LAPORAN ENZIM

ENZIM

Riska Ayu Nuryahya

4443130741

JURUSAN PERIKANAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

2015

Abstrak

Enzim merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalis dalam sel hidup. Kelebihan enzim dibandingkan katalis biasa adalah dapat meningkatkan produk beribu kali lebih tinggi, bekerja pada pH yang relatif netral dan suhu yang relatif rendah, dan bersifat spesifik dan selektif terhadap subtrat tertentu. Enzim adalah molekul komples berbasis protein yang dihasilkan oleh sel-sel. Enzim ikut terlibat dalam berbagai reaksi biokimia. Tiap-tiap enzim yang terdapat dalam tubuh kita dapat mempengaruhi reaksi kimia tertentu. Enzim berperan sebagai katalis organik, enzim mempercepat kecepatan reaksi yang terjadi. Jika tidak ada enzim, reaksi kimia akan menjadi sangat lambat. Berbagai reaksi juga mungkin tidak akan terjadi jika tidak terdapat enzim yang tepat di dalam tubuh. Praktikum tentang enzim pada ekstrak buah nanas dilakukan di laboraturium teknologi pengolahan hasil perikanan (TPHP) Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa pada tanggal 04 Juni 2015 pukul 15.30-17.30 WIB dengan tujuan agar praktikan dapat melakukan isolasi dan mengamati aktivitas enzim blomelin pada ekstrak buah nanas. Setiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda dan enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Begitu juga dengan faktor-faktor lainnya harus diperhatikan karena sangat mempengaruhi kinerja enzim.

Kata kunci : Enzim, Protein, Reaksi

PENDAHULUAN

Enzim merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalis dalam sel hidup. Kelebihan enzim dibandingkan katalis biasa adalah dapat meningkatkan produk beribu kali lebih tinggi, bekerja pada pH yang relatif netral dan suhu yang relatif rendah, dan bersifat spesifik dan selektif terhadap subtrat tertentu. Enzim telah banyak digunakan dalam bidang industri pangan, farmasi dan industri kimia lainnya. Dalam bidang pangan misalnya amilase, glukosa-isomerase, papain, danbromelin. Sedangkan dalam bidang kesehatan contohnya amilase, lipase, dan protease.

Kini kira-kira lebih dari 2.000 enzim telah teridentifikasi, yang masing-masing berfungsi sebagai katalisator reaksi kimia dalam system hidup. Sintesis enzim terjadi didalam sel dan sebagian nesar enzim dapat diperoleh dari ekstraksi dari jaringan tanpa merusak fungsinya.

Selain sebagai katalisator, enzim juga merupakan unit fungsional dari metabolism sel. Enzim bekerja dengan urutan-urutan yang teratur dan mengkatalisis ratusan reaksi dari reaksi yang sangat sederhan seperti replikasi kromosom sampai ke reaksi yang sangat rumit, misalnya yang menguraikan molekul nutrient, menyimpan dan mengubah energy kimiawi. Masing-masing reaksi dikatalisis oleh sejenis enzim tertentu. Diantara sejumlah enzim tesebut, ada sekelompok enzim yang disebut enzim pengatur. Enzim dapat mengenali berbagai isyarat metabolis yang diterima. Melalui aktivitasnya, enzim pengatur mengkoordinasikan system enzim dengan baik, sehingga menghasilkan hubungan harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolis yang berbeda. Pada keadaan abnormal atau aktivitas berlebihan suatu enzim dapat menimbulkan penyakit.

Adapun dilakukannya pengujian enzim dari ekstrak buah nanas yaitu diharapkan agar praktikan dapat melakukan isolasi dan mengamati aktivitas enzim blomelin pada ekstrak buah nanas.

TINJAUAN PUSTAKA

Buah nanas, nenas, atau ananas (Ananas comosus) adalah sejenis tumbuhan tropis yang berasal dari Brasil, Bolivia, dan Paraguay Tumbuhan ini termasuk dalam familia nanas-nanasan (Family Bromeliaceae). Perawakan (habitus) tumbuhannya rendah, herba (menahun) dengan 30 atau lebih daun yang panjang, berujung tajam, tersusun dalam bentuk roset mengelilingi batang yang tebal. Buahnya dalam bahasa Inggris disebut sebagai pineapple karena bentuknya yang seperti pohon pinus. Nama nanas berasal dari sebutan orang Tupi untuk buah ini : anana, yang bermakna buah yang sangat baik.

Adapun klasifikasi dari buah nanas yaitu :

Kingdom         : Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom    : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi    : Spermatophyta (Menghasilkan biji)

Divisi               : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas               : Liliopsida (berkeping satu/monokotil)

Sub Kelas        : Commelinidae

Ordo                : Bromeliales

Famili              : Bromeliaceae

Genus              : Ananas

Spesies            : Ananas comosus Merr

            Enzim adalah molekul komples berbasis protein yang dihasilkan oleh sel-sel. Enzim ikut terlibat dalam berbagai reaksi biokimia. Tiap-tiap enzim yang terdapat dalam tubuh kita dapat mempengaruhi reaksi kimia tertentu. Enzim berperan sebagai katalis organik, enzim mempercepat kecepatan reaksi yang terjadi. Jika tidak ada enzim, reaksi kimia akan menjadi sangat lambat. Berbagai reaksi juga mungkin tidak akan terjadi jika tidak terdapat enzim yang tepat di dalam tubuh. Enzim dapat meningkatkan kecepatan reaksi kimia berkali-kali lipat. Studi telah menemukan bahwa enzim dapat mempercepat reaksi kimia sampai 10 milyar kali lebih cepat. Zat kimia yang hadir pada awal proses biokimia disebut sebagai substrat, yang mengalami perubahan kimia membentuk produk akhir. Konsentrasi substrat atau enzim dapat berdampak pada aktivitas enzim. Selain itu, kondisi lingkungan seperti suhu, pH, kehadiran inhibitor, dll turut mempengaruhi aktivitas enzim.

Susu merupakan bahan pangan yang tersusun oleh zat – zat makanan dengan proporsi yang seimbang seperti air, protein, lemak, hidat arang, mineral, dan vitamin. Usaha pengolahan susu merupakan penganekaragaman produk yang mempunyai nilai tambah dan masa simpan yang lebih lama. Pengolahan susu yang dilakukan dengan teknologi yang sederhana serta dapat menghasilkan produk yang disukai konsumen perlu dicari dan dikembangkan. Penganekaragaman olahan susu merupakan hal yang penting, artinya usaha untuk perbaikan gizi masyarakat terutama bagi masyarakat yang kurang suka dalam mengkonsumsi susu segar. Susu mengandung protein berupa kasein yang dapat mengalami penggumpalan. Penggumpalan susu dalam proses pembuatan tahu susu dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain dengan asam, enzim proteolitik, dan alkohol serta dapat dipercepat dengan pemanasan.

Adapun faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim : yang pertama adalah suhu, semua enzim membutuhkan suhu yang cocok agar dapat bekerja dengan biak. Laju reaksi biokimia meningkat seiring kenaikan suhu. Hal ini karena panas meningkatkan energi kinetik dari molekul sehingga menyebabkan jumlah tabrakan diantara molekul-molekul meningkat. Sedangkan dalam kondisi suhu rendah, reaksi menjadi lambat karena hanya terdapat sedikit kontak antara substrat dan enzim. Namun, suhu yang ekstrim juga tidak baik untuk enzim.

Kemudian ada nilai pH, efisiensi suatu enzim sangat dipengaruhi oleh nilai pH atau derajat keasaman sekitarnya. Ini karena muatan komponen asam amino enzim berubah bersama dengan perubahan nilai pH. Secara umum, kebanyakan enzim tetap stabil dan bekerja baik pada kisaran pH 6 dan 8. Tapi, ada beberapa enzim tertentu yang bekerja dengan baik hanya di lingkungan asam atau basa.

Selanjutnya ada konsentrasi substrat, konsentrasi substrat yang lebih tinggi berarti lebih banyak jumlah molekul substrat yang terlibat dengan aktivitas enzim. Sedangkan konsentrasi substrat yang rendah berarti lebih sedikit jumlah molekul substrat yang dapat melekat pada enzim, menyebabkan berkurangnya aktivitas enzim.

Konsentrasi enzim, semakin besar konsentrasi enzim maka kecepatan reaksi akan semakin cepat pula. Konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi, tentunya selama masih ada substrat yang perlu diubah menjadi produk.

Aktivator dan inhibitor, aktivator merupakan molekul yang membantu enzim agar mudah berikatan dengan substrat. Inhibitor adalah substansi yang memiliki kecenderungan untuk menghambat aktivitas enzim. Inhibitor enzim memiliki dua cara berbeda mengganggu fungsi enzim. Berdasarkan caranya, inhibitor dibagi menjadi 2 kategori : inhibitor kompetitif dan inhibitor non-kompetitif. Inhibitor kompetitif memiliki struktur yang sama dengan molekul substrat, inhibitor ini melekat pada sisi aktif enzim sehingga menghalangi pembentukan ikatan kompleks enzim-substrat. Inhibitor non-kompetitif dapat melekat pada sisi enzim yang bukan merupakan sisi aktif, dan membentuk kompleks enzim-inhibitor. Inhibitor ini mengubah bentuk/struktur enzim, sehingga sisi aktif enzim menjadi tidak berfungsi dan substrat tidak dapat berikatan dengan enzim tersebut.

METODOLOGI

Praktikum tentang enzim pada ekstrak buah nanas dilakukan di laboraturium teknologi pengolahan hasil perikanan (TPHP) Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa pada tanggal 04 Juni 2015 pukul 15.30-17.30 WIB.

Alat yang digunakan pada praktikum yaitu berupa tabung reaksi dan rak tabung reaksi, pipet ukur, wadah, kompor, panci, lap, stopwatch, senter, alat tulis. Sedangkan untuk bahan menggunakan air susu, air ekstrak buah nanas, air panas, dan air dingin yang ditambahkan dengan es batu.

Siapkan alat dan bahan, untuk percobaan pertama ambil 6 tabung reaksi pada rak tabung reaksi. 3 tabung yang telah disediakan diisi oleh air ekstrak nanas sebanyak 1 ml dan 3 tabung lainnya diisi dengan air susu sebanyak 1 ml, 2 ml dan 3 ml, campurkan kedua bahan tersebut lalu amati perubahan yang terjadi dengan senter agar proses penggumpalannya dapat terlihat, dan catat waktu penggumpalan tersebut. Lalu untuk percobaan kedua masukkan 1 ml air susu ke dalam 3 tabung reaksi dan untuk 3 tabung lainya diisi dengan 1 ml air nanas, simpan tabung percobaan di suhu ruang, suhu dingin, dan suhu panas selama 5 menit kemudian campurkan 1 ml air nanas ke dalam 1 ml air susu, amati dan catat waktu perubahan yang terjadi. Dan untuk percobaan yang ketiga, 3 tabung diisi air susu dan dan 3 tabung lainnya di isi air nanas 1 ml, 2 ml dan 3 ml, tuang setiap tabung reaksi yang berisi air nanas ke dalam tabung berisi air susu, amati perubahan yang terjadi dengan senter, dan catat waktu terjadinya perubahan reaksi atau terjadinya gumpalan pada larutan tersebut.

Siapkan 6 tabung reaksi

3 tabung diisi air nanas 1 ml dan tabung lainnya diisi susu 1 ml, 2 ml, dan 3 ml

Amati perubahan yang terjadi

Terdapat gumpalan dan catat waktu perubahannya

Untuk percobaan kedua, masukan 1 ml susu kedalam 3 tabung reaksi, 3 tabung lainnya masukan 1 ml air nanas

Simpan tabung percobaan di suhu dingin, suhu ruang dan suhu panas selama 5 menit

Campurkan 1 ml air nanas pada 1 ml susu pada tiap tabung

Amati perubahannya menggunakan senter dan catat waktu penggumpalannya

Dan untuk percobaan ketiga, 3 tabung di isi air susu 3 ml dan 3 tabung lainnya di isi air nanas 1 ml, 2 ml dan 3 ml

Tuang setiap tabung reaksi yang berisi air nanas ke dalam tabung berisi air susu

Amati perubahan yang terjadi dengan senter, dan catat waktu terjadinya gumpalan

Gambar 1. Diagram Alir

HASIL DAN PEMBAHASAN

Adapun hasil yang diperoleh dari ketiga percobaan enzim dari ekstrak buah nanas yaitu sebagai berikut :

Tabel 1. Hasil uji pengaruh suhu terhadap kerja enzim

Tabung	Suhu	1/t (kecepatan)
1	3oC	0,056
2	28°C	0,035
3	100°C	0,030

            Dari data yang telah diperoleh, maka dapat dibahas bahwa perubahan reaksi kimia atau terjadinya gumpalan saat pencampuran dua larutan dengan tiga suhu yang berbeda, hal ini menunukkan bahwa suhu merupakan salah satu faktor pengaruh terhadap kinerja enzim. Pada suhu dingin memiliki waktu gumpalan yang lebih lama dibandingkan dengan suhu ruang dan suhu panas.

Tabel 2. Hasil uji pengaruh kosentrasi substrat terhadap kerja enzim

Tabung	Kosentrasi Substrat	1/t (kecepatan)
1	1 ml	0,058
2	2 ml	0,04
3	3 ml	0,037

            Pada data pengujian kedua dapat dibahas, bahwa jumlah konsentrasi substrat juga merupakan salah satu faktor pengaruh kinerja enzim. Substrat yang memiliki takaran yang lebih banyak yaitu 3 ml lebih cepat mengalami penggumpalan dibandingkan dengan jumlah substrat yang lainnya yang lebih sedikit. Semakin sedikit substrat maka semakin lama terjadi perubahan kimianya atau terjadi penggumpalannya.

Tabel 3. Uji pengaruh kosentrasi enzim terhadap kerja enzim

Tabung	Kosentrasi Enzim	1/t (kecepatan)
1	1 ml	0,071
2	2 ml	0,1
3	3 ml	0,09

           Dan untuk pengujian ketiga yaitu konsentrasi enzim memiliki grafik yang berbeda dari grafik sebelumnya, semakin sedikit jumlah konsentrasi enzimnya maka semakin cepat juga mengalami penggumpalannya. Oleh karena itu, konsentrasi enzim juga merupakan salah satu faktor yang berpengaruh dalam kinerja enzim.

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari data yang diperoleh maka dapat ditarik kesimpulan, bahwa para praktikan telah berhasil melakukan isolasi dan pada aktivitas enzim banyak mengalami perubahan, hal ini terjadi dikarenakan setiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda dan enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Begitu juga dengan faktor-faktor lainnya harus diperhatikan karena sangat mempengaruhi kinerja enzim.

Praktikum yang dilakukan sudah sangat baik dan sesuai dengan prosedur yang ditentukan, hanya saja saat pemberian materi terlalu cepat dan kurang jelas sehingga harus memberikan materi dua kali karena belum langsung dipahami oleh praktikan.

DAFTAR PUSTAKA

Amalia, A & Nawfa, R. 2010. Amobilisasi Bromelin dengan Menggunakan Kitosan Sebagai Matriks Pendukung. Skripsi diterbitkan. Surabaya: ITS.

Sebayang, F. 2006. Pengujian Stabilitas Enzim Bromelin yang Diisolasi dari Bonggol Nenas serta Imobilisasi Menggunakan Kappa Karagenan. Jurnal Sains Kimia, 10 (1): 20-26.

Secor Jr, E. R., Carson VI, W. F., Cloutier, M. M., Guernsey, L. A., Schramm, C. M., Wu, C. A. & Thrall, R. S. 2005. Bromelain Exerts Anti-Inflammatory Effects in An Ovalbumininduced Murine Model of Allergic Airway Disease. Cell Immunol., 237 (1): 68-75.

Spahn, C. & Minteer, S. D. 2008. Enzyme Immobilization in Biotechnology.

Recent Patents on Engineering, 2 (3): 195-200.