BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Protein adalah zat makanan yang paling kompleks. Protein terdiri dari

karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur. Protein sering disebut juga zat

makan bernitrogen karena protein merupakan satu-satunya zat makanan yang

mengandung unsur nitrogen. Protein terkandung dalam makanan nabati dan

hewani, tetapi protein hewani paling bernilai untuk tubuh manusia sebagai

materi pembangun karena komposisinya sama dengan protein manusia. Di lain

pihak, protein nabati lebih murah dan lebih bermanfaat sebagai bahan bakar

tubuh daripada sebagai pembangun tubuh (Watson, 2002).

Di dalam tubuh, protein mempunyai peranan yang sangat penting. Fungsi

utamanya sebagai zat pembangun atau pembentuk struktur sel, misalnya untuk

pembentukan 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 diantaranya

adalah enzim yang berperan sebagai biokatalisator, hemoglobin sebagai

pengangkut oksigen, hormon sebagai pengatur metabolisme tubuh, dan

antibodi untuk mempertahankan tubuh dari serangan penyakit. Kekurangan

protein dalam jangka waktu yang lama dapat mengganggu berbagai proses

metabolisme di dalam tubuh serta mengurangi daya tahan tubuh terhadap

serangan penyakit (Sirajuddin, 2015).

Semua protein dibuat dari substansi lebih sederhana, yang disebut asam

amino. Terdapat kira-kira 20 asam amino, tetapi masing-masing protein

mengandung hanya beberapa asam amino tersebut. Protein dalam bahan

makanan yang berbeda mengandung kombinasi asam amino yang berbeda.

Sepuluh asam amino esensial ditemukan dalam protein manusia. Asam amino

tersebut disebut protein lengkap misalnya albumin, miosin, dan kasein. Protein

yang tidak mengandung kesepuluh asam amino itu disebut protein tidak

lengkap, misalnya gelatin. Protein hewani, tidak hanya mengandung semua

asam amino yang dibutuhkan tubuh, tetapi juga semua asam amino dalam

proporsi baik yang disebut protein kelas pertama dan merupakan materi

pembangun paling baik untuk jaringan tubuh. Protein nabati, mengandung

hanya sejumlah kecil asam amino, yakni satu atau lebih asam amino dari

sepuluh yang esensial untuk tubuh, dan dengan demikian disebut protein kelas

kedua karena asam amino tersebut bukan merupakan zat pembangun yang baik

(Watson, 2002).

Berdasarkan data Neraca Bahan Makanan (NBM) tahun 1999, Indonesia

telah mencapai ketersediaan energi sebesar 3.194 kkal dan protein sebesar

83.35 gram (Sukandar, Dadang., Dodik Briawan, Yayat Heryatno, Mewa

Ariani dan Meilla Dwi Andestina, 2001). Angka ketersediaan energi dan

protein tersebut berdasarkan Widyakarya Nasional Pangan dan Gizi tahun

1998 telah melebihi kebutuhan energi dan protein yang diperlukan yaitu

sebesar 2.550 kkal dan 50 gram protein (Napitupulu, Tom Edward Marasi,

2000). Walaupun ketersediaan pangan Indonesia pada tingkat nasional telah

melampaui kebutuhan pangan, tidak berarti bahwa kecukupan pangan pada

tingkat rumah tangga atau individu telah terpenuhi. Kondisi tersebut apabila

tetap dibiarkan tanpa adanya intervensi dari pemerintah maka akan berakibat

kehilangan satu generasi atau lost generation (Maleha dan Sutanto, 2006).

Berdasarkan latar belakang diatas, telah diketahui beberapa hal mengenai

protein, mulai dari komponen penyusun, fungsi, dan sebagainya. Oleh karena

itu, dilakukanlah percobaan mengenai protein ini agar lebih mengetahui

struktur, sifat, dan unsur-unsur penyusun protein.

I.2 Tujuan Percobaan

I.2.1 Tujuan Umum

Adapun tujuan dari percobaan ini, yaitu:

1. Untuk mengetahui unsur-unsur utama penyusun protein.

2. Untuk mengetahui sifat fisikokimia dari protein.

3. Untuk mengetahui adanya molekul-molekul peptida dari protein.

4. Untuk mengidentifikasi adanya asam amino dalam protein.

5. Untuk mengetahui reaksi-reaksi yang terjadi pada identifikasi asam

amino.

6. Untuk mengetahui cara pemisahan suatu asam amino.

I.2.2 Tujuan Khusus

1. Uji Susunan Elementer Protein

Untuk mengidentifikasi adanya unsur-unsur penyusun protein.

2. Uji Kelarutan Protein

Untuk mengetahui daya kelarutan protein terhadap pelarut

tertentu.

3. Uji Pengendapan Protein dengan Garam

Untuk mengetahui pengaruh larutan garam alkali dan garam

divalen konsentrasi tinggi terhadap sifat kelarutan protein.

4. Uji Pengendapan Protein dengan Logam dan Asam Organik

Untuk mengetahui pengaruh logam berat dan asam organik

terhadap sifat kelarutan protein.

5. Uji Biuret

Untuk membuktikan adanya molekul-molekul peptida dari

protein.

6. Uji Ninhidrin

Untuk membuktikan adanya asam amino bebas dalam protein.

7. Uji Xantroprotein

Untuk membuktikan adanya asam amino tirosin, triptofan, atau

fenilalanin yang terdapat dalam protein.

8. Uji Penentuan Titik Isoelektrik

Untuk mengetahui titik isoelektrik (pH isoelektrik) dari protein

secara kualitatif.

9. Kromatografi Kertas Asam Amino

Untuk mengidentifikasi asam amino dengan metode

kromatografi kertas secara kualitatif.

I.3 Prinsip Percobaan

1. Uji Susunan Elementer Protein

Semua jenis protein tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H),

oksigen (O), dan nitrogen (N). Adapun sedikit protein yang mengandung

belerang (S) dan fosfor (P), dengan metode pembakaran atau pengabuan

akan diperoleh unsur-unsur penyusun protein C, H, O, dan N.

2. Uji Kelarutan Protein

Protein bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan larutan asam

maupun basa. Daya larut protein berbeda di dalam air, asam, dan basa.

Sebagian ada yang mudah larut dan ada pula yang sukar larut. Namun,

semua protein tidak larut dalam pelarut lemak seperti eter atau kloroform.

Apabila protein dipanaskan atau ditambahkan etanol absolute,maka akan

menggumpal (terkoagulasi). Hal ini disebabkan etanol menarik mantel air

yang melingkupi molekul-molekul protein.

3. Uji Pengendapan Protein dengan Garam

Pengaruh penambahan garam terhadap kelarutan protein berbeda-

beda, tergantung pada konsentrasi dan jumlah muatan ionnya dalam

larutan. Semakin tinggi konsentrasi dan jumlah muatan ionnya, semakin

efektif garam dalam pengendapan protein oleh garam berkonsentrasi tinggi

disebut salting out.

4. Uji Pengendapan Protein dengan Logam dan Asam Organik

Sebagian besar protein dapat diendapkan dengan penambahan asam-

asam organik seperti asam pikrat, asam trikloroasetat, dan asam

sulfosalisilat. Penambahan asam-asam menyebabkan terbentuknya garam

proteinat yang tidak larut. Kemudian, protein dapat pula mengalami

denaturasi irreversible dengan adanya logam-logam berat seperti Cu2+,

Hg2+, atau Pb2+ sehingga mudah mengendap.

5. Uji Biuret

Ion Cu2+ (dari pereaksi biuret) dalam suasana basa akan bereaksi

dengan polipeptida atau ikatan-ikatan peptida yang menyusun protein

membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Reaksi biuret positif

terhadap dua buah ikatan peptida atau lebih, tetapi negatif untuk asam

amino bebas atau peptida. Reaksipun positif terhadap senyawa-senyawa

yang mengandung dua gugus: -CH2NH2, -CSNH2, -C(NH)NH2, dan –

CONH2.

6. Uji Ninhidrin

Semua asam amino-α bebas akan bereaksi dengan ninhidrin

membentuk aldehida dengan satu atom C lebih rendah dan melepaskan

NH3 dan CO2. Di samping itu terbentuk senyawa kompleks berwarna biru,

namun prolin dan hidroksiprolin menghasilkan senyawa berwarna kuning

yang diduga disebabkan oleh 2 molekul ninhidrin yang bereaksi dengan

NH3 setelah asam amino tersebut dioksidasi.

7. Uji Xantroprotein

Reaksi pada uji xantroprotein didasarkan pada nitrasi inti benzena

yang terdapat pada molekul protein. Jika protein yeng mengandung cincin

benzena (tirosin, triptofan, dan fenilalanin) ditambahkan asam nitrat pekat,

maka akan terbentuk endapan putih yang dapat berubah menjadi kuning

sewaktu dipanaskan. Senyawa nitro yang terbentuk dalam suasana basa

akan terionisasi dan warnanya berubah menjadi jingga.

8. Uji Penentuan Titik Isoelektrik

Seperti pada asam-asam amino bebas, protein pun mempunyai titik

isoelektrik yang berbeda-beda. Titik isoelektrik (TI) adalah daerah pH

tertentu di mana protein tidak mempunyai selisih atau jumlah muatan

positif dan negatifnya sama, sehingga tidak bergerak bila diletakkan dalam

medan listrik. Pada pH isoelektrik (pI), daya kelarutan protein minimal,

sehingga menyebabkan protein mengendap.

9. Kromatografi Kertas Asam Amino

Asam-asam amino dapat diperoleh dari hidrolisis molekul protein.

Campuran asam amino hasil hidrolisis dapat dipisahkan dengan beberapa

metode, diantaranya dengan gravimetri, mikrobiologi, elektroforesis, dan

kromatografi. Dalam kromatografi, salah satu cara yang banyak digunakan

adalah kromatografi kertas. Kromatografi kertas merupakan salah satu jenis

kromatografi partisi, yaitu suatu cara pemisahan campuran zat yang

didasarkan pada perbedaan kelarutan zat dalam dua pelarut yang tidak

saling bercampur. Pada kromatografi kertas, fase bergerak (pelarut)

bergerak melalui serat-serat kertas oleh gaya kapiler membawa komponen

dari campuran dengan kecepatan yang berbeda-beda. Komponen seperti

asam amino yang mudah larut dalam fase bergerak akan terbawa naik lebih

jauh daripada yang sukar larut. Pada proses, bila pergerakan asam-asam

amino cukup besar, maka akan terjadi pemisahan dengan baik. Dengan

penyemprotan menggunakan pereaksi ninhidrin pada kertas kromatografi,

akan tampak noda-noda biru yang menjunjukkan adanya asam amino yang

terpisah. Penentuan asam amino dapat dilakukan dengan menghitung Rf

(retardation factor), yang didefinisikan sebagai:

Rf =jarak noda

jarak eluen

I.4 Manfaat Percobaan

Adapun manfaat yang dapat kita peroleh dari percobaan ini adalah:

1. Agar praktikan dapat mengetahui unsur-unsur utama penyusun protein.

2. Agar praktikan dapat mengetahui sifat fisiokimia dari protein.

3. Agar praktikan dapat mengetahui adanya molekul-molekul peptida dari

protein.

4. Agar praktikan dapat mengidentifikasi adanya asam amino dalam

protein.

5. Agar praktikan dapat mengetahui reaksi-reaksi yang terjadi pada

identifikasi asam amino.

6. Agar praktikan dapat mengetahui cara pemisahan suatu asam amino.