teknologi industri pertanian 2014 uji kelarutan dan pengendapan protein

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA

Disusun oleh

Nama                          : M. Hasybi Izzadin

            Npm                            : E1G014049

Prodi                           : TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

Kelompok                   : 7

Hari/Jam                    : Selasa 08.00-09.45

Tanggal                       : 10-11-2015

Co-ass                         : 1. Luvi Nofita

                                                   2. Nurul Kahasanah

DOSEN                       : Devi silsia, Dra., M.si

Objek praktikum : UJIKELARUTAN DAN PENGENDAPAN                                                                 PROTEIN

LABORATORIUM TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

 Hampir setiap fungsi dinamik dalam makhluk hidup bergantung pada protein. Faktanya nilai penting protein digaris bawahi oleh namanya, yang berasal dari kata Yunani proteios, yang berarti ‘tempat pertama’. Protein menyusun lebih dari 50% massa kering sebagian besar sel, dan protein teramat penting bagi hampir semua hal yang dilakukan organisme. Beberapa protein mempercepat reaksi kimia, sedangkan yang lain berperan dalam penyokongan struktural, penyimpanan, transpor, komunikasi selular, pergerakan, serta pertahanan melawan zat asing.

Protein terdiri dari asam-asam amino yang dihubugkan melalui ikatan peptida pada ujung-ujungnya. Selain ikatan peptida terdapat ikatan kimia lain dalam protein yaitu ikatan hidrogen, ikatan hidrofob, ikatan ion/ikatan elektrostatik, dan ikatan van der Waals. Protein dapat tidak stabil terhadap beberapa faktor yaitu pH, radiasi, suhu, medium pelarut organik, dan detergen.

Protein tersusun dari atom C, H, O, dan N, serta kadang-kadang P dan S. Dari keseluruhan asam amino yang terdapat di alam hanya 20 asam amino yang yang biasa dijumpai pada protein. Pada berbagai uji kualitatif yang dilakukan terhadap beberapa macam protein, semuanya mengacu pada reaksi yang terjadi antara pereaksi dan komponen protein, yaitu asam amino tentunya. Beberapa asam amino mempunyai reaksi yang spesifik pada gugus R-nya, sehingga dari reaksi tersebut dapat diketahui komponen asam amino suatu protein. Uji protein dengan metode identifikasi protein secara kualitatif dapat menggunakan prinsip diantaranya uji biuret, pengendapan dengan logam, pengendapan dengan garam, pengendapan dengan alkohol, uji koagulasi dan denaturasi protein.

Untuk mengetahui kebenaran teori tersebut maka dilakukanlah percobaan uji protein dengan metode identifikasi secara kualitatif dengan menggunakan prinsip pengendapan dengan logam dan pengendapan dengan alkohol.

1.2 Tujuan Percobaan

1.      Mengetahui daya larut terhadap pelarut tertentu

2.      Mengetahui pengaruh larutan garam konsentrasi tinggi terhadap sifat kelarutan protein.

3.      Mengetahui pengaruh logam berat asam organik terhadap sifat kelarutan protein

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

            Protein adalah sekelompok senyawa organik yang nyaris keseluruhannya terdiri atas karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Protein biasanya suatu polimer yang tersusun atas banyak subunit (monomer) yang dikenal sebagai asam amino. Asam amino yang biasanya ditemukan dalam protein menunjukkan struktur sebagai berikut (Fried dan Hademenos, 2006).

            Protein merupakan makromolekul yang paling melimpah di dalam sel dan menyusun lebih dari setengah berat kering pada semua organisme. Sebagai makro molekul, protein merupakan senyawa organik yang mempunyai berat molekul tinggi dan berkisar antara beberapa ribu sampai jutaan dan tersusun dari C, H, O dan N serta unsur lainnya seperti S yang membentuk asam-asam amino. Semua protein pada semua makhluk, dibangun oleh oleh susunan dasar yang sama, yaitu 20 macam asam amino baku yang molekulnya sendiri tidak mempunyai aktivitas biologis sedang protein sebagai enzim dan hormon mempunyai fungsi khusus. Disamping itu protein dapat berfungsi sebagai pembangun struktur, sumber energi, penyangga racun, pengatur pH dan bahkan sebagai pembawa sifat turunan dari generasi ke generasi (Patong, dkk., 2012).

Melalui reaksi hidrolisis protein telah didapatkan 20 macam asam amino yang dibagi berdasarkan gugus R-nya, berikut dijabarkan penggolongan tersebut : asam amino non-polar dengan gugus R yang hidrofobik, antara lain Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin, Prolin, Fenilalanin, Triptofan dan Metionin. Golongan kedua yaitu asam amino polar tanpa muatan pada gugus R yang beranggotakan Lisin, Serin, Treonin, Sistein, Tirosin, Asparagin dan Glutamin. Golongan ketiga yaitu asam amino yang bermuatan positif pada gugus R dan golongan keempat yaitu asam amino yang bermuatan negatif pada gugus R. Dari ke-20 asam amino yang ada, dijumpai delapan macam asam amino esensial yaitu valin, leusin, Isoleusin, metionin, Fenilalanin, Triptofan, Treonin, dan Lisin. Asam amino essensial ini tidak bisa disintesis sendiri oleh tubuh manusia sehingga harus didapatkan dari luar seperti makanan dan zat nutrisi lainnya (Samadi,2012).

            Pembagian tingkat organisasi struktur protein ada empat kelas yakni struktur primer, struktur sekunder, dan struktur tersier. Sedangkan klasifikasi protein dibagi berdasarkan sifat biologisnya, berdasarkan sifat kelarutannya dan gugus prostetiknya (Katili, 2009).

            Pada struktur primer ini ikatan antar asam amino hanya ikatan peptida (ikatan kovalen). Struktur ini dapat digambarkan sebagai rumus bangun yang biasa ditulis untuk senyawa organik. Pada ikatan ini tidak terdapat ikatan atau kekuatan lain yang menghubungkan asam amino dengan satu dan lainnya. Pada struktrur sekunder dimana rantai asam amino bukan hanya dihubungkan oleh ikatan peptida tetapi juga diperkuat oleh ikatan hidrogen. Karena ikatan peptida adalah planar maka dalam satu molekul protein dapat berotasi hanya C_a-N dan C_a-C terhadap sumbu (struktur primer), sehingga memungkinkan suatu protein yang disebut a-heliks. Struktur tersier terbentuk karena terjadinya pelipatan (folding) rantai a-heliks, konformasi b, maupun gulungan rambang suatu polipeptida, membentuk protein globular, yang struktur tiga dimensinya lebih rumit daripada protein serabut. Struktur kuartener terbentuk dari beberapa bentuk tersier dan bisa terdiri dari promoter yang sama atau yang berlainan. Agregasi dari banyak polipeptida dapat membentuk sebuah protein tunggal yang fungsional (Patong, dkk., 2012).

            Fungsi protein ditentukan oleh konformasinya, atau pola lipatan tiga dimensinya, yang merupakan pola dari rantai polipeptida. Beberapa protein seperti keratin rambut dan bulu, berupa serabut, dan tersusun membentuk struktur linear atau struktur seperti lembaran dengan pola lipatan berulang yang teratur. Protein lainnya, seperti kebanyakan enzim, terlipat membentuk konformasi globular yang padat dan hampir menyerupai bentuk bola. Konformasi akhir bergantung pada berbagai macam interaksi yang terjadi (Kuchel dan Ralston, 2006).

Dalam ilmu Kimia, pencampuran atau penambahan suatu senyawa dengan senyawa yang lain dikatakan bereaksi bila menunjukkan adanya tanda terjadinya reaksi, yaitu: adanya perubahan warna, timbul gas, bau, perubahan suhu, dan adanya endapan. Pencampuran yang tidak disertai dengan tanda demikian, dikatakan tidak terjadi reaksi kimia. Ada beberapa reaksi khas dari protein yang menunjukkan efek/tanda terjadinya reaksi kimia, yang berbeda-beda antara pereaksi yang satu dengan pereaksi yang lainnya. Semisal reaksi uji protein (albumin) dengan Biuret test yang menunjukkan perubahan warna, belum tentu sama dengan pereaksi uji lainnya(Ariwulan, 2011).

Uji protein dengan metode identifikasi protein secara kualitatif dapat menggunakan prinsif (Khoiriah, 2012) :

·        Uji Biuret : pembentukan senyawa kompleks koordinat yang berwarna yang dibentuk oleh Cu²⁺⁺ dengan gugus –CO dan –NH pada ikatan peptida dalam larutan suasana basa.

·        Pengendapan dengan logam   : pembentukan senyawa tak larut antara protein dan logam berat.

·        Pengendapan dengan garam : pembentukan senyawa tak larut antara protein dan ammonium sulfat.

·        Pengendapan dengan alkohol : pembentukan senyawa tak larut antara protein dan alkohol.

·        Uji koagulasi   : perubahan bentuk yang ireversibel dari protein akibat dari pengaruh pemanasan.

·         Denaturasi protein : perubahan pada suatu protein akibat dari kondisi lingkungan yang sangat ekstrim.

Berbagai protein globular mempunyai daya kelarutan yang berbeda dalam air. Variabel yang mempengaruhi kelarutan ini adalah pH, kekuatan ion, sifat dielektrik pelarut, dan temperatur. Pemusahan protein dari campuran dengan pengaturan pH didasarkan pada harga pH isoelektrik yang berbeda-beda untuk tiap macam protein. Pada umumnya molekul protein mempunyai daya kelarutan minimum pada pH isoelektriknya. Pada pH isoelektriknya beberapa protein akan mengendap dari larutan, sehingga dengan cara pengaturan pH larutan, masing-masing protein dalam campuran dapat dipisahkan satu dari yang lainnya dengan teknik yang disebut pengendapan isoelektrik (Patong, dkk., 2012).

Protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi. Hal ini terjadi pada albumin yang terkoagulasi setelah ditambahkan AgNO₃ dan (CH₃COO)₂Pb. Senyawa-senyawa logam tersebut akan memutuskan jembatan garam dan berikatan dengan protein membentuk endapan logam proteinat. Protein juga mengendap bila terdapat garam-garam anorganik dengan konsentrasi yang tinggi dalam larutan protein. Berbeda dengan logam berat, garam-garam anorganik mengendapkan protein karena kemampuan ion garam terhidrasi sehingga berkompetisi dengan protein untuk mengikat air. Pada percobaan, endapan yang direaksikan dengan pereaksi millon memberikan warna merah muda, dan filtrat yang direaksikan dengan biuret berwarna biru muda. Hal ini berarti ada sebagian protein yang mengendap setelah ditambahkan garam (Sri, 2012).

Denaturasi adalah proses yang mengubah struktur molekul tanpa memutuskan ikatan kovalen. Proses ini bersifat khusus untuk protein dan mempengaruhi protein yang berlainan dan sampai yang tingkat berbeda pula. Denaturasi dapat terjadi oleh berbagai penyebab yang paling penting adalah bahan, pH, garam, dan pengaruh permukaan. Denaturasi biasanya dibarengi oleh hilangnya aktivitas biologi dan perubahan yang berarti pada beberapa sifat fisika dan fungsi seperti kelarutan (Deman,1989).

Sebagian besar protein dapat diendapkan dari larutan air dengan penambahan asam tertentu seperti, asam trikloroasetat dan asam perklorat. Penambahan asam ini menyebabkan terbentuknya garam protein yang tidak larut. Zat pengendapan lainnya adalah tungstat, fosfotungstat dan metanofosfat. Protein juga diendapkan dengan kation tertentu seperti Zn²⁺ dan ^Pb2+ (Patong, dkk., 2012)

BAB III

METODOLOGI

3.1  Alat Dan Bahan

Alat

Ø  Tabung reaksi

Ø  Rak tabung reaksi

Ø  Pipet ukur

Ø  Pipet tetes

Ø  Penangas

Bahan

Ø  Larutan  NaOH  40%

Ø  Larutan HCL 10 %

Ø  Aquades

Ø  Larutan  ( NH₄)₂ SO₄ jenuh

Ø  Larutan HgCL₂ 5%

Ø  Larutan CuSO₄ 5%

Ø  Llarutan CaCL₂ 5 %

Ø  Larutan Pb-asetat 5%

Ø  Asam trikolroasetat 10%

Ø  Asam sulsosalisilat 5%

Ø  Larutan MgSO₄ 5%

Ø  Larutan NaCL 5%

Ø  Larutan BaCL₂ 5%

Ø  Albumin telur

3.2  Cara Kerja

A.    Uji Kelarutan Protein

1.      Sediakan 5 tabung reaksi, masing masing di isi dengan aquades, HCL 10 %, NaOH 40%, alkohol 96%, dan kloroform sebanyak 1 ml.

2.      Tambahkan 2 ml albumin telur pada setiap tabung reaksi

3.      Kocoklah dengan kuat, kemudian amati sifat kelarutannya.

B.     Uji Pengendapan Protein Dengan Garam

1.      Sediakan 5 tabung reaksi msing masing di isis dengan 2 ml albumin telur

2.      Pada tabung 1,2,3,4 dan 5 berturut turut tambahkan larutan NaCL 5%, BaCL₂ 5%, CaCL2 5%, dan (NH4)2SO4 jenuh setetes demi stetes sampai timbul endapan.

3.      Selanjutnya tambahkan kembali larutan garam secara berlebihan.

4.      Kocoklah tabung reaksi tersebut, kemudian amati perubahan yang terjadi.

C.     Uji Endapan Protein Dengan Logam Dan Asam Organik

1.      Sediakan tabung reaksi masing masing di isi dengan 2 ml albumin telur

2.      Pada tabung 1,2,3,4 dan 5 berturut turut tambahkan 10 tetes larutan asam trikloroasetat 10%,asam sulsosilat 5%, CuSO4 5%, HgCL2 5%, dan Pb-asetat 5%.

3.      Kocoklah tiap tabung dan amati perubahan yang terjadi

D.    Denaturasi

1.      Tuangkan 3 ml albumin telur kedalam tabung reaksi

2.      Panaskan sampai mendidih selama beberapa menit dengan api kecil

3.      Amati apa yang terjadi

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1  Hasil Pengamatan

a.       Uji Kelarutan Protein

Bahan	Tabung 1	Tabung 2	Tabung 3	Tabung 4	Tabung 5
Albumin telur	2 ml	2 ml	2 ml	2 ml	2 ml
Aquades	1 ml
HCL 10%		1 ml
NaOH 40%			1 ml
Alkohol 96%				1 ml
Kloroform					1 ml

kocok tabung reaksi dengan kuat

Hasil : Larut / tdk larut

Larut

Larut

Larut

Tidak larut

Tidak larut

b.      Uji Pengendapan Protein Dengan Garam

Bahan	Tabung 1	Tabung 2	Tabung 3	Tabung 4	Tabung 5
Albumin telur	2 ml	2 ml	2 ml	2 ml	2 ml
NaCl 5%	Berlebih
BaCL2 5%		Berlebih
CaCL2 5%			Berlebih
MgSO4 5%				Berlebih
(NH4)2SO4 jnh					Berlebih

kocok tabung reaksi dengan kuat

Hasil : endapan Banyak / sedikit

Terdapat banyak endapan

Banyak endapan dan gumpalan hitam

Tidak ada endapan dan larutan lebih jernih

Terdapat sedikit endapan

Tidak ada endapan

c.       Uji Pengengendapan Protein Dengan Logam Dan Asam Organik           

Bahan	Tabung 1	Tabung	Tabung 3	Tabung 4	Tabung 5
Albumin telur	2 ml	2 ml	2 ml	2 ml	2 ml
TCA 10%	10 tetes
As. Sulfosalisilat		10 tetes
CuSO4 5%			10 tetes
HgCL2 5 %				10 tetes
Pb-asetat 5%					10 tetes

kocoklagh tabung reaksi dengan kuat

Hasil: endapan ada / tidak

-

-

Tidak ada endapan dan warna biru

Tidak ada endapan dan warnah putih bening

Ada endapan warna putih susu

d.      Denaturasi

Bahan uji dan perlakuan	Pengamatan
Albumin telur di panaskan	Setelah di panaskan albumin telur berubah warna menjadi putih susu dan menjadi padat(mengumpal)

4.2  Pembahasan

Pada saat melakukan uji kelarutan protein, uji pengendapan protein dengan garam, uji pengendpan protein dengan logam dan asam organik dan denaturasi, pada masing masing tabung sudah di beri 2 ml albumin telur.

Uji kelarutan protein, pertama-tama kita menyediakan lima tabung reaksi yang bersih, setelah itu ke lima tabung reaksi tersebut di isi dengan aquades, HCL 10%, NaOH 40%, alkohol 96% dan klorofom, masing-masing pada tabung ditambah sebanyak satu ml sesudah itu ditambah 2 ml larutan albumin telur pada setiap tabung reaksi, lalu dikocok dengan kuat dan diamati, pada tabung pertama yaitu aquades hasilnya albumin telur larut . Tabung reaksi kedua yaitu HCL 10%, hasilnya albumin telur larut, NaOH 40%, hasilya larutan albumin telur larut, alkohol 96 %, hasil yang didapatkan larutan albumin telur tidak larut, kloroform hasil yang didapatkan larutan albumin tidak larut.

            Pada uji pengendapan protein dengan garam pada masing masing tabung  sudah di beri 2 ml albumin telur dimana pada NaCL 5% terdpat banyak endapan setelah dikocok dengan kuat, BaCL₂ 5% terdapat banyak endapan dan terjadi gumpalan hitam, CaCl₂ 5% , larutan albumin telur menghilang dan larutan menjadi jenih, sedangkan MgSO4 5% terdapat sedikit endapan, (NH₄₎₂SO₄ jnh tidak terjadi endapan

            Pada uji pengendapan protein dengan logam dan asam organik pada masing masing tabung telah di beri albumin telur sebanyak 2 ml pada uji TCA 10% dan As. Sulfosalisilat tidak dilakukan karena bahan yang digunakan tidak ada. CuSO₄, hasil yang didapat tidak ada endapan dan warnah berubah menjadi biru, HgCL₂ 5% tidak terdapat endapan dan warnah menjadi putih benining, sedangkan pada penambahan dengan Pb-asetat 5% terdapat endapan dan warnah putih susu.

Untuk uji denaturasi albumin telur di masukkan ke dalam tabung reaksi yang kemudian di panaskan di penangas, reaksi tersebut berubah yang sebelumnya bening mennjadi warna putih susu dan juga terdapat endapan yang mengumpal. Proses  tersebut adalah yang mengubah struktur molekul protein tanpa memutuskan ikatan kovalen

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

·         Pada saat uji kelarutan protein larutan albumin telur yang ditambahkan pada ph yang berkisaran netral dan basah terjadi kelarutan sedangkan pada ph yang asam berkelarutan asam albumin telur tidak larut  sedangkan pada uji protein dengan garam terdapat adaya endapan dan sedikit endapan misal pada CaCl₂ endapan malah emghilang dan larutan menjadi lebih jernih sedangkan BaCl₂ terdapat banyak endapan sedangkan pada MgSO4 terdapat sedikit endapan. Pada uji protein dengan logam dan asam organik, tidak terdapat endapan pada logam dan sebaliknya pada asam organik yaitu pb-asetat terdapat endapan. Denaturasi protein perubahan dari cair menjadi pada kenapa karena dari albumin telur yang semula berbentuk cair setelah dipanaskan terjadi pengumpalan dan tanpa memutuskan ikatan kovalen pada protein.

5.2 Saran

Semoga kedepannya labortoriumnya lebih memadai dalam hal-hal kebersihan dan kelengkapan.

DAFTAR PUSTAKA

Ariwulan, R.R. Dyah Roro, 2011, Uji Reaksi Protein.Institut pertanian padang padempuan.Sulawesi selatan.

Deman, M. John, 1997, Kimia Makanan,  Institut Teknologi Bandung , Bandung.

Fried, G. H. dan Hademenos, G. J., 2006, Schaum’s Outlines Biologi Edisi Kedua, Penerbit Eralangga, Jakarta.

Katili, A. S., 2009, Struktur dan Fungsi Protein Kolagen.ITB.Bandung.

                               

Khoiriah, N., 2012, Uji Reaksi Protein.UNJ.Jakarta

Kuchel, P. dan Ralston G. B., 2006, Biokimia Schaum’s Easy Outlines, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Patong, A.R., dkk., 2012, Biokimia Dasar, Lembah Harapan Press, Makassar.

Samadi, 2012, Konsep Ideal Protein (Asam Amino) Fokus pada Ternak Ayam.ITB.Bandung.

Sri, 2012, Praktikum Reaksi Uji Protein.Granmedia.Jakarta.