TUGAS PENDAHULUANAPLIKASI BIOKIMIA PASCAPANENEKSTRAKSI PROTEIN

ERVAN G TOGATOROPG31113302KELOMPOK II

LABORATORIUM KIMIA ANALISA DAN PENGAWASAN MUTU PANGANPROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANJURUSAN TEKNOLOGI PERTANIANFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR2015

EKSTRAKSI PROTEIN1. Jelaskan mengapa analisa protein dalam bahan pangan penting untuk dilakukan.2. Jelaskan dua teknik presipitasi komponen protein dibawah inia. Salting outb. Isoelektrik precipitation3. Kromatografi merupakan salah satu teknik yang dilakukan dalam purifikasi protein, jelaskan mengenai beberapa metode kromatografi dibawah ini.a. Hydrophobic interaction chromatograpyb. Ion exchange chromatographyc. Affinity chromatographyd. Immunaffinity chromatography4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan analisa SDS-PAGE dan jelaskan prinsip kerjanya.Jawab1. analisa protein dalam bahan pangan penting untuk dilakukan karenaProtein sangat berperan penting dalam tubuh kita. Proses kimia dalam tubuh dapat berlangsung dengan baik karena adanya enzim, suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Protein untuk manusia diperoleh dari makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan.Protein yang berasal dari hewan disebut protein hewani, sedangkan protein yang berasal dari tumbuhan disebut protein nabati.Protein banyak terkandung di dalam makanan yang sering dikonsumsi oleh manusia. Seperti pada tempe, tahu, ikan, daging, telur dan lain-lain. Protein sangat penting bagi kehidupan organisme pada umumnya, karena ia berfungsi untuk memperbaiki sel-sel tubuh yang rusak dan suplai nutrisi yang dibutuhkan tubuh. Kekurangan protein dalam tubuh dapat menyebabkan kerontokan rambut, gangguan pertumbuhan, dan kekurangan terus-menerus dapat menyebabkan marasmus yang mengakibatkan kematian. Karena itu sangat disarankan untuk kita memenuhi asupan protein dalam tubuh kita. Untuk itu kita perlu melakukan uji protein dalam bahan pangan

2. a. teknik salting out adalah metode yang digunakan untuk memisahkan protein yang didasarkan pada prinsip bahwa protein kurang terlarut ketika berada pada daerah yang konsentrasi kadar garamnya tinggi. Konsentrasi garam diibutuhkan oleh protein untuk mempercepat keluarnya larutan yang berbeda dari protein satu ke protein yang lainnya.Pengendapan pada metode salting-out terjadi karena proses persaingan antara garam dan protein untuk mengikat air. Grup ion pada permukaan protein menarik banyak molekul air dan berikatan dengan sangat kuat. Contohnya Amonium sulfat yang ditambahkan ke dalam larutan protein akan menyebabkan tertariknya molekul air oleh ion garam. Hal tersebut disebabkan ion garam memiliki densitas muatan yang lebih besar dibandingkan protein. Kekuatan ionic garam pada konsentrasi tinggi semakin kuat sehingga garam dapat lebih mengikat molekul air. Menurunnya jumlah air yang terikat pada protein menyebabkan gaya tarik menarik antara molekul protein lebih kuat bila dibandingkan dengan gaya tarik menarik anatara molekul protein dan air (mempertinggi interaksi hidrofobik), sehingga protein akan mengendap dari larutan atau berikatan dengan kolom hidrofobik. Selama proses salting-out, konsentrasi garam harus tetap dijaga agar tidak menurun dalam larutan sehingga tidak terjadi pengendapan yang bersamaan antara protein yang ingin dimumikan dan protein yang tidak diinginkan.b. Isoelektrik precipitation adalah pengendapan protein dilakukan dengan denaturasi protein. Denaturasi dapat dilakukan akibat adanya perubahan pH, temperature, dan penambahan senyawa kimia. Penambahan pelarut organik akan menggantikan beberapa molekul air di sekitar daerah hidrofob dari permukaan protein yang berasosiasi dengan protein sehingga menurunkan konsentrasi air dalam larutan. Dengan demikian kelarutan protein akan menurun dan memungkinkan terjadinya pengendapan.3.a Hydrophobic interaction chromatograpy atau Kromatografi interaksi hidrofobik merupakan metode pemisahan berdasarkan perbedaan hidrofobisitas pada permukaan protein. Hal ini bergantung pada interaksi hidrofobik antara permukaan protein dengan gugus hidrofobik yang terikat secara kovalen pada matriks Pada kondisi kekuatan ion yang tinggi, protein atauenzim akan terikat kuat pada matriks melalui interaksi hidrofobik, halseperti ini dapat terlihat pada gambar 9. Matriks yang umum digunakan bersifat nonpolar, turunan jenis sefarosa yakni fenil sefarosa atau butil sefarosa.b. Ion exchange chromatography atau kromatografi penukar ion merupakan metode pemisahan berdasar-kan muatan molekul di bawah kondisi pH dan kekuatan ion tertentu.interaksi elektrostatik dari berbagai jenis ligan bermuatan pada matriks dengan gugus yang dapat berionisasi pada protein akan menimbulkan mekanisme pemisahan. Penukar anion yang bermuatan positif dipilih untuk mengikat molekul asam, sedangkan penukar kation yang bermuatan negatif memberikan mekanisme pemisahan untuk molekul bersifat basa. Karena enzim memiliki aktivitas, maka sebelum dilakukan pemisahan dengan metode tersebut terlebih dahulu diketahui pH optimum enzim, sehingga aktivitas enzim tetap dapat dipertahankan Protein memiliki muatan positif dan negatif terutama disebabkanoleh rantai samping dari asam amino penyusunnya. Muatan positif di-sumbangkan oleh asam amino histidin, lisin, arginin dan gugus amino dariN-terminal, sedangkan muatan negatif disumbangkan oleh aspartat,glutamat dan gugus karboksil pada C-terminal. Muatan bersih protein bergantung pada jumlah relatif gugus bermuatan positif dan negatif yang bervariasi berdasarkan pH lingkungan. Tingkat keasaman protein atauenzim dengan jumlah muatan positif dan negatif sama dikenal sebagaipH isoelektrik atau titik isoelektrik (pl). Pada umumnya protein memilikinilai pH sekitar 5,0-9,0. Protein yang memiliki pH di atas nilai pl akan bermuatan negatif, sedangkan pH di bawah nilai pl akan bermuatan positifc. Affinity chromatography atau kromatografi Affinity adalah teknik yang berlaku digunakan untuk memurnikan protein. Hal ini dilakukan tergantung pada keuntungan dari afinitas tinggi protein untuk kelompok kimia yang spesifik. Metode ini umumnya digunakan untuk mengisolasi protein tertarik dari kolom protein. kolom diisi dengan manik-manik yang mengandung residu glukosa kovalen terpasang. Hal ini diambil dengan pertimbangan bahwa residu yang dipilih sesuai dengan protein target. Sebagai campuran protein dituangkan ke dalam kolom, protein akan melakukan perjalanan ke bawah melalui manik-manik. d. Immunaffinity chromatography adalah Teknik pemurnian yang dimana antibodi terikat matriks dan kemudian digunakan untuk mengikat dan protein yang terpisah dari campuran kompleks.5. Analisa SDS-PAGESalah satu metode PAGE yang umumnya digunakan untuk analisa campuran protein secara kualitatif adalah SDSPAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrilamide Gel Electroforesis). Prinsip penggunaan metode ini adalah migrasi komponen akril amida dengan N.N` bisakrilamida. Kisi kisi tersebut berfungsi sebagai saringan molekul sehingga konsentrasi atau rasio akrilamid dengan bisakrilamid dapat diatur untuk mengoptimalkan kondisi migrasi komponen protein. Metode ini sering digunakan untuk menentukan berat molekul suatu protein disamping untk memonitor pemurnian protein. SDSPAGE dilakukan terhadap protein tak larut dengan kekuatan ion rendah dan dapat menentukan apakah suatu protein termasuk monomerik atau oligomerik, menetapkan berat molekul dan jumlah rantai polipeptida sebagai subunit atau monomer. Penggunaan SDSPAGE bertujuan untuk memberikan muatan negatif pada protein yang akan dianalisa. Protein yang terdenaturasi sempurna akan mengikat SDS dalam jumlah yang setara dengan berat molekul protein tersebut. Denaturasi protein dilakukan dengan merebus sampel dalam buffer yang mengandung merkaptoetanol (berfungsi untuk mereduksi ikatan disulfide), gliserol dan SDS. Muatan asli protein akan digantikan oleh muatan negatif dari anion yang teikat sehingga kompleks proteinSDS memiliki rasio muatan per berat molekul yang konstan.