapat pada sampel akan bereaksi

dengan C2O4 dari amonium oksalat membentuk endapan berwarna putih (gambar

3) (Ni Luh 2012).

Fosfat diuji dengan menambahkan urea sehingga dihasilkan urea yang

terikat fosfat yakni memutus ikatan rangkap dengan atom O. Hasil positif ditandai

dengan larutan yang berubah menjadi hijau kebiruan (Keene et al. 2004). Hasil

percobaan sesuai dengan teori yang ada karena warna larutan berubah menjadi

hijau kebiruan. Hasil positif tersebut menandakan bahwa tulang mengandung

fosfat. Warna biru yang dihasilkan merupakan warna yang terbentuk dari

ferosulfat khusus. Persamaan reaksinya dapat digambarkan pada gambar 4.

Magnesium dalam reaksi biokimia berperan sebagai koenzim sehingga membantu

reaksi dapat berlangsung (Poedjiadi 2009). Mineral ini pada percobaan ini diuji

keberadaanya dengan pemanasan agar sampel teraktivasi sehingga keberadaan

magnesium dapat dideteksi dengan mudah. Penambahan amonium karbonat dan

amonium klorida dilakukan untuk membentuk adanya endapan. Jika larutan

direaksikan dengan larutan dinatrium hidrogen fosfat akan terjadi endapan kristal

putih. Awalnya magnesium klorida tidak akan mengendap karena amonium

klorida berfungsi sebagai bufer. Konsentrasi ion hidroksida berdasarkan kerja aksi

massa akan didesak kembali, dengan bertambahnya konsentrasi ion amonium

(Poedjiadi 2006). Percobaan kali ini menunjukkan hasil positif yang ditandai

dengan adanya endapan putih yang mengandung magnesium fosfat (gambar 5).

Ca(aq) + (NH4)2C2O4(aq) → CaC2O4(s) + 2 NH4+(aq)

Gambar 3 Reaksi uji kalsium.

.

Na2HPO4 + Mg2+ MgHPO4 + 2Na+

MgHPO4 + NH4OH MgNH4PO4

Gambar 5 Reaksi uji magnesium.

Kadar besi dalam tubuh manusia relatif kecil dan kebanyakan terdapat

dalam hemoglobin. Keberadaan besi pada percobaan kali ini diuji dua kali.

Pengujian pertama dengan penambahan amonium tiosianat untuk mendeteksi besi

(III) dan merupakan uji yang sangat sensitif. Penambahan kalium ferosianida pada

pengujian kedua dilakukan untuk mengetahui keberadaan besi (II). Hasil

percobaan kali ini menunjukkan pengujian pertama negatif sedangkan pengujian

kedua memberikan hasil positif (gambar 6). Hasil negatif berarti tidak terbentuk

warna merah muda yang dapat diakibatkan oleh filtrat yang akan diuji belum

mencapai pH asam sehingga tidak menunjukkan perubahan warna saat

ditambahkan amonium tiosianat. Selain itu, dapat juga diakibatkan oleh reagen

yang digunakan telah terkontaminasi atau umur reagen yang terlalu lama.

Sementara itu, pengujian kedua menunjukkan hasil positif yakni terbentuk warna

biru. Hasil tersebut menunjukkan bahwa sampel yang diuji tidak mengandung

besi (III) tetapi mengandung besi (II).

Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 (merah)

Fe2+ + Fe(CN)64- Fe2[Fe(CN)6] (biru kehijauan)

Gambar 6 Reaksi uji besi.

SIMPULAN

Analisis mineral dalam tulang dilakukan secara kualitatif dengan

mengamati terbentuknya endapan atau terjadinya perubahan warna. Uji dilakukan

pada filtrat dan endapan. Tulang mengandung mineral berupa klorida, kalsium,

fosfat, magnesium, dan besi (II). Sementara itu tidak ditemukan adanya sulfat dan

besi (III) pada tulang.

DAFTAR PUSTAKA

Ambarsari Yulinda. 2013.Penentuan kadar Nikel dalam mineral laterit melalui pemekatan dengan metode kopresipitasi menggunakan Cu-Pirolidin Dithiokarbamat. Jurnal Universitas Negeri Semarang Vol 12 hal 11-17.

Budi A. 2003. Mineral dalam Tubuh [terhubung berkala] www.chem-is-try.org [9 Desember 2014].

Girindra A. 1988. Penuntun Praktikum Biokimia. Bogor: IPB Pr.

Harjadi W. 1986. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: PT Gramedia.

Keene et al. 2004. Measures of Bone Mineral Content in Mature Dairy Cows. J. Dairy Sci. 87:3816–3825.

Lehninger. 1982. Dasar-dasar Biokimia. Edisi ke-1. Thenawidjaya M, penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry.

Loveridge N. 1999. Bone: More than a stick. Anim Sci. 77 : 190–196.

Murray .2012. Biokimia Harper. Jakarta (ID):EGC

Ni Luh Cicik Fitriani, Daud K. Walanda, Nurdin Rahman. 2012. Penentuan kadar kalium dan kalsium dalam labi siam (Sechium edule) serta pengaruh tempat tumbuhnya. Jurnal Akademia Kimia 1(4): 174-180

Poedjiadi Anna. 2009. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta (ID): UI Press.

Winarno F. 1973. Kimia Pangan dan Gizi. Bogor: IPB Press