radio muadz 94,3 fm kendari

radio muadz 94,3 fm kendari
radio muadz 94,3 fm kendari

February 02, 2011

Enzim Invertase

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Enzim berperan sangat penting dalam proses metabolisme dan katabolisme di tubuh makhluk hidup. Enzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan penting di dalam aktifitas biologi. Enzim berfungsi sebagai katalisator di dalam sel dan sifatnya sangat khas. Didalam jumlah sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga di dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan-penyimpangan hasil akhir reaksinya. Di dalam sel terdapat banyak jenis enzim yang berlainan kekhasannya. Artinya suatu enzim hanya mampu menjadi katalisator untuk reaksi tertentu saja. Ada enzim yang dapat mengkatalisa suatu kelompok substrat , adapula yang hanya satu substrat saja , dan ada pula yang bersifat stereospesifik. Karena enzim mengkataliser reaksi-reaksi di dalam sistim biologis, maka enzim juga disebut sebagai Biokatalisator.
Sebagai biokatalisator yang mengatur semua kecepatan semua proses fisiologis, enzim memegang peranan penting dalam dunia kesehatan dan patologi. Meskipun dalam keadaan sehat semua proses fisiologis akan berlangsung dengan cara yang tersusun serta teratur sementara homeostasis akan dipertahankan, namun keadaan homeostasis dapat mengalami gangguan yang berat dalam keadaan patologis.

Pemanfaatan enzim secara komersial terus dipelajari dan diterapkan, hingga saat ini ada enzim yang digunakan untuk kepentingan industry. Enzim-enzim ini diisolasi dari makhluk hidup agar dapat menjadi biokatalisator dalam menghasilkan produk tertentu yang diinginkan. Salah satu enzim yang digunakan secara luas di dunia industry adalah enzim invertase.
Enzim Invertase, dikenal sebagai β-fructofuranoside fructohydrolase (EC 3.2.1.26), enzim ini mampu menghidrolisis sukrosa menjadi fruktosa dan glukosa (gula invert). Dikarenakan aktivitasnya yang begitu penting dalam dunia industry maka pada praktikum kali ini dilakukan pengukuran mengenai aktivitas dari enzim invertase tersebut dalam mengkatalisis hidrolisa sukrosa dari sampel ragi pengembang kue merek fermipan.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, yang menjadi masalah dalam percobaan ini adalah mengukur besarnya aktivitas kerja dari enzim invertase dalam proses hidrolisis sukrosa pada sampel ragi.
C. Tujuan Percobaan
Dari rumusan masalah di atas, tujuan dari percobaan ini yakni mengetahui seberapa besar aktivitas enzim invertase sebagai katalis dalam proses hidrolisis sukrosa pada sampel ragi.
D. Manfaat Percobaan
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari melakukan percobaan ini adalah mengetahui cara kerja enzim invertase dalam proses hidrolisis sukrosa pada sampel ragi.





BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Enzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan penting di dalam aktifitas biologi. Enzim berfungsi sebagai katalisator di dalam sel dan sifatnya sangat khas. Didalam jumlah sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga di dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan-penyimpangan hasil akhir reaksinya. Di dalam sel terdapat banyak jenis enzim yang berlainan kekhasannya. Artinya suatu enzim hanya mampu menjadi katalisator untuk reaksi tertentu saja . Ada enzim yang dapat mengkatalisa suatu kelompok substrat , adapula yang hanya satu substrat saja , dan ada pula yang bersifat stereospesifik. Karena enzim mengkataliser reaksi-reaksi di dalam sistim biologis, maka enzim juga disebut sebagai Biokatalisator (Simanjuntak dan Silalahi, 2003).
Beberapa enzim mempunyai aktifitas diantaranya spesifik untuk D dan L isomer optik . Enzim L- asam amino oksidase hanya pada L- asam amino oksidase tidak bereaksi terhadap isomer D- asam amino . Beberapa enzim memerlukan suatu ko-faktor yang bukan protein dan biasanya agak longgar berikatan dengan enzim. Ko-faktor itu disebut gugus prostetik. Banyak juga enzim yang memerlukan ko-faktor logam seperti Mn++, Fe++,Mg++, dll. Di dalam proses isolasi kadang-kadang ko-faktor yang berikatan longgar pada enzim terlepas sehingga menyebabkan aktifitas enzim menurun atau bahkan hilang. Bagian protein dari enzim disebut apo-enzim, sedangkan enzim keseluruhannya disebut holoenzim.
Enzim Invertase, dikenal sebagai β-fructofuranoside fructohydrolase (EC 3.2.1.26) merupakan sebuah katalis untuk hidrolisis sukrosa yang menghasilkan fruktosa dan glukosa (gula invert). Invertase ditemukan di dalam ragi. Aktivitas enzim invertase ditentukan dengan menginkubasi substrat dan enzim pada suatu batas waktu tertentu, selanjutnya jumlah gula invert ditentukan dengan metode tertentu seperti metode Bradford (Hasanah dan Putra, 2010).
Sedangkan pemanfaatan enzim invertase banyak dilakukan dalam industri makanan dan minuman khususnya pada pengolahan selai, permen, produk gula-gula, dan produksi asam laktat dari fermentasi sirup tebu. Invertase juga digunakan untuk memproduksi etanol dari sukrosa sebagai sumber karbon (Lee Huang, 2000).
Kemampuan enzim dalam mengkatalisis reaksi kimia dipengaruhi oleh kondisi lingkungan yang meliputi pH, temperatur, waktu inkubasi, dan konsentrasi substrat. Enzim invertase banyak ditemukan pada ragi roti yang mengandung khamir Saccharomyces ceriviseae. mempunyai aktivitas paling tinggi pada pH 4,5 dan temperatur 30oC (Hasanah dan Putra, 2010).
Reaksi yang menggunakan katalis enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Di samping itu, karena enzim adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi. Apabila proses denaturasi terjadi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatamn reaksinya ikut menurun (Poedjiadi, 1994). Selain suhu yang terlampau tinggi kehadiran inhibitor lain juga dapat mengurangi aktivitas enzim invertase, inhibitor tersebut seperti enzim inulinase (Nakamura dkk, 1995 dalam Saryono et al., 1999) dan logam silikon (Makarim et al., 2007).

BAB III
METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Haluoleo. Waktu praktikum ini dilaksanakan selama dua hari yakni pada tanggal 3-4 Desember 2010.
B. Alat dan Bahan
1.    Alat
Alat yang digunakan pada praktikum ini diantaranya adalah blender, tabung reaksi, water-bath, erlenmeyer, neraca analitik, spektronik 20-D, gelas kimia, pipet ukur 10 mL dan 25 mL, kapas, corong, kertas sating, kuvet, spektrofotometer Uv-VIS, aluminium foil, sentrifuse, botol semprot, dan batang pengaduk.
2.    Bahan
Bahan yang akan digunakan pada praktikum ini, diantaranya: ragi pengembang (Fermipan), larutan BSA, reagen biuret, NaHCO3, larutan DNS, buffer asetat, dan akuades.






C. Prosedur Kerja
a.                       Penentuan konsentrasi enzim secara biuret
 




















b.    Pembuatan kurva standar BSA
y = 0,0214x + 0,0289
 
 









                                                                                                    
c.       Pembuatan Larutan Blanko
 



                                         


Absorbansi larutan = 0
 
 



d.      Penentuan Jumlah Produk Yang Terbentuk Oleh Kerja Enzim Invertase
 















                          





e.       Pembuatan Standar Glukosa
y = 0,0023x + 0,002
 
 
















f.       Pembuatan Larutan Blanko
Absorbansi larutan = 0
 
 









DAFTAR PUSTAKA
Hasanah, Elok Nur Isro’ul dan Surya Rosa Putra, 2010, Karakterisasi Ekstrak Kasar         Enzim Invertase yang Diamobilisasi dengan Na-Alginat, Prosiding Skripsi, ITS.

Lee WC, and Huang CT., 2000, Modelling of ethanol production using Zymomonas           mobilis ATTC 10988 grown on the media containing glucose and fructose,            Biochemical Engineering Journal, 4.

Makarim, A.K., E. Suhartatik dan A. Kartohardjono, 2007, Silikon: Hara Penting pada     Sistem Produksi Padi, IPTEK Tanaman Pangan Vol. 2 No.2

Nakamura T., Y. Ogata, A. Shitasa, A. Nakamura dan K. Ohta, 1995, Continuous             Production of Fructose Syrups from Inulin by Immobilized Inulinase from     Aspergillus niger Mutan 817, J. of Fermentation and Bioeng., 80(2).

Saryono, Is Sulistyawati P., Delita Zul dan Atria Martina, 1999, Identifikasi Jamur            Pendegradasi Inulin pada Rizosfir Umbi Dahlia (Dahlia variabilis), Jurnal       Natur Indonesia II (1).

Simanjuntak, M.T. dan J. Silalahi, 2003, Biokimia, Farmasi-FMIPA, Universitas     Sumatera Utara.




BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Enzim Invertase merupakan katalis pada hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa (gula invert). Pada percobaan ini ingin diketahui mekanisme atau cara kerja dari enzim tersebut dalam menghidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Reaksi hidrolisisnya dapat dilihat secara berikut:
Gambar 1. Reaksi hidrolisis sukrosa oleh enzim invertase






Gambar 2. Struktur molekul enzim invertase
Enzim invertase merupakan enzim amobil yakni enzim yang diisolasi dengan metode amobilasi enzim. Teknik ini bekerja dengan cara mengikatkan enzim pada bahan-bahan yang tidak larut dalam air (hidrofobik) sehingga ketika sudah tidak dibutuhkan enzim dapat dipisahkan secara mudah dari produk yang dihasilkan. Enzim amobil memiliki banyak kelebihan; diantaranya dapat digunakaan berulang kali, aktivitas enzim terjaga, pemisahan dan pembentukan kembali enzim mudah dilakukan karena enzim terpisah dari substratnya, dan menurunkan biaya produksi.
Enzim invertase banyak terdapat pada ragi roti yang mengandung khamir Saccharomycees ceriviceae. Namun dikarenakan enzim tersebut yang merupakan enzim intraseluler sehingga untuk melihat aktivitasnya dan daya kerjanya enzim harus diisolasi dari sel mikroba tersebut. Dalam prosedur percobaan yang dilakukan 50 gr ragi diblender dengan larutan Natrium Karbonat 0,1M. Sebelum diblender ragi dihaluskan terlebih dahulu dengan menggunakan mortar, penghalusan berfungsi untuk meningkatkan luas permukaan dari ragi sehingga akan semakin banyak permukaan ragi yang bersentuhan dengan larutan Natrium Karbonat, larutan Natrium Karbonat sendiri berfungsi dalam melarutkan khamir dan pada proses pemecahan dinding sel oleh sentrifusa enzim invertase akan keluar dari sel dan larut ke dalam larutan Natrium Karbonat.
Kemudian campuran yang sudah diblender disimpan dalam erlenmeyer yang diberi tutup kapas-kasa dan dilapisi dengan alumunium foil serta diberi lubang angin. Proses ini dilakukan untuk meminimalkan kontak dengan udara luar sehingga diperoleh hasil inkubasi yang lebih sempurna. Inkubasi ragi dilakukan selama 24 jam dengan suhu inkubasi sebesar 40oC. Suhu diatur sebesar 40oC karena jika suhu terlalu panas maka mikroorganisme penghasil enzim invertase akan mati, sehingga enzim tidak akan diperoleh. Inkubasi dilakukan selama 24 jam agar proses inkubasi lebih optimal.
Setelah inkubasi selesai, tahap selanjutnya adalah pemecahan sel yang dilakukan dengan sentrifusa. Pemecahan dinding sel diperlukan agar enzim invertase yang berada di dalam sel dapat keluar sehingga dihasilkan enzim yang lebih banyak. Proses pemecahan sel ini dilakukan dengan cara keras, yaitu menggunakan sentrifusa dengan kuat getaran 3000 rpm selama 20 menit. Prinsip dari alat ini adalah memecah sel dengan proses fisika yakni getaran yang hebat. Perlu diperhatikan bahwa dalam proses pemecahan sel ini sangat dimungkinkan terjadinya peningkatan suhu pada sentrifusat sehingga sebaiknya suhu sentrifusat didinginkan dengan meletakkanya di dalam beker gelas yang berisi air dingin. Suhu yang tinggi dapat menghentikan aktivitas enzim.
Dari proses ini juga akan memisahankan pecahan dinding sel dari supernatannya. Karena selain memecahkan dinding sel sentrifusa juga berperan dalam proses pemisahan ekstrak enzim yang didasarkan pada berat molekul dengan menggunakan gaya sentrifugal. Sehingga nantinya berat molekul yang ringan akan berada diatas dan yang berat berada dibawah. Setelah disentrifuge, supernatan didekantasi dari residu/pecahan dinding-dinding sel, maka hasil yang diperoleh berupa ektrak kasar enzim invertase yang berwarna cokelat. Berdasarkan komposisi tersebut maka jumlah ekstrak kasar enzim invertase yang diperoleh sebanyak 55 ml.
Dari larutan enzim tersebut ingin diketahui berapa kadar enzim yang diekstrak dari khamir. Metode analisis yang digunakan adalah dengan menggunakan instrument sptrofotometri UV-VIS, analisa dilakukan pada panjang gelombang 540 nm. Dikarenakan pekatnya larutan enzim yang dihasilkan maka diperlukan pengenceran hingga konsentrasinya berbanding 10 dari konsentrasi awal larutan. Pengenceran bertujuan untuk memudahkan dalam pembacaan absorbansi larutan oleh instrument spektrofotometer UV-VIS.
Untuk mengetahui konsentrasi larutan enzim, dilakukan dengan cara mengekstrapolasikan absorbansinya pada persamaan garis yang ditampilkan oleh kurva standar BSA. Adapun persamaan garisnya adalah y = 0,0214x + 0,0289 sehingga dengan memasukkan nilai absorbansi dari larutan enzim yang telah diencerkan dapat diketahui konsentrasi enzim tersebut, yakni sebesar 152,85 mg/mL.
Untuk mengetahui aktivitas enzim tersebut dapat dilihat dari berapa banyak jumlah produk yang dihasilkan, dengan cara mereaksikannya dengan larutan sukrosa, kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 540 nm. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa sukrosa akan diurai menjadi fruktosa dan glukosa. Absorbansi yang diperoleh kemudian diekstrapolasikan pada persamaan garis yang ditampilkan oleh kurva standar glukosa, yakni y = 0,0023x + 0,002 sehingga diperoleh konsentrasi glukosa yang terbentuk sebesar 2538, 261 ppm. Adapun glukosa hanyalah salah satu produk yang dihasilkan dari hidrolisis ini, masih ada fruktosa sebagai hasil sekundernya, namun dalam praktikum kali ini uji kuantitatif terhadap fruktosa belum dapat dilakukan karena satu dan lain hal.


BAB V
PENUTUP
A.    Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan diketahui bahwa aktivitas enzim invertase sebagai biokatalisator dalam hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa cukup besar sehingga sangat pantas digunakan oleh industry-industri pangan terkait.
B.     Saran
Adapun saran yang dapat diajukan dari hasil yang telah diperoleh adalah sebaiknya uji kuantitatif fruktosa juga dilakukan agar didapatkan aktivitas enzim invertase yang sebenarnya.


Lampiran
1.      Penentuan Konsentrasi Enzim Secara Biuret
Konsentrasi (mg/mL)
Absorbansi
0
2
4
6
8
10
0
0
0,024
0,026
0,034
0,073
Sampel
0,064

Grafik
Dari grafik di atas diperoleh persamaan garis y = 0,0067 x  -  0,0073
Sehingga diperoleh konsentrasi sampel :
y             =  0,0067x  -  0,0073
0,064      =  0,0067x  -  0,0073
0,0067x =  0,0713
x             =  10,64 mg/mL
x             = 10,64 mg/mL x 10
               = 106,4 mg/mL
2.      Penentuan Jumlah Produk Yang Terbentuk Oleh Kerja Enzim Invertase
Konsentrasi (ppm)
Absorbansi
20
40
60
80
100
0,064
0,145
0,230
0,275
0,346
Sampel
0,214
Grafik
Dari grafik di atas diperoleh persamaan garis y = 0,0035 x  +  0,0038
Sehingga diperoleh konsentrasi sampel :
y                =  0,0035 x  +  0,0038
0,214         =  0,0035 x  +  0,0038
0,0035 x    = 0,2102
x                =  60,05 ppm
x                = 60,05 ppm  x 10
                  = 600,5 ppm

1 comment:

Mark Holland said...

I can see that you are putting a lots of efforts into your blog. Keep posting the good work.Some really helpful information in there. Nice to see your site. Thanks!

Heme Assay Kit