Biokimia Dasar (Protein)

Tinjauan Pustaka

Klik gambar untuk memperbesar

Pengertian Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling utama”) adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfurfosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua selvirus. serta makhluk hidup dan kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. (Nugraha, 2009).

Protein berasal dari bahasa Yunani proteios yang berarti pertama atau utama. Protein merupakan makromolekul yang menyusun lebih dari separuh bagian dari sel. Protein menentukan ukuran dan struktur sel, komponen utama dari sistem komunikasi antar sel serta sebagai katalis berbagai reaksi biokimia di dalam sel. Karena itulah sebagian besar aktivitas penelitian biokimia tertuju pada protein khususnya hormon, antibodi dan enzim. (Kurniawan, 2007).

Protein berasal dari kata "proteios" yang berarti "pertama" atau "kepentingan primer". Protein merupakan senyawa organik yang sebagian besar unsurnya terdiri atas karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur dan fosfor. Ciri khusus protein adalah adanya kandungan nitrogen. Berdasarkan bentuknya, protein dapat diklasifikasikan dalam tiga bagian, yaitu protein berbentuk bulat, serat dan gabungan ke duanya. (Widodo, 2005).

Protein merupakan zat gizi yang tersusun atas asam amino dan memiliki peran penting bagi tubuh, baik sebagai sumber energi maupun sebagai zat pembangun, termasuk membentuk otot pada tubuh. Masingmasing bahan pangan mengandung protein dengan kualitas yang berbeda-beda, dipengaruhi oleh kandungan asam amino penyusun protein dan daya cerna protein. (Haryanto, 2004)

Protein merupakan kelompok biomakromolekul yang sangat heterogen. Ketika berada di luar makhluk hidup atau sel, protein sangat tidak stabil. Untuk mempertahankan fungsi dan nya, setiap jenis protein membutuhkan kondisi tertentu ketika diekstraksi dari normal biological

milieu. Protein yang diekstraksi hendaknya dihindarkan dari prosteolisis atau dipertahankan aktivitas enzimatiknya. (Suhardjo, 2000)

Materi dan Metode

Materi

Alat. Alat yang digunakan dalam praktikum ini antara lain tabung reaksi, gelas ukur, pipet tetes, pengaduk, penjepit, lampu spirtus dan penangas air mendidih.

Bahan. Bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain albumin, kasein, (NH₄)₂SO₄, ZnSO₄, HgSO₄, NaNO₃, HNO₃, CuSO₄, NaOH, NH₄OH, H₂O, KOH, klorofenol red, asam sulfosalisilat, larutan esbasch, kal.ferosianida, asam wolframat, serum encer, asam asetat glasial, formaldehid encer dan brom kresol hijau.

Metode

Uji Pengendapan dengan logam berat.

2 tabung reaksi masing-masing diisi dengan 2 ml larutan albumin dan 1ml larutan kasein. Kemudian pada masing-masing larutan ditambahkan ZnSO₄, sehingga masing-masing larutan tampak berwarna putih. Lalu pada masing-masing larutan ditambahkan ZnSO4 berlebih sehingga kedua larutan tersebut larut membentuk Zn Albuminat (proteinat) dan Zn kaseinat.

Uji pengendapan dengan dengan alkaloid.

4 tabung reaksi masing-masing diisi dengan 2 ml larutan albumin. Kemudian ke dalam tabung 1 ditambahkan 5 tetes asam sulfosalisilat, tabung 2 ditambahkan 2 ml larutan esbasch, tabung 3 ditambahkan kal.ferosianida dan asam asetat glasial sedangkan pada tabung 4 ditambahkan 20% asam wolframat. Kemudian pada masing-masing larutan diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.

Uji pengendapan dengan garam netral dan alkohol.

Ke dalam 2 tabung reaksi masing-masing diisikan larutan albumin. Kemudian pada tabung 1 ditambahkan (NH₄)SO₄ padat dan pada tabung 2 ditambahkan 2 ml alkohol pekat. Setelah larutan tampak berwarna putih, lalu masing-amsing larutan diencerkan dengan penambahan H₂O (akuades). Kemudian diamati perubahan yang terjadi.

Uji Biuret (ikatan peptida).

Ke dalam sebuah tabung reaksi diisi dengan 2 ml larutan albumin, 2 ml KOH 10% atau NaOH 10% dan beberapa tetes CuSO₄ 0,1%. Kemudian larutan tersebut dicampur sehingga larutan tampak berwarna ungu.

Uji Milon (aa tirosin).

Ke dalam tabung reaksi diisi 2 ml larutan albumin dan 1 ml larutan HgSO₄ kemudian dicampur dan dipanaskan diatas sumbu selama 10 menit. Setelah dingin, ditambahkan 5 tetes NaNO3 kemudian dipanaskan selama 10 menit. Lalu diamati perubahan yang terjadi.

Uji Hopskin-Cole (aa triptophan).

Ke dalam tabung reaksi diisi 1 ml larutan albumin dan 1 ml larutan formaldehid encer ditambah H₂SO₄ pekat lewat dinding tabung kemudian digojog. Lalu diamati perubahan yang terjadi.

Uji Xanthoprotein (aa aromatik).

Ke dalam tabung reaksi diisi 3 ml larutan albumin dan 1 ml larutan asam nitrat pekat kemudian dicampur dan dipanaskan diatas spiritus selama 10 menit. Setelah dingin, ditambahkan 5 tetes NH₄OH. kemudian diamati perubahan yang terjadi.

Uji Molisch (identifikasi gugus karbohidrat).

Ke dalam tabung reaksi diisi ml larutan albumin dan 2 ml larutan reagen molisch ditambah HNO₃pekat lewat dinding tabung kemudian digojog. Lalu diamati perubahan yang terjadi.

Pengujian protein berdasarkan kelarutan (albumin danglobulin).

Ke dalam 2 tabung masing-masing diisi dengan 2 ml serum encer. Tabung 1 ditambahkan 2 tetes asam sulfosalisilat, sedangkan tabung 2 ditambahkan 1 tetes klorofenol red dan diteteskan asam asetat 2% hingga warna larutan hilang. Kemudian larutan tersebut dipanaskan sampai terjadi endapan, lalu didinginkan. Selanjutnya dibagi menjadi 2. Tabung 1 ditambahkan 2 ml asam nitrat dan tabung 2 ditambahkan 2 ml Na₂CO₃ encer. Kemudian diamati perubahan yang terjadi.

Pengujian terhadap kasein.

Ke dalam tabung reaksi diisi dengan 5 ml larutan kasein dan dicampur dengan aquades, 2 ml NaOH encer, 2 tetes asam asetat dan brom kresol hijau. Kemudian diamati perubahan yang terjadi.

Uji Neuman terhadap kasein.

Ke dalam sebuah tabung reaksi diisi dengan 5 ml larutan kasein cair , 5 ml 10 tetes H₂SO₄ pekat dan 5 tetes HNO₃. Kemudian larutan tersebut dicampur dan dipanaskan diatas api kecil sambil digoyang sehingga keluar asap putih. Setelah itu, larutan dinginkan dan ditambahkan amonium molibdat lalu dimasak selama 10 menit. Selanjutnya diamati perubahan yang terjadi.

Penggujian terhadap gelatin.

Ke dalam tabung reaksi diisi 1 sendok gelatin padat dan dilarutkan dalam 10 ml larutan aquades. Kemudian dopanaskan dalam penangas air mendidih. Lalu didinginkan dan diuji warna dengan biuret, milon, hopskincole, xanthoprotein dan molisch.

Uji Reaksi Pengendapan.

Ke dalam 2 tabung reaksi masing-masing diisi dengan 5 ml larutan gelatin. Tabung 1 ditambahkan amonium sulfat padat dan tabung 2 ditambahkan kal.ferosianida dan beberapa tetes asam asetat. Kemudian diamati perubahan warna.

Hasil dan Pembahasan

Pada percobaan ini, dilakukan uji pengendapan pada protein dengan menggunakan logam berat yaitu dengan menambahkan ZnSO4 pada larutan albumin dan kasein. Dari percobaan yang dilakukan, masing-masing larutan yang ditambahkan ZnSO4 mula-mula berwarna putih dan membentuk endapan, namun setelah penambahan ZnSO4 berlebihan masing-masing endapan tersebut kemudian menjadi larut. Hal ini terjadi karena penambahan ZnSO4 telah lewat jenuh menyebabkan protein telah lewat titik isolistriknya dan ikatan Zn dengan protein terlepas sehingga endapan tersebut menjadi larut membentuk Zn Albuminat (proteinat) dan Zn Kaseinat.

Untuk mengetahui terjadinya pengendapan pada protein juga dilakukan pengujian dengan mereaksikan albumin dengan alkohol dan garam netral. Dari percobaan yang dilakukan, pada saat albumin direaksikan dengan (NH₄)₂SO₄ larutan berwarna putih begitu juga dengan albumin yang direaksikan dengan alkohol juga berwarna putih namun terdapat beberapa endapan. Setelah pada masing-masing larutan ditambahkan akuades, endapan tersebut menjadi larut. Hal ini membuktikan bahwa albumin larut dalam air dan garam encer tetapi tidak larut dalam alkohol.

Pada uji Milon, albumin direaksikan dengan HgSO₄ dan dipanaskan 10 menit menghasilkan senyawa berwarna putih. Kemudian setelah didinginkan, larutan albumin yang ditambahkan NaNO₃ menghasilkan senyawa berwarna merah. Peristiwa ini terjadi karena adanya ikatan Hg dengan gugus hidroksifenil dari aa tirosin. Hg berikatan dengan NaNO₃ membentuk HgNO₃ dengan pemanasan membentuk endapan merah.

\

Pada Uji Hopskin-Cole, larutan albumin direaksikan dengan formaldehid encer dan H₂SO₄ menghasilkan larutan berwarna ungu. Hal ini terjadi karena adanya kondensasi antara gugus aldehid dari formaldehid dengan gugus indol dari aa triptophan yang terdapat pada albumin.

Pada uji xanthoprotein, albumin direaksikan dengan HNO₃ dan dipanaskan 10 menit menghasilkan senyawa berwarna kuning. Kemudian setelah didinginkan, larutan albumin ditambahkan NH₄OH menghasilkan senyawa berwarna kuning pekat. Reaksi ini disebabkan karena terjadi nitrasi pada inti benzena pada aa aromatik dengan penambahan NH₄OH.

Pada uji molisch, albumin direaksikan dengan reagen molisch kemudian digojok dan ditambahkan H₂SO₄pekat lewat dinding sehingga larutan berwarna ungu. Warna ungu tersebut terbentuk karena sakarida pada protein jika dipanaskan dengan penambahan asam kuat akan terdehidrasi menjadi furfural dan apabila bereaksi dengan alfa naftol atau timol dalam alkohol akan membentuk suatu senyawa yang berwarna.

Untuk mengetahui macam-macam protein dilakukan pengujian albumin dan globulin berdasarkan kelarutan. Laruran serum direaksikan dengan asam sulfosalisilat berwarna putih, karena asam sulfosalisilat merupakan alkaloid dengan gugus anion berikatan dengan serum encer yang bemuatan positif sehingga membentuk endapan putih. Sedangkan pada serum yang ditambahkan klorofenol red menghasilkan larutan berwarna merah, setelah penambahan asam asetat berwarna bening (warna hilang). Setelah itu larutan dipanaskan sehingga membentuk endapan lalu dibagi menjadi 2 tabung. Tabung 1 ditambahkan HNO3 berwarna kuning keruh, sedangkan tabung 2 ditambahkan Na₂CO₃ berwarna pink keruh karena dengan penambahan garam endapan pada larutan tersebut menjadi larut.

Kasein direaksikan dengan akuades, brom kresol hijau dan asam asetat menghasilkan senyawa berwarna kehijauan. Hal ini terjadi karena asam asetat menyebabkan endapan kehijauan sehingga terjadi penurunan pH mencapai titik isolistrik dan mengalami koagulasi. Sedangkan pada kasein yang direaksikan dengan HNO₃pekat dan H₂SO₄ menghasilkan asap putih, setelah itu ditambahkan amonium miolibdat dan dipanaskan selama 10 menit menghasilkan senyawa berwarna kuning membentuk amonium phospomolibdat. Hal ini terjadi karena P dalam kaseim terlepas dengan penambahan HNO₃ dan H₂SO₄ membentuk HPO₄ yang kemudian berikatan dengan amonium molibdat membentuk amonium phospomolibdat.

Pada uji warna juga dilakukan dengan mereaksikan gelatin dengan akuades, setelah itu dipanaskan dan diuji warna. Dengan uji biuret, millon, hopskin-cole dan xanthoprotein menghasilkan senyawa berwarna bening, karena gelatin tidak mampu bereaksi dengan uji warna tersebut. Sedangkan dengan uji molisch, senyawa berwarna coklat pekat karena larutan gelatin mampu terdehidrasi membentuk furfural dan senyawa berwarna.

Uji pengendapan pada gelatin dilakukan dengan mereaksikan gelatin dengan amonium sulfat padat yang membentuk endapan putih karena amonium sulfat padat dapat menetralkan sekaligus mendehidrasi sehingga membentuk endapan. Sedangkan pada gelatin yang direaksikan dengan kalium ferosianida dan asam asetat menghasilkan larutan berwarna kuning jernih tanpa ada endapan. Hal ini tyerjadfio karena kalium ferosianida bersifat alkaloid dengan gugus amin positif sedangkan gelatin gugus amin juga positif sehingga tidak mampu terdehidrasi dan membentuk endapan.

Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa albumin merupakan protein yang larut dalam air dan garam encer tetapi tidak larut dalam alkohol, sehingga ketika direaksikan dengan alkohol, logam berat, alkaloid dan membentuk endapan. Ketika direaksikan dengan beberapa uji warna menghasilkan larutan dengan warna yang berbeda-beda sesuai prinsip kerja masing-masing pereaksi, namun pada larutan gelatin yang direaksikan dengan uji warna tidak ada perubahan warna yang tampak karna tidak terjadi reaksi didalamnya. Gelatin yang direaksikan dengan garam padat membentuk endapan sedangkan yang direaksikan dengan alkaloid (kalium ferosianida) tidak membentuk endapan. Kasein yang direaksikan dengan brom kresol hijau dan asam asetat mebentuk senyawa berwarna hijau sedangkan yang bereaksi dengan amonium molibdat dan asam pekat membentuk senyawa berwarna kuning (amonium phospomolibdat).

Daftar Pustaka

Haryanto,setyawan.2004.Dasar-dasar Ilmu Gizi.Semarang: UNDIP Press.

Kurniawan,hendra.2007.Makanan 4 sehat 5 sempurna.Jakarta: Cakrawala

Nugraha, ganjar. 2009. Arti Penting Gizi. Surabaya :

Kartika Suhardjo. 2000. Prinsip-prinsip Ilmu Gizi. Yogyakarta : Kanisius

Widodo,wahyu. 2005. Nutrisi dan Pakan Unggas. Malang : UMM Press