FISIOLOGI SISTEM PENCERNAAN PADA VERTEBRATA (IKAN, KATAK, TOKEK, AYAM, MENCIT DAN SALIVA MANUSIA) Lela Juwita Sari (3415080205), Riski Sulistyani (3415080207), Eka Puspita Sari (3415080209) dan Lia Indrianita (3415083256)1 1
Mahasiswa Pendidikan Biologi Reguler 2008 (kelompok 1) ABSTRAK
Sistem Sistem pencer pencernaa naan n manusia manusia secara secara fiiolog fiiologis is akan akan mengka mengkaji ji segala segala hal yang yang berhub berhubung ungan an dengan dengan proses proses dan keterkaitannya dengan struktur organ serta kelenjar pencernaan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kerja berbag berbagai ai enzim enzim pencer pencernaa naan n pada pada 5 kelas kelas verteb vertebrat rata a dan uji kandun kandungan gan senyaw senyawa a kimia kimia pada pada setiap setiap kelenja kelenjar r pencernaan. Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 11 oktober 2010 di Lab.Fisiologi FMIPA UNJ diperoleh hasil pada uji musin diperoleh warna ungu dengan reagen biuret hal ini berarti musin mengandung protein, uji ion CNS- bereaksi positif menghasilkan warna oranye (Fe(CNS)3) hal tersebut membuktikan bahwa saliva mengandung ion CNS- . hidrolisis amilum membuktikan bahwa lamanya pengocokan dan lamanya saliva berada di udara terbuka mempengaruhi kerja enzim, pada uji lipase membuktikan bahwa warna merah dan emulsi yang dihasilkan dari setiap gerusan duodenum, pancreas, empedu , dan lambung serta cairan saliva bahwa enzim lipase memiliki fungsi memecah ester menjadi lemak, sehingga muncul emulsi, NaOH yang dicampurkan menjadi katalis homogeny yang membuktikan bahwa enzim lipase bekerja pada keadaan basa dengan kisaran yakni 8. Percobaan hidrolisis lemak membuktikan bahwa cairan empedu + minyak kelapa menghasilkan emulsi, emulsi adalah bukti bahwa empedu memiliki kandungan senyawa untuk memecah lemak/menghidrolisis lemak. Key words : Sistem pencernaan, enzim, uji senyawa. A.
PENDAHULUAN
Sist Sistem em penc pencer erna naan an hewa hewan n pada pada umum umumny nya a meliputi meliputi rongga rongga mulut, mulut, faring, faring, esophagus, esophagus, lambung, lambung, pancreas, pancreas, hati, empedu, empedu, duodenum, kolon , rectum rectum dan anus / kloaka. Makanan masuk melalui rongga mulut mulut dan dicern dicerna a oleh oleh pencer pencernaa naan n mekan mekanik ik dan kimiawi oleh gigi dan enzim – enzim yang berperan dari kelen lenjar sal saliva yan yang menghancurkan kan makro makromol moleku ekull menjad menjadii lebih lebih halus halus (bolus) (bolus),, bolus bolus memasuki esophagus lalu menuju lambung. Lambung adalah lokasi paling efektif dalam pencernaan kimiawi tingkat tinggi sebab disinilah banyak enzim juga cairan kimiawi yang akan mengubah makanan / bolus tadi menjadi lebih halus kecuali lemak yang masih belum dapat diuraikan. Makanan akan berubah menjadi kim yang bersifat asam sebab makanan telah bercampur dengan dengan HCl dan cairan gastrin. gastrin. Kelenjar Kelenjar pencernaan pencernaan menghasilka menghasilkan n secret secret baik hormone hormone maupun maupun enzim yang berfungsi dalam proses proses pemecahan pemecahan makanan tersebut.
adalah saliva manusia, biuret, fehling A dan B fenol merah, FeCl3 , lugol, amilum, NaOH, minyak kelapa, es batu batu,, air air lede ledeng ng,, air air pana panas, s, sert serta a geru gerusa san n pancre pancreas, as, duoden duodenum, um, lambun lambung g dan empedu empedu ikan, ikan, katak, mencit, tokek dan ayam. Meto Metod de yang yang dig digunak unaka an adala dalah h meto metod de eksp eksper erim imen en atau atau perc percob obaa aan n seca secara ra lang langsu sung ng.. Percobaan Percobaan tersebut dilakukan dilakukan dalam 6 kegiatan kegiatan uji sebagai berikut : •
Uji Musin : 0,5 ml filtrate saliva + 0,5 ml biuret. Amati perubahan warna!
•
Uji ion CNS- : 0,5 ml filtrate + 0,5 ml FeCl3. Amati perubahan warna!
5 tete tetes s amilu amilum m + 5 tete tetes s filtr filtrat ate e dimasu dimasukka kkan n kedalam 6 tabung reaksi.
Keberadaan musin yang merupakan cairan saliva yang yang berasa berasall dari dari kelenj kelenjar ar saliva saliva memili memiliki ki peran peran meng enghan hancurk curkan an maka makan nan sehi sehing ngg ga musin usin mengan mengandun dung g senyaw senyawa a kimia kimia yang yang bisa bisa diketa diketahui hui dengan dengan adanya adanya uji musin. Kesehatan Kesehatan rongga rongga mulut ternyata ternyata dipengaruh dipengaruhii oleh keberadaan keberadaan saliva, saliva, karena karena sali saliva va dapa dapatt meng mengha hasi silk lkan an ion ion CNS CNS- . ker kerja penghancu penghancuran ran amilum oleh enzim dapat dilbuktikan dilbuktikan dengan dengan uji hidrolisis hidrolisis amilum, amilum, bagaimana bagaimana perubahan perubahan waktu mempengaruhi mempengaruhi kerja enzim tersebut. Lemak yang belum terurai secara baik akan melalui proses penghancuran di usus halus dengan bantuan enzim lipase dan cairan empedu. Uji ini akan membuktikan keberadaan enzim lipase dan bagaimana lemak dapat dihirolisis oleh cairan empedu.
1
2
3
A
B
C
Tabung 1, 2 dan 3 setelah waktu yang ditetapkan ditetesi sebanyak 5 tetes fehling A dan B. Tabung 1 setelah 1 menit, tabung 2 5 menit, tabung 3 10 menit. Amati warna yang terbentuk. Tabu Tabun ng A, B dan dan C sete setela lah h waktu aktu yang yang ditentu ditentukan kan ditetesi ditetesi 1 tetes tetes lugol. lugol. Tabung Tabung A 1 menit, tabung B 5 menit dan tabung C 10 menit. Amati perubahan warna yang terjadi. •
B.
Hidrolisis Amilum :
•
Uji Lipase
METO METODO DOLO LOGI GI PENE PENELI LITI TIAN AN
Penelitian ini dilaksanakan pada hari senin, 11 oktobe oktoberr 2010 2010 bertem bertempat pat di labora laborator torium ium fisiolo fisiologi gi FMIPA FMIPA UNJ. UNJ. Alat Alat yang yang diguna digunakan kan adalah adalah tabung tabung reaksi, reaksi, testplate, testplate, pipet tetes, gelas kimia, gelas ukur, cawan petri, alu – lumpang. Bahan yang digunakan
Sediakan 5 tabung reaksi, isi 5 tabung tersebut dengan gerusan pancreas (tabung 1), duodenum (2), (2), lambun lambung g (3)da (3)dan n empedu empedu (4) serta saliva saliva manusia (5). Masing – masing diberi lebel angka.
1
2
3
4
5
Empedu Lambung Kemudian tambahkan 5 tetes minyak kelapa + 5 tetes NaOH + 5 tetes Fenol merah kedalam setiap tabung reaksi. Perhatikan warna yang terbentuk kemudian ada tidaknya emulsi. Lakukan seterusnya untuk ke-5 hewan yang ada. •
C.
Pankreas Ayam
Duodenum Empedu
Hidrolisis Lemak
Lambung
Sediakan 2 buah tabung reaksi , kedua tabung diisi dengan cairan empedu (ikan, katak, tokek, ayam dan mencit), tabung 1 + minyak kelapa, tabung 2 + aquadest. Perhatikan apa yang terjadi (ada tidaknya emulsi)
Pankreas Katak
Empedu
HASIL DAN PEMBAHASAN
Lambung
Hasil percobaan yang diperoleh : Percobaan ke-
Duodenum
Pankreas
Hasil
Tokek
1
Warna ungu
2
Warna orange
6
Cairan empedu + minyak kelapa = ada emulsi
Duodenum Empedu Lambung Pankreas
Mencit
Duodenum Empedu Lambung
Cairan empedu + air = tidak ada emulsi Hasil percobaan ke – 3 Tabung reaksi ke1
2
3
Waktu (menit) 1
5
10
Hasil (warna)
Atas = biru muda
2
Bawah = biru tua
3 4
Atas = putih
ungu merah muda
Hitam merah tua merah marun merah marun merah marun merah marun merah tua merah tua ungu tua ungu pekat ungu tua merah keunguan merah keunguan kuning
merah muda bening kehitaman merah muda
Ada emulsi
ada tidak ada ada ada ada ada ada ada
5
warna
emulsi
merah
merah muda
tidak melakukan percobaan ungu
tidak ada
tidak melakukan percobaan merah terang
tidak diamati
Bawah = biru tua (warna blao)
6 7
merah tua
merah muda
Atas = biru tua
8
merah tua
merah muda
Bawah = endapan putih
9
ungu
ada
10
ungu
ada
Kuning
B
5
Hitam
C
10
Hitam pekat
Hasil Warna merah tua merah tua
tidak ada
Saliva adalah cairan eksokrin yang terdiri dari 99% air, berbagai elektrolit yaitu sodium, potasium, kalsium, klorida, magnesium, bikarbonat, fosfat, dan terdiri dari protein yang berperan sebagai enzim, immunoglobulin, antimikroba, glikoprotein mukosa, albumin, polipeptida dan oligopeptida yang berperan dalam kesehatan rongga mulut. Saliva mengandung musin, yaitu glikoprotein yang membasahi makanan dan melindungi mukosa mulut. Musin juga menyebabkan saliva kental dan viskositasnya lebih tinggi.
Hasil percobaan ke – 5
Pankreas Duodenum
kelompok 1
1
Gerusan
merah tua
percobaan saliva
A
Jenis Hewan ikan
hitam merah tua Merah fanta merah tua
Emulsi merah muda ungu
Dalam uji protein dengan menggunakan saliva, saliva dibuat alkalis dengan NaOH kemudian ditambahkan larutan CuSO4. Uji ini menunjukkan adanya senyawasenyawa yang mengandung gugus asam amino yang
berada bersama gugus asam amino yang lain. Uji ini akan memberikan reaksi positif yaitu ditandai dengan timbulnya warna violet atau ungu (anonim, 2008). Berdasarkan hasil percobaan pada uji musin diperoleh hasil reaktan berwarna ungu. Hal ini menunjukkan bahwa saliva dengan biuret bereaksi secara positif. Warna ungu membuktikan bahwa saliva mengandung protein. Reaksi yang terjadi adalah : NaOH + CuSO4
-- Na2SO4 + Cu(OH)2
Dalam suasana basa Cu bereaksi dengan beberapa jenis larutan protein dan menghasilkan warna violet atau ungu. Hasil pembentukan senyawa kompleks, reaksi biuret dapat terjadi pada molekul yang mengandung 2 gugus CONH yang terikat pada satu atom karbon atau atom nitrogen atau terikat langsung. Senyawa yang mengandung gugus CONH diganti dengan gugus CONH2. atau gugus CH 2NH2 yang juga positif dalam uji Biuret. Sehingga uji musin ini menunjukkan hasil yang positif bahwa saliva mengandung protein yang ditandai dengan berubahnya warna larutan menjadi ungu yang merupakan indikator bahwa di dalam saliva terdapat ikatan-ikatan polipeptida antar asam amino. Komposisi saliva terdiri dari komponenkomponen anorganik dan (bio)organik. Komponen anorganik terutama adalah elektrolit dalam bentuk ion, seperti ion tiosianat (CNS-). Saliva memegang peranan yang penting sekali dalam mempertahankan kesehatan jaringan mulut. Mulut banyak mengandung bakteri patogen yang dapat dengan mudah menghancurkan jaringan dan dapat menyebabkan karies gigi. Saliva dapat membantu mencegah hal tersebut dengan aliran saliva sendiri, menghancurkan bakteri dengan enzim proteolitik dan ion tiosianat (CNS-) yang dikandungnya. Pada percobaan kedua, yakni pengujian ion CNS(ion tiosianat) pada saliva diperoleh hasil berupa larutan berwarna orange setelah saliva ditambahkan dengan larutan FeCl3. Hal ini menunjukkan bahwa saliva positif mengandung ion tiosianat (CNS-). Berikut reaksi kimianya : FeCl3 + HCl + 3CNS (warna kuning)
Fe(CNS)3 + HCl + 3Cl(warna orange)
Warna orange yang terbentuk setelah saliva ditambahkan dengan FeCl3 adalah indikator bahwa ion CNS- berikatan dengan Fe. Maka dapat disimpulkan bahwa saliva positif mengandung ion tiosianat (CNS). Enzim α amilase merupakan salah satu jenis enzim yang berperan atau berfungsi menghidrolisis atau memecah molekul-molekul pati menjadi molekul-molekul lain yang lebih sederhana seperti dekstrin, maltosa, dan glukosa. α amilase ditemukan pada bakteri dan getahgetah cairan yang dihasilkan oleh manusia ( saliva, darah, urine ). α-amilase adalah enzim utama dalam pencernaan karbohidrat. Mekanisme kerja dari enzim α amilase adalah dengan cara memecah ikatan α-1,4 glikosidik rantai glukan pati dari sebelah dalam (Wong, 1995 dalam Nursalim, 2005). Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa (kira-kira 20-28%) dan sisanya amilopektin. Amilosa terdiri atas 250-300 unit D-glukosa yang terikat dengan ikatanα 1,4- glikosidik, jadi molekulnya merupakan rantai terbuka. Amilopektin juga terdiri atas molekul D-glukosa yang sebagian besar mempunyai ikatan 1,4-glikosidik dan sebagian lagi ikatan 1,6-glikosidik. Adanya ikatan 1,6glikosidik ini menyebabkan terjadinya cabang, sehingga
molekul amilopektin berbentuk rantai terbuka dan bercabang. Molekul amilopektin lebih besar daripada molekul amilosa karena terdiri atas lebih dari 1000 unit glukosa. Amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa (Poedjiadi, 1994). Hidrolisis oleh α-amilase menyebabkan amilosa terurai menjadi maltosa dan maltotriosa dan glukosa. Amilum yang bercampur dengan saliva akan berwarna biru karena berasal dari fraksi amilosa walaupun kadar atau konsentrasinya rendah daripada amilopektin namun lebih dominan warnanya. Penggunaan Fehling A dan B untuk menentukan adanya glukosa di dalam tubuh. Gula pereduksi yaitu monosakarida dan disakarida kecuali sukrosa dapat ditunjukkan dengan pereaksi Fehling atau Bennedict. Gula pereduksi bereaksi dengan pereaksi Fehling atau Benedict menghasilkan endapan merah bata (Cu2O). Sedangkan pemberian lugol untuk membuktikan ada tidaknya karbohidrat dalam tubuh. Warna biru tersebut disebabkan oleh molekul amilosa yang terbentuk senyawa. (Anna Poedjiadi, 1994). Bila makanan yang kita tetesi lugol menghitam, maka m ak an an t er se bu t m en ga nd un g k ar bo hi dr at . Semakin hitam berarti makanan tersebut banyak kandungan karbohidrat. Dari hasil percobaan terjadi perubahan warna pada setiap 5 menitnya. Hal ini menandakan bahwa terjadi peregangan spiral amilum dan mengakibatkan daya absorbsi amilum menghilang seiring dengan berjalannya waktu dan lamanya pengocokan. Pankreas, empedu, lambung dan duodenum adalah organ – organ dan kelenjar - kelenjar pencernaan yang mengandung enzim proteolitik. Enzim-enzim ini berfungsi untuk memecah makromolekul (karbohidrat, lemak, protein) menjadi mikromolekul agar memudahkan proses penyerapan oleh usus halus. Salah satu enzim tersebut adalah enzim lipase. Enzim lipase berfungsi untuk memecah ikatan ester pada lemak dan gliserol. Oleh karena itu enzim ini ditemukan pada sejumlah organ – organ pencernaan seperti diatas. untuk membuktikan adanya enzim lipase maka dilakukan percobaan dengan membuat gerusan lambung, empedu, duodenum dan pancreas pada setiap vertebrata yang ditambahkan dengan minyak kelapa dan NaOH. minyak kelapa sebagai minyak nabati (trigliserida) dan NaOH sebagai katalis homogen yang akan bergabung dengan enzim lipase dalam mengkatalisis minyak kelapa tersebut. NaOH akan bereaksi positif dengan Trigliserida dan dikatalis oleh enzim lipase menghasilkan suatu ester dan air. Reaksi tersebut disebut sebagai reaksi esterifikasi. Berikut reaksi kimianya : R-COOH + NaOH
R-COONa + H 2O
Lipase Ester keberadaan ester dibuktikan dengan adanya emulsi karena lemak telah hancur oleh adanya lipase. Hasil gerusan pada 4 organ vertebrata tersebut positif menghasilkan emulsi, sehingga dapat disimpulkan bahwa seluruh organ pencernaan tersebut menghasilkan ester, dan ester tersebut berasal dari katalisis enzim lipase, sehingga ke-4 organ tersebut positif mengandung enzim lipase. Sedangkan hasil pada duodenum tokek yang tidak menunjukkan emulsi kemungkinan besar adalah kesalahan teknis saat melakukan percobaan, karena dari 4 kelas, seluruh duodenumnya menghailkan emulsi. Hal ini
diperkuat dengan teori bahwa enzim lipase dihasilkan pada kelenjar seperti kelenjar saliva, pancreas, hati dan organ seperti lambung dan duodenum. (junqueira, 2002). Enzim lipase adalah enzim yang dipengaruhi oleh aktivitas suhu dan pH. pH enzim lipase aktif adalah pada kisaran 6 – 9 dan optimum adalah pada angka 8 (Neni hasnunidah dan Sumardi, 2009). Fenol merah adalah cairan indicator untuk mengukur pH, semakin asam maka warna yang ditunjukkan adalah kuning sedangkan semakin merah (dari batas netral) maka semakin basa. Pada hasil percobaan diperolah bahwa organ pencernaan ke-5 kelas berwarna merah kecuali pada empedu ayam, empedu ikan, empedu tokek, lambung tokek, pancreas mencit dan lambung mencit. Gerusan organ dan kelenjar tersebut bersifat basa karena berwarna merah. Warna ungu yang dihasilkan pada empedu dan lambung tokek serta pancreas mencit membuktikan bahwa kandungan kandungan lipase berjumlah sedikit, pada empedu didominasi oleh adanya garam empedu, pada pancreas disebabkan karena banyaknya sel yang menghasilkan berbagai enzim tidak hanya lipase, sedangkan pada lambung hal ini disebabkan sel – sel lambung lebih potensial menghasilkan enzim yang hidup pada pH asam, hal ini juga terbukti pada lambung mencit yang berwarna kuning, kuning menandakan bahwa lambungnya bersifat asam. Pada percobaan saliva dari setiap kelompok, diperoleh warna yang berbeda – beda. Seharusnya reaksi yang dihasilkan adalah warna merah, sebab minyak kelapa dan NaOH akan dikatalis oleh enzim lipase dan bersifat basa, hasil warna ungu menunjukkan bahwa kandungan protein pada saliva cenderung lebih banyak daripada lipase dan dari sebuah teori diperoleh bahwa lipase pada lingual belum bekerja secara aktif. (Rusdi dkk, 2010). Pada percobaan pengaruh empedu pada lemak telah didapatkan hasil bahwa 1 ml larutan empedu yang diberi 1 ml minyak kelapa setelah di kocok dan didiamkan selama 5 menit terdapat emulsi, sedangkan pada 1 ml larutan empedu yang diberi 1 ml air setelah di kocok dan didiamkan selama 5 menit tidak terdapat emulsi, hal ini disebabkan karena, cairan empedu berperan sebagai bahan emulsi. Cairan empedu terdapat sebagai asam empedu dan garam empedu. Tetapi empedu mengandung sejumlah besar garam-garam empedu terutama dalam bentuk garam natrium terionisasi yang sangat penting dalam proses emulsifikasi lemak. Selain itu, empedu terdiri atas tiga komponen : kolesterol, garam empedu dan lesitin. Ketiga senyawa ini merupakan senyawa amfipatik (lipid amfipatik/polar), yaitu senyawa yang mempunyai bagian hidrofobik yang berinteraksi dengan lemak dan bagian hidrofilik yang berinteraksi dengan air. Karena itu, senyawa tersebut sering ditemukan di pertemuan antara lemak dan air. Emulsi adalah lipid nonpolar (dalam bentuk partikel besar) yang terdapat dalam medium aquous. Bentuk emulsi ini akan distabilkan oleh lipid amfipatik seperti lesitin. Jadi di sini lesitin berfungsi sebagai emulgator. Emulsi yang dihasilkan adalah bentuk dari penghancuran lemak oleh empedu dan proses ini disebut emulsifikasi.
D.
KESIMPULAN
Uji musin menghasilkan warna ungu membuktikan bahwa musin mengandung protein, uji ion CNSmenghasilkan warna oranye membuktikan bahwa ion CNS- bereaksi dengan FeCl3 membentuk Fe(Cl)3 , pada hidrolisis amilum menghasilkan bahwa pada setiap perbedaan waktu saliva yang ditambahkan
fehling A B dan Lugol menghasilkan warna berbeda – beda, enzim dipengaruhi oleh perubahan waktu. Uji lipase membkutikan pada 5 kelas hewan dan saliva manusia mengandung enzim lipase yang digunakan untuk memecah ikatan ester pada lemak dan gliserol, dan pada hidrolisis lemak dibuktikan bahwa empedu menghasilkan garam – garam empedu yang bereaksi dengan lemak (minyak kelapa) sehingga terjadi proses emulsifikasi ditandai dengan munculnya emulsi. DAFTAR PUSTAKA
Doddy A. Darmajana, Wawan Agustina dan Wartika. 2008. Pengaruh konsentrasi enzim αamilase terhadap sifat fisik dan organoleptik filtrat bubur buah pisang (bahan pembuatan tepung pisang instan). Lampung : UNILA Endi NH. 2008. Petunjuk Praktikum Universitas Trunojoyo.
Biokimia.
Ganong, Wiliam F. 2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 20 . EGC:Jakarta. Hasnunidah, Neni dan Sumardi. 2009. Isolasi Bacillus sp. Penghasil lipase dari Saluran Pencernaan Ayam Kampung. Lampung : UNILA Junqueira,Carlos. Et al . 2002. Histologi Dasar Edisi ke-8. IKAPI : Penerbit Buku Kedokteran Nickavar, Bahman and Nasibeh Yousefian. 2009. Inhibitorry Effect of Six Allium Species on αamylase Enzyme Activity. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2009), 8 (1): 53-57 Nurhasanah dan Dian Herasari. 2008. Pemurnian Enzim Lipase dan Aplikasinya dalam reaksi esterifikasi. Lampung : UNILA Nursalim, M. 2005. Isolasi, Pemurnian, dan Penentuan Beberapa Sifat Amilase dihasilkan oleh Kapang R2 . PS UNSOED:Purwokerto.
yang MIPA
Mitchell, Reece. 2000. Campbell Biologi jilid 2. Jakarta : Erlangga. Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, Jakarta.
UI-Press,
Sufiawati, irna. 2008. Korelasi Antara Kadar Iga Dengan Laju Aliran Saliva Pada Pasien HIV/AIDS . Bandung:Universitas Padjajaran. Vakhlu,Jyoti. 2005. Yeast Lipases : Enzyme Purification, Biochemical Properties and Gene Cloning. Electronic Journal of Biotechnology ISSN : 07173458. Vol 9 no.1 Yusri, M. 2000. Efek Samping Radiasi Eksterna Pada Rongga Mulut Penderita Kanker Nasofaring . Semarang:Universitas Diponegoro.
