LP BIOKIMIA PENGARUH pH TERHADAP AKTIVITAS ENZIM

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA

PENGARUH pH TERHADAP AKTIVITAS ENZIM

NAMA                       : SOPHIA MARCELINA YANSIP

NIM                            : H41113701

HARI/TANGGAL    : KAMIS/ 11 DESEMBER 2014

KELOMPOK            : IV (EMPAT) C

ASISTEN                   : SUKMAWATI USMAN

LABORATORIUM BIOKIMIA

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Masyarakat  Indonesia  sudah  sejak  lama  memanfatkan  mikroorganisme untuk menghasilkan  barang  bernilai  ekonomi,  misalnya  fermentasi  tempe,  tape,  dan  ragi. Mikroorganisme merupakan sumber enzim yang paling banyak digunakan dibandingkan dengan tanaman dan hewan (Ompusunggu dkk, 2012).

Enzim  merupakan  bagian  dari  protein,  yang  mengkatalisir  reaksi-reaksi  kimia.  Enzim juga dapat diartikan  sebagai protein katalisator yang memiliki spesifisitas terhadap reaksi yang dikatalisis  dan  molekul  yang  menjadi  substratnya.  Aktivitas  enzim  dipengaruhi  oleh  beberapa faktor, yaitu konsentrasi substrat, suhu, dan pH (Ompusunggu dkk, 2012).

Secara  praktis,  enzim  banyak  digunakan  di  berbagai  bidang  kegiatan  dan  menempati posisi penting dalam bidang industri. Aplikasi proses enzimatik pada industri pertama kali mulai berkembang sejak tahun 1960. Enzim menjadi primadona dalam bidang industri saat ini dan di masa yang akan datang karena melalui penggunaannya, energi dapat dihemat dan ramah lingkungan. Saat  ini  penggunaan  enzim  dalam  industri  makanan,  minuman,  industri tekstil, industri kulit dan kertas di Indonesia  semakin meningkat. Penggunaan enzim dalam industri  pangan memberikan  banyak keuntungan sebagai bahan tambahan yang alami. Peranan enzim dalam produksi pangan sudah dilakukan optimasi sehingga aktivitas enzim dapat berjalan seperti yang diharapkan (Ompusunggu dkk, 2012).

1.2  Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

            Maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui dan mempelajari pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase.

1.2.2 Tujuan Percobaan

            Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan pH optimum dari aktivitas enzim amilase

1.3  Prinsip Percobakan

Prinsip percobaan ini yaitu menentukan keaktifan dari enzim amilase berdasarkan waktu pengruraian amilum menjadi glukosa pada berbagai pH dengan penambahan iodine sebagai indikator yang member warna biru yang akan berubah menjadi bening.

1.4  Manfaat Percobaan

Manfaat dari percobaan ini yaitu dapat mengetahui pengaruh pH terhadap keaktifan enzim amilase.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Enzim  adalah  protein  yang  berfungsi  sebagai  katalisator  untuk  reaksi-reaksi  kimia didalam sistem biologi . Satu jenis enzim mengkatalisis satu jenis substrat saja, jadi enzim adalah katalisator yang reaksi-spesifik. Enzim bekerja dengan mengurangi energi aktivasi  dari substrat  tertentu. Mekanisme kerja enzim  yaitu dengan terikat sementara ke substrat untuk membentuk sebuah kompleks enzim-substrat yang lebih tidak stabil dibanding  substrat  jika  berdiri  sendiri.  Ini  menyebabkan  substrat  mudah  bereaksi.  Dengan demikian  substrat  tereksitasi  ke  tingkat  energi  lebih  rendah  dengan  membentuk  produk  reaksi yang  baru.  Selama  berlangsungnya  reaksi,  enzim  dilepaskan  dalam  keadaan  tidak  berubah. Pelepasan enzim tetap utuh sehingga bisa terus bereaksi dan menyebabkan enzim tetap  efektif meski  dalam  jumlah  yang  sangat  kecil.  Kegiatan  enzim  dapat  berlangsung  dengan  baik  jika kondisi lingkungannya mendukung (Ompusunggu dkk, 2012).

Kecepatan reaksi enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama perubahan suhu dan pH  yang  mempunyai  pengaruh  besar  terhadap  kerja  enzim.  Kecepatan  reaksi  enzim  juga dipengaruhi  oleh  konsentrasi  enzim  dan  konsentrasi  substrat.  Pengaruh  aktivator,  inhibitor, koenzim dan konsentrasi elektrolit dalam beberapa keadaan juga merupakan faktor-faktor yang penting. Hasil reaksi enzim juga dapat menghambat kecepatan reaksi (Ompusunggu dkk, 2012).

Enzim, saat ini  merupakan unsur penting yang digunakan  dalam  industri tekstil, industri kulit  kertas  dan sebagian besar produk makanan dan minuman. Penggunaan enzim pada produk pangan  dapat  membatasi  penggunaan  bahan  aditif  kimia,  terutama  dalam  pembuatan  roti  dan produk fermentasi lainnya.  Beberapa keuntungan penggunaan enzim dalam pengolahan pangan adalah aman terhadap kesehatan karena bahan alami, mengkatalisis reaksi yang sangat spesifik tanpa efek samping, aktif pada konsentrasi yang rendah, dapat diinaktivasi, dan dapat digunakan sebagai indikator kesesuaian proses pengolahan (Ompusunggu dkk, 2012).

Ada  dua  skenario  mengenai  penggunaan  enzim,  baik  enzim  yang  digunakan  untuk mengubah bahan mentah menjadi produk utama, atau enzim yang digunakan sebagai aditif untuk mengubah  suatu  karakteristik  fungsional  produk.  Dalam  kasus  pertama,  proses  enzimatik dilakukan  dalam  kondisi  dioptimalkan  dan  dikendalikan  untuk  meningkatkan  potensi  katalitik dari enzim, sedangkan pada situasi kedua lebih sulit untuk menjamin kondisi optimal dan kontrol reaksi enzimatik. Sebuah contoh dari kasus pertama adalah penggunaan glukosa isomerase untuk produksi  high-fructose  syrups  (HFS),  dan  contoh  kedua  adalah  penggunaan  protease  jamur dalam  membuat  adonan  roti.  Beberapa  enzim  yang  digunakan  dalam industri  pengolahan  pangan seperti diastase atau amilase,AMP deaminase, bromelain, katalase, selulase,  kimosin,  dekstranase,  galaktosidase,  glukanase,  glukoamilase,  protease,   invertase, maltase,  zymase,  pektinase  dan  laktase  (Ompusunggu dkk, 2012).

Aktivitas  enzim  amilase  dari  ekstrak  kecambah  tertinggi  diperoleh  pada  pH  9  dengan aktivitas  0,0207  detik^-1. Aktivitas  enzim  berkaitan  erat dengan strukturnya, perubahan struktur akan menyebabkan perubahan aktivitas enzim. Pada pH  optimum  konformasi  enzim  berada  pada  kondisi  yang  ideal.  Hal  ini  menyebabkan interaksi  antara enzim dan substrat menjadi maksimal. Pada suasana yang terlalu asam atau basa,  kanformasinya  berubah  sehingga  aktivitas  enzim  akan  terganggu.  Perubahan  tingkat keasaman akan meyebabkan terjadinya penurunan aktivitas (Bahri dkk, 2012).

Konsentrasi  substrat  adalah  salah  satu  faktor  yang  dapat  mempengaruhi  aktivitas  enzim amilase. Penambahan konsentrasi  substrat  akan  menaikkan  aktivitas  enzim  sampai  mencapai  batas  maksimum. Pada  kondisi  tersebut  semua  enzim  telah  jenuh  dengan  substrat,  sehingga  penambahan substrat sudah tidak akan meningkatkan aktivitas enzim amilase. Pada  konsentrasi  substrat  yang  rendah,  sisi  aktif  tempat  terjadinya  kontak  antara enzim dan substrat hanya menampung substrat  yang sedikit. Dalam kondisi ini konsentrasi kompleks  enzim-substrat  sedikit  dan  menyebabkan  aktivitas  enzim  kecil.  Bila  konsentrasi substrat  diperbesar,  maka  semakin  banyak  substrat  yang  dapat  berhubungan  dengan  enzim pada  sisi  aktif  tersebut.  Akibatnya  kompleks  enzim-substrat  semakin  besar  dan  aktivitas enzim juga semakin besar (Bahri dkk, 2012).

Enzim α–amilase adalah enzim yang berfungsi untuk memecah ikatan α – 1,4 glikosida dari molekul pati menjadi maltosa. α–amilase merupakan salah satu enzim ekstraseluler komersial yang mempunyai nilai ekonomis yang tinggi, sehingga banyak digunakan dalam berbagai bidang industri seperti industri pati, roti, alkohol, kertas, tekstil, gula, dan industri detergen. Enzim α–amilase merupakan enzim ekstraseluler sehingga dalam proses isolasinya tidak memerlukan pemecahan sel (Sebayang, 2005).

            pH optimum enzim amilase bekerja adalah 6,0. pH berhubungan dengan struktur enzim yang terdiri dari asam-asam amino. Perubahan pH dalam suatu larutan menunjukkan perubahan-perubahan jumlah ion H+ yang ada dalam larutan. Jumlah ion yang ada akan mempengaruhi struktur enzim yang terdiri dari asam-asam amino, terutama pada ikatan hidrogennya karena aktivitas enzim berkaitan erat dengan strukturnya maka perubahan struktur akan menyebabkan perubahan-perubahan aktivitas enzim. Sedangkan pada pH optimum jumlah ion H+ tidak mempengaruhi konformasi enzim sehingga konformasi substrat sama dengan konformasi enzim. Hal ini menyebabkan interaksi antara enzim dan substrat meningkat, sedangkan pada pH optimum aktivitas enzim paling tinggi (Sebayang, 2005).

            Suhu optimum enzim α-amilase adalah 60ºC, kenaikan suhu menyebabkan aktivitas enzim meningkat sampai mencapai suhu optimum. Setelah mencapai kondisi optimum terlihat bahwa aktivitas enzim menurun. Terjadinya penurunan aktivitas ini diperkirakan karena pada suhu tinggi struktur tertier enzim yang terdiri dari ikatan bukan kovalen atau elektrostatik, ikatan hidrogen, ikatan disulfida dan ikatan hidrofobik bila menyerap energi tinggi akan terjadi pemutusan dan mengakibatkan terjadinya pembukaan struktur tertier dan kuartener yang menyebabkan konformasi enzim berubah dan menyebabkan aktivitasnya menurun (Sebayang, 2005).

            Pati  tidak  larut  dalam  air  dan  dalam analisis pati, memberikan warna biru dengan iodium. Hasil  hidrolisis  pati/amilum  adalah glukosa. Hidrolisis  pati  akan  terjadi  pada pemanasan  dengan  asam  encer  dimana berturut-turut  akan  dibentuk  amilosa  yang memberi  warna  biru  dengan  iodium, amilopektin  yang  memberi  warna  merah dengan  iodium.  Pati sagu  disebut  juga poliglukosa,  karena  unit  monomernya glukosa. Kadar  pati  merupakan  banyaknya  pati yang  terkandung  dalam  bahan  kering  yang dinyatakan  dalam  persen. (Manatar dkk, 2012).

            Penambahan  iodium  akan  terbentuk kompleks pati dan iodium kompleks ini dapat mengendap  yang  kemudian  dapat  ditentukan dengan  mengukur  konsentrasi  warna  biru yang  terbentuk  dengan  menggunakan spektrofotometer.Metode  ini  digunakan  untuk memisahkan  amilum  atau  pati  yang terkandung  dalam  larutan  tersebut. Reaksi positifnya ditandai dengan adanya perubahan warna  menjadi  biru. Warna  biru  yang dihasilkan  diperkirakan  adalah  hasil  dari ikatan kompleks antara amilum  dengan iodin. Sewaktu  amilum  yang  telah  ditetesi  iodin kemudian dipanaskan, warna yang dihasilkan sebagai  hasil  dari  reaksi  yang  positif  akan menghilang.Sewaktu  didinginkan  warna  biru  akan muncul kembali (Manatar dkk, 2012).

            Keadaan  pohon  dari  suatu  sampel sangat  berhubungan  dengan  kandungan  pati yang dihasilkan sampel karena faktor pohon yang  masih  berproduksi  dapat  menghasilkan pati di dalam batang pohon, sedangkan untuk pohon  yang  sudah  tidak  berproduksi, produktivitas  kandungan  pati  pada  pohon akan  menurun (Manatar dkk, 2012).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

            Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan amilum 1%, Saliva encer, iodine 0,01 M, asam asetat 0,1 M, NaCl 0,1 M, aquades dan larutan buffer pH 8,0; 7,4; 7,0; 6,8; 6,2; 5,4; 6,0.

3.2 Alat Percobaan

            Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, pipet tetes, inkubator dan rak tabung.

           

3.3 Prosedur Percobaan

            Disiapkan tujuh buah tabung reaksi    dan masing-masing tabung reaksi diisi dengan 5 ml larutan buffer dengan masing-masing pH yang tersedia. Kemudian ke dalam larutan buffer tersebut ditambahkan 1 ml NaCl dan 1 ml amilum kemudian semua tabung ditambahkan dengan 5 tetes iodine 0,01 M kecuali larutan dengan pH 8 dan 7,4 diasamkan dengan 1 ml asam asetat sebelum penambahan iodine. Semua tabung ditempatkan dalam inkubator dengan suhu 38 ºC selama 5 menit. Setelah 5 menit, ditambahkan saliva encer sebanyak 0,5 kemudian dimasukkan kembali ke dalam inkubator dan diamati selama 30 menit. Perubahan warna pada tabung reaksi diperhatikan tiap interval 5 menit. Dicatat perubahan dan waktu yang dibutuhkan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim Amilase

Waktu (menit)	Warna
	pH 8,0	pH 7,4	pH 7,0	pH 6,8	pH 6,2	pH 6,0	pH 5,4
5	+ + +	+ + +	+ + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +
10	+ +	+ + +	+ + +	+ + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +
15	+ +	+ +	+ + +	+ + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +
20	+	+ +	+ + +	+ + +	+ + + +	+ + +	+ + +
25	+	+ +	+ + +	+ +	+ + + +	+ + +	+ + +
30	+	+	+ +	+ +	+ + +	+ + +	+ + +

Keterangan : 

++++              :  Biru tua

+++                : Biru

++                   : Biru muda

+                     : Bening

       Tabel Nilai pH Yang Menunjukkan Perubahan Waktu (1/t)

pH	Waktu (t) (Menit)	1/t (Menit)
8,0	20	0,05
7,4	15	0,06
7,0	30	0,03
6,8	25	0,04
6,2	30	0,03
6,0	20	0,05
5,4	20	0,05

Grafik Pengaruh pH Vs Waktu (t)

4.2  Reaksi

  

4.3 Pembahasan

            Dari hasil percobaan yang dilakukan didapatkan hasil perubahan warna pada tabung dengan  pH 7,4 mengalami perubahan warna yang sangat cepat yaitu pada menit ke-15 kemudian diikuti dengan  tabung dengan pH 8 yang juga mengalami perubahan warna dari biru menjadi bening. Pada kedua tabung dengan pH 8 dan 7,4 ini diasamkan dengan 1 ml asam asetat untuk menurunkan pH pada larutan basa tersebut.

            Pada tabung dengan pH 6,0 dan 5,4 mengalami perubahan warna dari warna biru tua menjadi biru pada menit ke-20 kemudian disusul perubahan warna pada tabung dengan pH 6,8 dari biru tua menjadi biru muda. Sedangkan larutan yang paling lama mengalami perubahan warna adalah larutan pada tabung 7,0 dan 6,2 yaitu pada menit ke-30.

            Pada percobaan ini larutan yang bekerja pada pH optimum yaitu larutan dengan pH 8 dan 7,4 karena kedua larutan ini mengalami perubahan warna yang sangat cepat. Sedangkan menurut teori, enzim beraktivitas optimal pada pH 5-7. hal yang menyebabkan enzim pada bekerja tidak optimal pada percobaan ini mungkin disebabkan karena beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim salah satunya yaitu saliva yang terlambat dimasukkan ke dalam inkubator dan kekurangan atau kelebihan pemberian reagen pada larutan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

            Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa pH optimum enzim amilase bekerja optimal yaitu antara pH 7,4 – 8.

5.2 Saran

            Penjelasan dari asisten cukup baik sehingga perlu ditingkatkan lagi agar praktikan lebih mudah memahami penjelasannya.

DAFTAR PUSTAKA

Bahri,  Saiful,  Mirzan  Moh.,  dan   Hasan,  Moh.,  2012,  Karakterisasi  Enzim

Amilase Dari Kecambah Biji Jagung Ketan (Zea mays ceratina L.), Jurnal natural Science, Vol 1 (1) Hal 1-3, Universitas Tadulako,

Manatar,  Jardewig,  E.,  Pontoh, Julius,  Runtuwene,  Max,  R.,  J., 2012, Analisis

Kandungan Pati Dalam Batang Tanaman Aren (Arenga pinnata),  Jurnal Ilmiah Sains, Vol 12, No 2, Halaman 1-4, FMIPA Universitas Sam Ratulangi, Manado.

Ompusunggu,   Henny,  Saurmauli,  E.,  Juwita   dan   Silaban   Ramlan,   2012,  

Kajian Biomedik Enzim Amilase dan Pemanfaatannya Dalam Industri, Universitas Sumatera Utara, Medan

Sebayang, Firman,  2005, Isolasi  dan  Pengujian  Aktivitas  Enzim  α-Amilase  

Dari Aspergillus Niger dengan Menggunakan Media Campuran Onggok dan Dedak, Jurnal Komunikasi Penelitian, Vol 17 (5), Hal 1,3 dan 4, Departemen FMIPA USU, Sumatera Utara.