PROTEINKelompok V

DEFENISI PROTEINProtein adalah suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur.Protein adalah sumber asam amino yang mengandung unsur-unsur C,H,O dan N.

STRUKTUR PROTEIN

STRUKTUR PRIMERSecara sederhana, struktur primer protein adalah urutan asam amino penyusun protein yang disebutkan dari kiri (N-terminal) ke kanan (C-terminal). AA bisa ditulis dalam singkatan 3 huruf atau 1 huruf. Jadi untuk gambar di atas bisa ditulis seperti ini: Gly-Pro-Thr-Gly-Thr-Gly-Glu-Ser-Lys-Cys-Pro-Leu-Met-Val-Lys-Val-Leu-Asp-Ala-Val-Arg-Gly-Ser-Pro-Ala

STRUKTUR SKUNDER

Pada gambar sebelah kiri, terlihat bahwa struktur alfa-helix terbentuk oleh backbone ikatan peptida yang membentuk spiral dimana jika dilihat tegak lurus dari atas, arah putarannya adalah searah jarum jam menjauhi pengamat (dinamakan alfa). Satu putaran terdiri atas 3.6 residu asam amino dan struktur ini terbentuk karena adanya ikatan hidrogen antara atom O pada gugus CO dengan atom H pada gugus NH (ditandai dengan garis warna oranye).

STRUKTUR TERSIERStruktur tersier adalah menjelaskan bagaimana seluruh rantai polipeptida melipat sendiri sehingga membentuk struktur 3 dimensi

STRUKTUR KUARTENERTerbentuk dari beberapa bentuk tersier, dengan kata lain multi sub unit. Interaksi intermolekul antar sub unit protein ini membentuk struktur keempat/kuartener

SIFAT FISIKO KIMIA PROTEIN Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan jenis asam aminonyaBerat molekul protein sangat besarAda protein yang larut dalam air, ada pula yang tidak dapat larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak.Bila dalam suatu larutan protein ditambahkan garam, daya larut protein akan berkurang, akibatnya protein akan terisah sebagai endapan. Peristiwa pemisahan protein ini disebut salting outApabila protein dipanaskan atau ditambahkan alkohol maka protein akan menggumpal.Protein dapat bereaksi dengan asam dan basa

METABOLISME PROTEINMetabolisme asam amino bersifat lebih komplek dibanding metabolisme karbohidrat & lipid, karena tidak hanya nasib atom C saja yang harus diperhatikan, tetapi juga nasib nitrogen (N).

Bila asam amino sudah tdk diperlukan untuk sintesis protein, maka N diubah menjadi urea di hepar, sedangkan atom C dioksidasi menjadi CO2 & H2O oleh sejumlah jaringan.

PENYINGKIRAN NITROGENReaksi transaminasi:Proses utama untuk mengeluarkan N dari asam amino.

Reaksi deaminasi oksidatif:Proses yang melibatkan enzim glutamat dehidrogenase.

Siklus urea:Pembentukan urea terutama di hepar.

REAKSI TRANSAMINASI Adalah pemindahan N dari suatu asam amino ke a-ketoglutarat,Akibatnya a-ketoglutarat menjadi glutamat (butuh kofaktor piridoksal fosfat {PLP}), sedangkan asam amino asal berubah menjadi asam a-keto.Reaksi transaminasi bersifat reversibel.Enzim reaksi ini ialah transaminase (aminotransferase) yg ada di sitoplasma.Semua asam amino dapat mengalami reaksi transaminasi, kecuali lisin dan treonin.

DEAMINASI OKSIDATIFTerutama pada pemecahan asam glutamat menjadi ion amonium (NH4+) & a-ketoglutarat.Proses diatas dikatalisis oleh enzim glutamat dehidrogenase dgn kofaktor NAD+ atau NADP+ yg ada dlm mitokondria.Reaksi ini dpt menggabungkan amonium ke glutamat atau melepaskan amonium dari glutamat (reversible).Nitrogen yg diikat glutamat berasal dari reaksi transaminasi asam amino lain.

SIKLUS UREAProduk ekskretorik N utama adalah urea yang dikeluarkan melalui urin.Nitrogen memasuki daur urea yang terdapat dalam sel- sel hepar sebagai NH4+ & aspartat.Dalam mitokondria terjadi;- NH4+ + CO2 ---> karbamoil fosfatDalam sitosol terjadi;- Aspartat + sitrulin ---> arginosuksinat

KOMPONEN PENYUSUN PROTEINUnit dasar penyusun protein adalah asam amino yang saling berikatan.

ASAM AMINOAsam Amino adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH2). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau ).Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa

STRUKTUR ASAM AMINOStruktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya

PEMURNIAN PROTEIN Protein dapat dipisahkan dari molekul-molekul kecil dengan cara dialisis semipermeable. Pemisahan protein berdasarkan ukurannya dapat pula dilakukan dengan cara kromatografi filtrasi gel: contoh dialirkan dari atas kolom yang berisis butir-butir gel yang terdiri karbohidrat yang berpolimer tinggi.Protein dapat dipisahkan berdasarkan muatannya dengan cara kromatografo pertukaran ion.

KLASIFIKASI PROTEIN:Berdasarkan struktur molekulFibriler / skleroprotein, adalah protein yang berbentuk serabut.Protein globuler / sferoprotein, adalah protein yang berbentuk bola.

2. Berdasarkan kelarutan.AlbuminGlobulin.Glutelin.Prolamin.Histon.Protamin.

3. BERDASARKAN TINGKAT DEGRADASI:Protein alami, adalah protein dalam keadaan seperti protein dalam sel.Turunan protein, merupakan hasil degradasi protein pada tingkat permulaan denaturasi.

4. BERDASARKAN FUNGSI BIOLOGISNYA :Protein EnzimProtein pengangkutProtein strukturalProtein hormonProtein pelindungProtein kontraktilProtein cadangan

SIFAT-SIFAT PROTEINPembentukan warna ProteinDengan penambahan bahan kimia tertentu pada larutan protein yang semula tidak berwarna menjadi berwarna,2. Protein sebagai amphotir3. Sifat Koloid4. Denaturasi Protein

CIRI-CIRI MOLEKULBerat Molekulnya besarUmumnya terdiri dari 20 macam asam amino yang berikatan secara kovalen dan membentuk suatu rantai polipeptidaTerdapat ikatan kimia lainnya yang mengakibatkan terbentuknya lengkungan-lengkungan rantai polipeptida menjadi struktur tiga dimensi protein. Contohnya ikatan hidrogen dan ikatan ionStruktur tidak stabil terhadap beberapa faktor antara lain ph, radiasi, temperatur dan pelarut organik.

SUMBER PROTEINProtein dapat ditemukan dalam daging, ikan, unggas, keju, telur, susu, tumbuhan berbiji,suku polong-polongan dan kentang.

Protein tidak lengkap ditemukan dalam sayuran, padi-padian, dan polong-polongan.

FUNGSI PROTEIN:Sebagai enzimAlat pengangkut dan alat penyimpan.Pengatur pergerakan.Penunjang mekanis.Pertahanan tubuhatau imunisasi.Media perambatan impuls sarafPengendalian pertumbuhan

DENATURASI PROTEINAda dua macam :Pengembangan rantai peptidaPemecahan protein

MUTU PROTEINDinilai dari perbandingan asam-asam amino yang terkandung dalam protein tersebut.Pada prinsipnya suatu protein yang dapat menyediakan asam amino esensial dalam suatu perbandingan yang menyamai kebutuhan manusia mempunyai mutu yang tinggi, asam amino yang biasanya kurang dalam bahan makanan disebut asam amino pembatas dalam serelia , asam amino pembatasnya adalah lisin, sedangkan pada kacang-kacangan asam amino metionin,peningkatan mutu protein dilakukan dengan mengkonsumsi secara bersama-sama dua jenis protein yang memiliki jenis asam amino esensial pembatas yang berbeda.

KEBUTUHAN PROTEINKebutuhan protein dapat dihitung dengan mengetahui jumlah nitrogen yang hilang (obligatory nitrogen).Kebutuhan protein 0,57 g/kg BB perhari untuk laki-laki dewasa, dan 0,54 g/kg BB perhari untuk wanita dewasa.jumlah tersebut diharapkan sudah cukup untuk memenuhi keperluan menjaga keseimbangan nitrogen dalam tubuh dengan syarta protein yang dikonsumsi mempuyai mutu yang tinggi.

KEKURANGAN KONSUMSI PROTEIN1. Kwashiorkor Kekurangan protein pada anak kecil yang dapat menyebabkan terganggunya pertumbuhan anak, gejala awal udema dan perubahan psikomotorik

2. KEKURANGAN KALORI PROTEIN (KKP)

V Dapat terjadi pada anak-anak, bayi dan dewasa

3. BUSUNG LAPARMerupakan bentuk kurang gizi berat yang menimpa daerah minus (miskin)Busung lapar ditandai dengan adanya udem positif pada anggota badan khususnya kaki bagian bawah.

ANALISIS PROTEINA. Kuantitatif1. cara kjehdalDigunakan untuk menganalisis protein kasar dalam bahan makanan secara tidak langsung karena dianalisis adalah kadar nitrogennya.Prinsip : bahan didestruksi denhan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn.

2. CARA DUMASPrinsip : bahan makanan dibakar dalam atmosfer Co2 dan dalam lingkungan yang mengandung cupri oksida.

B.ANALISIS KUALITATIF1.cara biologisMelibatkan penggunaan binatang percobaan atau tikus, kadang-kadang menggunakan manusia percobaan.2. PER (protein efficiency ratio)Harga PER dipengaruhi oleh kadar protein dalam diet dan komponen lain dalam bahan makanan seperti vitamin.PER = kenaikan berat tikus (g)/jumlah protein yang dikonsumsi (g)

3. NPU (NET PROTEIN UTILIZATION )Dipengaruhi oleh dua faktor yaitu daya cerna dan nilai biologis.NPU = B-(Bk-Ik) x 100 IB= kadar nitrogen karkas golongan tikus percobaanBk = kadar nitrogen karkas golongan tikus kontrolI = kadar nitrogen makanan yang dikonsumsi tikus percobaanIk = kadar nitrogen makanan yang dikonsumsi tikus kontrol

4. NET DIETARY PROTEIN CALORIES (NDPCAL)NDpCal = Kalori protein(Kkal) x NPU x 100 kalori total (Kkal)

5. NILAI BIOLOGISNB app = I F U I- F

NB = N yang tertahan N yang terserap F = Nitrogen dalam fesesU = Nitrogen dalam urinI = Nitrogen dalam makanan yang dikonsumsiApp = apparant (yang tampak )a

6. DAYA CERNAAdalah jumlah fraksi nitrogen dari bahan makanan yang dapat diserap oleh tubuh.Daya Cerna = I (F Fk) IFk = nitrogen feses endogenik (metabolik)

PROTEIN SEBAGAI PEMANIS BUATANSaat ini sedang dikembangkan pemanis yang berasal dari protein dan dikatakan memiliki potensi yang besar untuk menggantikan pemanis buatan yang telah ada. Pemanis dari protein ini memiliki kelebihan karena selain bersifat alami dan rendah kalori juga tidak tergantung terhadap insulin(insulin independent).

Saat ini ada 7 jenis protein yang diketahui berpotensi untuk digunakan sebagai pemanis yaitu:1.Brazzein; ukurannya yang terkecil, paling stabil terhadap pemanasan dan pH juga relatif stabil. Terdiri dari 54 residu asam amino dan dilaporkan memiliki derajat kemanisan 500-2000 kali lebih besar dibandingkan sukrosa. Brazzein diisolasi dari buah tanaman AfrikaPentadiplandra brazzeana. Kestabilannya pada pH maupun kondisi panas menjadikannya ideal dalam proses kimia maupun penyusunan struktur sebagai pemanis.

2.Thaumatin; diisolasi dari buah tanaman tropisThaumatococcus danielli. Terdiri dari 207 residu asam amino dan 8 ikatan disulfida antar molekulnya dan tanpa residu sistein. Thaumatin mengalami agregasi dengan pemanasan pada pH 7 dan suhu diatas 70C, dimana pada keadaan ini efek pemanisnya menjadi hilang. (derajat kemanisannya 10.000 kali lebih besar daripada gula).3.Monellin; terdiri dari 2 ikatan non kovalen polipeptida , rantai A terdiri dari 44 residu asam amino dan rantai B 50 residu asam amino. Monellin berasal dari proses pemurnian buah Dioscoreophyllum cumminsii dari Afrika barat dan memiliki derajat kemanisan 100.000 kali lebih besar dari gula. Monellin rantai tunggal yang tersususun dari 94 residu polipeptida dikatakan lebih stabil pada suasana asam maupun pemanasan.

4. Curculin; diekstrak dari Curculigo latifolia, derajat kemanisannya setara dengan 350.000 sukrosa dan memiliki kemampuan dalam hal modifikasi rasa.5.Mabinlin; merupakan yang paling stabil terhadap pemanasan, diekstrak dari Capparin masakai. Terdiri dari 33 residu asam amino untuk rantai A dan 72 residu asam amino untuk rantai B, rantai B memiliki 2 ikatan intramolekul disulfida dan terhubung dengan rantai A melalui jembatan disulfida. Mabinlin memiliki stabilitas tehadap pemanasan yang baik karena adanya 4 jembatan disulfidanya.

6.Miraculin; diekstrak dari Richadella dulcifica, proteinnya merupakan polipeptida tunggal dengan 191 residu asam amino Miraculin memiliki modifikasi rasa yang sangat baik, penambahannya terhadap semua asam membuat perubahan rasa menjadi manis.7.Pentadin; protein ini 500 kali lebih manis dari sukrosa dan merupakan hasil ekstraksi dari Pentadiplandra brazzeana. Belum banyak informasi yang tersedia dari Pentadin yang diketemukan tahun 1989 ini.

CONTOH MAKANANTempe gandum

Spirulina=>smber proteinpda mak biskuit,roti => ++gizi pda makanan

As aminoendogenEksogen10 as amino esensialArginin sistein lisin isolesin fenilalanin leusin metionin trionin falin triptofan

Sft ppro-> dennaturasi dgn ptsnya ikatannya

Sifat-sifat: protein1.Kelrtn dlm air brbeda2 spt globulin (kacang kedelai), glubdelin(dalam sereal)2. Bersft amfoter pka 3-123. Memiliki ttik iso elektrik=04, mdh teerdenaturasi krn ptsnya iktn2 y tak kovalen dmna jka ia terdntrasi aktfts biologisnya berkrang n cpt d uraikn oleh enzim2 jka d bndngkan dgn pro asalnya

DenaturasiPmanasan pmbekuan pengenceran y luar biasa penyinaran/radiasi

KEUNTUNGAN N KRUGIAN PRO Y DI OLAHDaging y di olah dpt d cerna lbh mdhZat-zat y tak d khndki pncernaan spt telur ymntah ( afidin atau ovufukoida) dpt d in aktifkan dengan pmnsanPro y d pnskn akn mnmbulkn bau n rsa y lbh baikKecuali ada bbrpa as amino karboksilat tidak mempunyai rasa tpi bntuk D Triptofan memiliki 35 rsa lbh mnis dri gula tebu. Bntuk L triptofan memiliki rasa y pahit.KELEMAHAN :Pmnasa pro akan mnblkan khlangan llisin jka d pnskn pda shu > 110 C dmna ggs amino lisin akan berek dgn gula Yang bersfat mereduksi dan akan mmbntk snyawa2 y tak dpt d uraikan enzim slrn cerna shngga lisin tak d srap tbuh.Pro d pnskan => wrna coklatContoh kejelekan1. Susu sapi y d sterilkan nilai biologisnya lbh rndah dr y d pasteurisasikan krn trjdi rx antara laktosa n lisin dalam pro susu.2. Pro d bwah chya mathari mnjmblkn rsa krang enak krn asa amino karboksilat y esensial (metionon) menjadi metional3. Daging y di pnggang brubah warnanya mnjdi kelabu atau abu2 karena oksidasi dari Fe+2 (dlm mioglobin) . Prbahan wrna dpt d cgah dgn + natrium nitrit dalam bntuk gramnhya.

Enzim proteoliktikDapat mmecah iktan pro, ada endopeptidase n eksoEndo = menguraikan pro n peptida2nya mnjadi BM y lbh rndahEkso =Mlpskn as amino krbokslat dri ikatan peptidanya ex : enzim tripsin= mnguraikan ikatn peptida2

Enzim proteolitik ada y d alam n sintesisEx: papain dri buah carica papaya, bromelin dlm buah nanas muda, enzim fisin dlm buah figs, e. Kapepsin dri ektrak dagingEnzim2 ini dpt d in aktifkan dgn pnmbhan logam brat atau zat2 y dapt mngoksidasinya.

Analisa pntapan kadar Protein ???

Spirulina =>

PERTANYAANFauzn; Mknsme kolagen bkrja

Kjedal?? Dgn mnggunakanmerkuri

Agen imunitas y trkait

TERIMA KASIH