PROTEIN

Laporan Praktikum:                                      Hari/tanggal    : Rabu, 2 November 2011

Biokimia Umum                                           Waktu             : 08.00 – 11.00

                                                           

                                                                   

PROTEIN

Kelompok 15

Dian Eka Ramadhani  (C14100003)

DEPARTEMEN BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2011

PENDAHULUAN

            Protein adalah rangkaian asam amino yang paling berlimpah di dalam sel makhluk hidup, 50 persen atau lebih berat kering sel terdiri dari protein (Lehninger, 1982). Salah satu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh adalah protein karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dan pengatur, dan berdasarkan fungsi biologinya protein terdiri dari golongan enzim sebagai protein terbesar dan paling penting, protein pembangun, protein pengangkut, protein hormon, protein pelindung, sampai protein yang bersifat racun.

            Protein adalah makromolekul panjang yang terdiri dari rantai polipeptida panjang dan tersusun oleh 100 sampai 1000 unit asam amino yang disatukan oleh ikatan peptida (Lehninger, 1982). Berbagai jenis protein pada dasarnya tersusun atas 20 asam amino yang sama namun berbeda deret unitnya.  Kedua puluh asam amino tersebut digolongkan lagi berdasarkan gugus R-nya menjadi 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. Protein dapat mengalami perubahan struktural yang disebut denaturasi dan akan mempunyai kelarutan yang sangat kecil saat mencapai titik isoelektrik .

TUJUAN

Tujuan praktikum kali ini adalah untuk mengetahui proses denaturasi protein pada larutan albumin dengan pengendapan oleh logam, pengendapan oleh garam, uji koagulasi, pengendapan oleh alkohol, dan pengendapan akibat perubahan pH.

ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan dalam kegiatan praktikum kali ini adalah tabung reaksi, rak tabung reaksi,  pipet tetes, pipet volumetrik, pengaduk, penjepit tabung reaksi, kertas saring, dan penangas air.

Bahan yang digunakan antara lain, albumin, HgCl₂ 2%, larutan Pb- Asetat 5%, larutan AgNO₃ 5%, larutan (NH₄)₂SO₄, air, pereaksi milon, pereaksi biuret, larutan asam asetat 1M, HCL 0.1 M, NaOH 0.1 M, buffer asetat pH 4.7, dan

etanol 95%.

PROSEDUR PERCOBAAN

            Prosedur percobaan pengendapan protein oleh logam, ke dalam 3 ml albumin ditambahkan 5 tetes larutan HgCl₂ 5%, percobaan diulangi dengan larutan Pb-asetat 5% dan AgNO₃ 5%, kemudian diamati apakah terbentuk endapan.

Prosedur percobaan pengendapan protein oleh garam, mula-mula 10 mL larutan protein (albumin) dijenuhkan dengan (NH₄)₂SO₄ yang ditambahkan sedikit demi sedikit, kemudian disaring ketika telah mencapai titik jenuh dengan kertas saring, lalu diuji kelarutannya dengan air, endapannya diuji dengan pereaksi Millon, sementara filtrat diuji dengan peraksi Biuret.

Uji koagulasi dilakukan dengan cara 5 ml larutan protein ditambahkan dengan 2 tetes asam asetat 1 M , kemudian tabung dididihkan dalam penangas selama 5 menit, setelah itu endapan diambil oleh batang pengaduk, kelarutan endapan diuji dengan air, dan endapan diuji dengan pereaksi milon.

Prosedur percobaan pengendapan protein oleh alkohol, tabung reaksi pertama diisi larutan albumin 5 ml, 1 ml HCl 0.1 M dan etanol 95% sebanyak 6 ml. Pada tabung reaksi dua diisi dengan 5 ml albumin ditambah dengan 1 ml NaOH 0.1 M dan Etanol 95% sebanyak 6 ml. Pada tabung tiga diisi 5 ml albumin, buffer asetat pH 4.7 sebanyak 1 ml dan etanol 95% sebanyak 6 ml, terakhir untuk  tabung empat diisi dengan 5 ml albumin dan 7 ml etanol 95% setelah itu diamati dan dibandingkan hasil reaksinya.

Percobaan terakhir, denaturasi protein, tiga tabung reaksi masing-masing diisi dengan 9 ml larutan albumin, di mana masing-masing tabung pada tabung pertama ditambah dengan 1 ml HCl 0., pada tabung II ditambah dengan 1 ml NaOH 0.1M , dan pada tabung III ditambah dengan bufer asetat pH 4.7 sebanyak 1 ml, setelah itu masing-masing dipanaskan selama 15 menit dan kemudian didinginkan pada temperatur kamar lalu diamati reaksi yang terjadi, setelah itu pada tabung I dan II ditambah 5 ml bufer aetat pH 4.7, hasil reaksinya diamati kembali.

HASIL

Tabel 1  Pengendapan Protein Oleh Logam

Larutan	Hasil Pengamatan
Pb-asetat 5%	+
HgCl 2%	++
AgNO3 5%	+++

Keterangan :

+          : Endapan sedikit

++        : Endapan banyak

+++     : Endapan sangat banyak

Gambar 1. Hasil Uji Pengendapan oleh Logam

( HgCl₂ 2%, Pb-asetat 5%, AgNO₃ 5% )

Tabel 2  Pengendapan oleh Garam

Uji	Hasil Pengamatan	Keterangan
Kelarutan dalam air	-	Tidak larut
Dengan Millon	+	Merah muda
Dengan Biuret	-	Tidak biru

Gambar 2. Hasil Uji Pengendapan oleh Garam

( Larut dalam air, Uji millon, Uji biuret )

Tabel 3  Uji Koagulasi terhadap Protein

Uji	Hasil Pengamatan	Keterangan
Larut air	-	Tidak larut
Dengan Millon	+	Ada endapan merah bata

Keterangan :

-           : Tidak ada endapan

+          : Ada endapan merah muda

Gambar 3. Hasil Uji Koagulasi terhadap Protein

( Larut dalam air, Uji millon )

Tabel 4  Pengendapan Oleh Alkohol

Tabung	Hasil Pengamatan
1	-
2	-
3	+
4	-

Keterangan :

-               : Tidak ada endapan                       

+              : Ada endapan putih

Tabung 1 : albumin + HCl 0.1 M + etanol 95%

Tabung 2 : albumin + NaOH 0.1 M + etanol 95%

Tabung 3 : albumin + buffer asetat pH 4.7 + etanol 95%

Tabung 4 : albumin + etanol 95%

Gambar 4. Hasil Uji Pengendapan oleh Alkohol

( Tabung 1, Tabung 2, Tabung 3, Tabung 4 )

Tabel 5.1  Campuran Larutan  sebelum Penambahan Buffer Asetat pH 4.7

Tabung	Hasil Pengamatan
1	-
2	-
3	++

Keterangan :

-               : Tidak ada endapan                       

++            : Banyak endapan putih

Tabung 1 : albumin + HCl 0.1M

Tabung 2 : albumin + NaOH 0.1M

Tabung 3 : albumin + buffer asetat pH 4.7

Gambar 5.1  Hasil Uji Pengendapan oleh Alkohol

( Tabung 1, Tabung 2, Tabung 3)

Tabel 5.2  Denaturasi Protein setelah Penambahan Buffer Asetat pH 4.7

Tabung	Hasil Pengamatan
1	+
2	+
3	++

Keterangan :

-               : Tidak ada endapan                       

+              : Ada endapan putih

++            : Banyak endapan putih

Tabung 1 : albumin + HCl 0.1M + buffer asetat pH 4.7

Tabung 2 : albumin + NaOH 0.1M + buffer asetat pH 4.7

Tabung 3 : albumin + buffer asetat pH 4.7

Gambar 5.2  Hasil Uji Pengendapan oleh Alkohol

( Tabung 1, Tabung 2, Tabung 3)

PEMBAHASAN

            Prinsip uji pengendapan protein dengan logam adalah pembentukan endapan akibat penambahan logam berat Ag, Pb, dan Hg akan membentuk endapan logam proteinat. Larutan AgNO₃ 5% memiliki endapan yang sangat banyak daripada HgCl 2% dan  Pb-asetat 5%.  Hal itu menunjukan bahwa logam Ag, Pb, dan Hg sangat reaktif sesuai dengan posisi unsur tersebut di table SPU, diantara  ketiga larutan tersebut larutan AgNO₃ yang paling reaktif karena logam Ag mempunyai electron valensi yang lebih banyak hal ini dibuktikan dengan terbentuknya endapan yang paling banyak.

 Prinsip uji pengendapan oleh garam adalah terbentuknya endapan akibat kejenuhan larutan albumin akibat penambahan (NH₄)₂SO₄ ._. Endapan terjadi 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. Proses pengendapan oleh garam di atas disebut juga peristiwa “salting out” merupakan peristiwa akibat adanya zat terlarut tertentu yang mempunyai kelarutan lebih besar dibanding zat utama, sehingga menyebabkan penurunan kelarutan zat utama atau terbentuknya endapan karena ada reaksi kimia. Kebalikan dari salting out adalah salting in yaitu adanya zat terlarut tertentu yang menyebabkan kelarutan zat utama dalam solvent menjadi lebih besar.

            Prinsip uji koagulasi adalah protein akan mengalami koagulasi apabila dipanaskan pada suhu 50^oC atau lebih. Koagulasi ini hanya terjadi bila larutan protein berada titik isolistriknya (Poedjiadi, 1994). Protein yang digunakan merupakan albumin atau putih telur. Pada uji ini, albumin ditambahkan dengan asam asetat dan apabila dipanaskan maka akan terbentuk endapan. Endapan albumin yang terjadi setelah penambahan asam asetat, bila direaksikan dengan pereaksi millon memberikan hasil positif. Hal ini menunjukkan bahwa endapan tersebut masih bersifat sebagai protein.

Prinsip uji pengendapan oleh alkohol adalah pengendapan protein, protein dapat diendapkan dengan penambahan alkohol. Pelarut organik akan mengurangi konstanta dielektrika dari air, sehingga kelarutan protein berkurang, dan juga karena alkohol akan berkompetisi dengan protein terhadap air . Pada uji pengendapan protein oleh alkohol endapan yang paling banyak dihasilkan oleh buffer asetat, buffer asetat menghasilkan endapan yang paling banyak karena memiliki pH 4,7 yang sama dengan pH isolistrik albumin (4,55-4,90).  pH isolistrik merupakan kondisi dimana muatan positif dan negatifnya sama banyak. Dalam larutan asam (pH rendah), gugus amino bereaksi dengan H⁺, sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya, dalam larutan basa (pH tinggi) molekul protein akan bereaksi sebagai asam atau bermuatan negatif. Pada pH isolistrik muatan gugus amino dan karboksil bebas akan saling menetralkan sehingga molekul bermuatan nol (Winarno, 2002).

Prinsip uji denaturasi merupakan reaksi denaturasi albumin tanpa penambahan alkohol, ternyata endapan yang paling banyak dihasilkan oleh buffer asetat, diikuti oleh HCl dan NaOH pada uji tersebut penambahan bufer asetat bertujuan agar pH isolistrik tercapai, sehingga albumin dapat terdenaturasi. Denturasi merupakan sebuah proses di mana protein atau asam nukleat kehilangan struktur tersier dan struktur sekunder dengan penerapan beberapa tekanan eksternal atau senyawa, seperti asam kuat atau basa, garam anorganik terkonsentrasi, sebuah misalnya pelarut organik seperti alkohol atau kloroform, atau panas.

            Aplikasi protein dalam bidang budidaya yaitu untuk pembuatan pakan dengan protein yang tinggi, sebagai struktur pembentukan daging ikan yang dipelihara dalam jangka waktu tertentu, untuk antibodi dan hormon juga terdiri dari protein dan salah satu fungsi biologisnya yang paling penting adalah enzim yang mengkatalis reaksi-reaksi yang ada dalam tubuh ikan agar cepat tumbuh besar dan lain sebagainya.

SIMPULAN

Protein dan asam amino memberikan reaksi yang bersifat khas, bukan hanya bagi gugus amino dan gugus karboksil bebas, tetapi juga bagi gugus R yang terkandung di dalamnya. Protein dapat bereaksi dengan pereaksi-pereaksi lain seperti juga asam amino yang menjadi penyusunnya. Protein dapat mengendap atau terdenaturasi oleh logam berat, garam-garam anorganik, rusaknya struktur tersier dan kwartener, serta karena berada pada titik isolistriknya. Dalam suasana asam maupun basa protein bermuatan negatif, sedangkan dalam buffer asetat pH 4.7 bermuatan positif dan terbentuk endapan yang disebabkan oleh lingkungan pH nya sama paa titik isolistriknya. Denaturasi protein dapat terjadi karena pemanasan dan penambahan asam atau basa. Mekanisme penyakit dapat dijelaskan dengan pendekatan biokimia.

DAFTAR PUSTAKA

Lehninger, A. 1988. Dasar-dasar Biokimia. Terjemahan Maggy Thenawidjaya.

Erlangga, Jakarta

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI Press.

Winarno, F. G., 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia: Jakarta.