amilum amilase

MENGUKUR AKTIVITAS ENZIM AMILASE

LAPORAN PRAKTIKUM

UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Fisiologi Tumbuhan yang dibina oleh Ibu Betty Lukiati

Oleh Kelompok 1/ Offering G Duwi Agustin

(1103424

Dwi Sendi P.

(11034242 (110342422039 2039))

Indriana Rahmawati (1103424

)

)

Qori Nurhalida

(110342406490) (110342406490)

 Novika Wahyu W.

(1103424

)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI April 2013

DATA

Tabung 1 2 3 4

Warna awal Biru tua +++++ Putih kekuningan Putih kekuningan Putih kekuningan

pH 7 1 8 7

10’ Kuning ++++ Kuning ++ Kuning +

20’ Kuning +++ Kuning + Kuning +

30’ Kuning ++ Kuning + bening

Ket : 1. Tabung 1 : amilum + IKI 2. Tabung 2 : amilum + ekstrak + HCl 3. Tabung 3 : amilum + ekstrak + NaOH 4. Tabung 4 : amilum + ekstrak  Waktu inkubasi 0 menit 2 menit 4 menit 6 menit

Ket. Waktu terjadi perubahan warna pada konsentrasi 25 %

50%

75%

100%

2 menit 3 detik 2 menit 49 detik 5 menit 30 detik 6 menit 15 detik

1 menit 55 detik 2 menit 30 detik 5 menit 10 detik 6 menit 5 detik

1 menit 42 detik 2 menit 17 detik 5 menit 5 menit 35 detik

1 menit 35 detik   2 menit 2 detik   4 menit 40 detik   5 menit 15 detik  

ANALISIS DATA Analisis data Pengaruh Ph terhadap aktivitas amylase

 praktikum kali ini mengamati pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase. nakan Ada 4 tabung yang digunakan, tabung pertama berisi amilum 0,05% 1 ml dan IKI 2 tetes yang berlaku sebagai kontrol. Tabung kedua berisi amilum, enzim amilase (supernatan kecambah) dan HCl 10% sebanyak 2ml. Tabung ketiga berisi amilum, enzim amilase (supernatan kecambah) dan NaOH 1% sebanyak 2ml. Sedangkan tabung keempat hanya berisi amilum dan enzim amilase saja (supernatan kecambah). Kemudian keempat tabung tersebut diukur pHnya menggunakan kertas pH indikator. Tabung satu dan empat memiliki pH netral yaitu 7. Sedangkan tabung 2 memilki pH asam yaitu sebesar 2, dan tabung 3 memiliki pH basa sebesar 8.

Setelah keempat tabung tersebut didiamkan selama 10 menit, larutan pada tabung 2,3,dan 4 diuji menggunakan IKI. Setelah diuji, ternyata terjadi perubahan warna. Tabung 2 mengalami perubahan warna dari bening berubah menjadi kuning,  begitu juga dengan tabung 3. Pada tabung 4, warna larutan tetap, yaitru tetap bening. Setelah didiamkan selama 20 menit (10 menit kedua), tabung 2,3 dan 4 diuji kembali dengan IKI. Setelah diuji, terjadi perubahan warna, pada tabung 2 warna berubah dari kuning menjadi kuning kebeningan, begitu juga dengan tabung 3, sedangkan tabung 4 tetap bening. Setelah keempat tabung didiamkan selama 30 menit, tabung 2,3 dan 4 di uji kembali menggunakan IKI. Terjadi perubahan warna pada tabung 2 dan 3 yaitu menjadi lebih bening. Sedangkan tabung 4 tetap berwarna bening.

Analisis data Pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktivitas amylase

Pada percobaan pengaruh konsentrasi enzim terhadap amylase ini, sebelumnya mengambil 0,5 ml amilum yang diisikan pada 4 buah tabung reaksi. Dan masingmasing tabung reaksi diberi label A, B, C dan D. Tabung A diisi dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 100%. Tabung B diisi dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 75%. Tabung C diisi dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 50%. Tabung D diisi dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 25%. Dari percobaan pengaruh konsentrasi enzim terhadap amylase tersebut menunjukkan hasil demikian: Pada pemberian 0,5ml amilum yang ditambah 2ml amylase 100%, pada waktu inkubasi 0 menit, waktu yang menunjukkan perubahan warna terjadi ketika 1 menit 35 detik setelah penambahan reagen IKI. Perubahan warna yang dapat diamati di plat tetes adalah larutan yang awalnya berwarna kuning akan menjadi bening. Untuk  larutan dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 75% menunjukkan  perubahan warna saat1 menit 42 detik. Sedangkan larutan dengan pemberian 0,5ml amilum yang ditambah 2ml amylase 50%, pada waktu inkubasi yang sama, waktu yang menunjukkan perubahan warna terjadi ketika 1 menit 55 detik setelah  penambahan reagen IKI. Untuk tabung dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 25% menunjukkan perubahan warna setelah 2 menit 3 detik.

Kemudian larutan dengan penambahan amylase 100% dengan waktu inkubasi 2 menit pertama menunjukkan perubahan warna dari kuning menjadi bening pada saat 2 menit 2 detik. . Untuk larutan dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 75% menunjukkan perubahan warna saat 2 menit 17 detik Sedangkan pada larutan yang ditambah dengan 50% amilase menunjukkan perubahan warna dari kuning menjadi bening saat 2 menit 30 detik setelah penambahan IKI. Untuk tabung dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 25% menunjukkan perubahan warna setelah 2 menit 49 detik. Selanjutnya adalah larutan yang telah menjalani waktu inkubasi selama 2 menit kedua, menunjukkan perubahan warna dari kuning menjadi bening pada larutan yang ditambahkan 50% amylase adalah ketika 5 menit 10 detik setelah penambahan reagen IKI. Untuk larutan dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 75% menunjukkan perubahan warna saat 5 menit. Tetapi pada larutan dengan penambahan amilase sebanyak 100% menunjukkan perubahan warna yang lebih cepat yakni 4 menit 40 detik setelah penambahan reagen IKI. Untuk tabung dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 25% menunjukkan perubahan warna setelah 5 menit 30 detik  Pada larutan dengan penambahan 50% amilase pada waktu inkubasi selama 2 menit ketiga menunjukkan perubahan warna dari kuning menjadi bening ketika 6 menit 5 detik setelah penambahan reagen IKI, tetapi perubahan warna ini lebih lambat  jika dibandingkan dengan larutan dengan penambahan amilase sebanyak 100% yang terjadi perubahan warna saat 5 menit 15 detik setelah penambahan reagen IKI. Untuk  larutan dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 75% menunjukkan  perubahan warna saat 5 menit 35 detik. Untuk tabung dengan 0,5ml amilum 1 % dan ditambah 2ml amylase 25% menunjukkan perubahan warna setelah 6 menit 15 detik 

PEMBAHASAN A.

Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase

Enzim adalah protein katalik. Suatu katalis adalah suatu agen kimiawi yang mengubah laju reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi itu. Dengan tidak adanya enzim, lalu lintas kimiawi melalui jalur-jalur metabolisme akan menjadi sangat macet.

Setiap reaksi kimiawi melibatkan pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan. Misalnya, hidrolisis sukrosa melibatkan pemutusan ikatan antara glukosa dan fruktosa dan kemudian pembentukan ikatan baru dengan suatu atom hidrogen dan suatu gugus hidroksil dari air ( Campbell, 2003 ). Pada praktikum kali ini, mengamati pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase yang didapatkan dari supernatan ekstraksi kecambah yang berusia 2 hari. Dari hasil pengamatan didapatkan hasil bahwa pada tabung pertama (IKI+amilum) sebagai kontrol memiliki pH netral yaitu 7, begitu juga dengan tabung 4 (amilase+amilum). Warna yang ditunjukkan dari tabung pertama adalah warna biru tua, hal itu menunjukkan hasil positif mengandung amilum. Sedangkan pada tabung 4 warna yang ditunjukkan setelah diuji dengan IKI adalah bening, hal itu menunjukkan bahwa amilum sudah berhasil dipecah oleh enzim amilase yang didapatkan dari ekstrak  kecambah. Tabung ke 2 berisi amilum, enzim amilase dan diberi tambahan HCl 10% kemudian diukur pHnya. pH pada tabung ini bernilai 2 (asam). Setelah diuji dengan IKI pada menit ke 10, 20, dan 30 menit berwarna kuning. Pada tabung 3 yang berisi amilum dan enzim amilase kemudian diberi NaOH 1%. Tabung ini memilki pH sebesar 8 sehingga dapat dikatakan bersifat basa. Setelah diuji dengan IKI pada menit ke 10, 20, dan 30 menit berwarna kuning. Suasana yang terlalu asam atau alkalis menyebabkan denaturasi protein dan hilangnya secara total aktivitas enzim. Pada sel hidup, perubahan pH sangat kecil. Enzim hanya aktif pada kisaran pH yang sempit. pH optimal enzim adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi. Akan tetapi beberapa enzim hanya beroperasi dalam keadaan asam atau alkalis. Sebagai contoh, pepsin, enzim yang dikeluarkan ke lambung, hanya dapat  berfungsi dalam kondisi asam, dengan pH optimal 2 (Gaman & Sherrington, 1994). Berdasarkan teori tersebut, ketika enzim amilase berada dalam keadaan asam (pada tabung 2) maka enzim tidak dapat bekerja secara optimal. Artinya enzim amilase tidak dapat memecah amilum sehingga ketika diuji dengan IKI maka seharusnya larutan akan tetap berwarna biru. Begitu juga dengan tabung dalam keadaan basa (tabung 3), dalam keadaan basa enzim juga tidak dapat bekerja secara optimal. Tetapi pada praktikum ini didapatkan hasil yang berbeda, yaitu warna larutan  pada tabung 2 dan 3 setelah diuji dengan IKI menunjukkan warna kuning-bening. Hal

ini menunjukkan bahwa enzim sudah berhasil memecah amilum. Adanya hasil  praktikum yang tidak sesuai dengan teori mungkin disebabkan karena penambahan HCl maupun NaOH dilakukan setelah penambahan enzim amilase pada amilum. Sehingga mungkin saja enzim sudah berhasil memecah amilum sebelum keadaan  berubah menjadi asam atau basa.

B.

Pengaruh konsentrasi terhadap aktivitas enzim amilase

Amilase merupakan enzim yang penting dalam bidang pangan dan  bioteknologi. Amilase merupakan enzim yang mengkatalisis reaksi hidrolisis pati menjadi gula‐gula sederhana. Amilase mengubah karbohidrat yang merupakan  polisakarida menjadi maltosa (alfa dan beta) ataupun glukosa (gluko amilase). (Anam,2010). Pada praktikum untuk membuktikan pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktifitas enzim amilase, digunakan kecambah kacang hijau yang berumur 2 hari. Digunakan kecambah kacang hijau karena zat gizi pada biji yang sedang berkecambah  berada dalam bentuk aktif. Germinasi atau perkecambahan meningkatkan daya cerna karena berkecambah merupakan proses katabolis yang menyediakan zat gizi penting untuk pertumbuhan tanaman melalui reaksi hidrolisis dari zat gizi cadangan yang terdapat di dalam biji. Peningkatan zat-zat gizi pada kecambah kacang hijau mulai tampak kira-kira 24 – 48 jam saat perkecambahan (Anggraeni,2009). Maka dalam  praktikum ini digunakan kecambah yang berumur 2 hari. Larutan yang digunakan dalam praktikum pengaruh konsentrasi terhadap enzim amylase adalah larutan IKI. Pada praktikum ini, substrat yang digunakan adalah 0,5 ml amilum 1 %. Sedangkan enzim yang digunakan adalah amylase. Konsentrasi substrat yang digunakan tetap untuk masing-masing gelas ukur. Namun konsentrasi amylase yang digunakan berbeda yaitu: 100 %, 75%, 50% dan 25% . Enzim amylase dapat diperoleh dari ekstrak kacang hijau yang telah ditumbuk dan ditambah akuades dengan volume tertentu, tergantung konsentrasi ekstrak yang diperlukan. Penumbukan dalam proses ekstraksi berfungsi untuk memecah kacambah sehingga mudah untuk diambil sarisarinya. Larutan dalam tabung reaksi yang telah diberi konsentrasi enzim yang berbeda akan diambil tiap 2 menit sekali sebanyak 5 kali. Pengulangan ini dilakukan untuk  mengetahui kecepatan enzim berekasi dengan subtrat. Larutan, diambil dengan pipet tetes dan diletakkan pada tiap plat tetes sebanyak 2 tetes.Kemudian diberi 2 tetes

larutan IKI. Fungsi dari larutan IKI adalah untuk mendeteksi butir amilum, reaksi  positif ditandai dengan warna ungu sampai biru kehitaman. Didapatkan pada pengambilan data di 0 menit inkubasi yang menggunakan indicator larutan IKI, pada konsentrasi amylase 50% terjadi perubahan warna dari kuning menjadi bening ketika 1 menit 55 detik setelah penambahan reagen IKI. Sedangkan pada pengambilan data di 2 menit pertama yang menggunakan pada konsentrasi amylase 100%

terjadi perubahan warna dari awalnya larutan yang

 berwarna kuning menjadi bening ketika setelah 1 menit 35 detik penambahan reagen IKI. Hal ini menunjukkan bahwa perubahan warna terjadi lebih cepat pada larutan dengan konsentrasi amilase yang lebih tinggi. Gradiasi perbedaan waktu terjadinya  perubahan warna juga tampak pada pengamatan pada konsentrasi amilase 75% dan 25%. Pada 2 menit pertama pengambilan larutan ke plat tetes dan kemudian diberi IKI didapatkan konsentrasi amylase 50% berwarna kuning saat 2 menit 30 detik setelah  penambahan IKI. Tetapi perubahan warna yang lebih cepat juga ditunjukkan pada larutan dengan penambahan amilase sebanyak 100% ketika 2 menit 2 detik setelah  penambahan IKI. Hal ini juga menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi amilase yang diberikan maka semakin cepat pula terjadi perubahan warna. Tetapi jika dibandingkan dengan waktu 0 inkubasi, maka perubahan warna baik pada konsentrasi 50% dan konsentrasi 100% pada 2 menit pertama lebih lambat. Hal ini sesuai dengan teori bahwa Pada suatu reaksi enzimatik bila konsentrasi substrat diperbesar, sedangkan kondisi lainnya tetap, maka kecepatan reaksi (v) akan meningkat sampai suatu batas kecepatan maksimum (V). Pada titik maksimum ini enzim telah jenuh dengan substrat. (Anggraeni,2009) Dalam suatu reaksi enzimatik, enzim akan mengikat substrat membentuk  kompleks enzim-substrat [ES], kemudian kompleks ini akan terurai menjadi [E] dan  produk [P]. Makin banyak kompleks [ES] terbentuk, makin cepat reaksi berlangsung sampai batas kejenuhan [ES]. Pada konsentrasi substrat [S] melampaui batas kejenuhan kecepatan reaksi akan konstan. Dalam keadaan itu seluruh enzim sudah  berada dalam bentuk kompleks E-S. Penambahan jumlah substrat tidak menambah  jumlah kompleks E-S. Hal ini juga sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa Aktifivitas enzim dan konsentrasi enzim memiliki hubungan perbandingan yang lurus dimana semakin besar konsentrasi maka semakin tinggi aktivitas enzim tersebut. Kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi enzim yang berperan sebagai

katalisator dalam reaksi itu. Pada gambar dibawah ini terlihat hubungan jika konsentrasi enzim yang digunakan tetap, sedangkan substrat dinaikkan. Di sini dapat terlihat bahwa pada penambahan pertama kecepatan reaksi naik dengan cepat. Tetapi  jika penambahan substrat dilanjutkan, dilanjutkan maka tambahan kecepatan mulai menurun sampai pada suatu ketika tidak ada tambahan kecepatan reaksi lagi (Girindra, 1990).

Pada Substrat yang spesifik, enzim akan mengkatalisis reaksi sehingga menghasilkan produk yang spesifik, juga pada penambahan pereaksi kimia tertentu dapat mengakibatkan enzim menunjukkan bentuk stereokimianya dimana interaksi enzim dengan substrat terjadi dalam ikatan, dimana kelebihan substrat tidak dapat diikat seluruhnya oleh enzim (Prawiranata, 1989) KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa a. pH tidak mempengaruhi aktivitas enzim amilase dalam memecah amilum karena penambahan larutan asam atau basa dilakukan setelah enzim sudah  berhasil memecah amilum.  b. Mekanisme kerja enzim juga ditentukan oleh jumlah atau konsentrasi substrat yang tersedia. Jika jumlah substratnya sedikit, kerja enzim juga rendah. Sebaliknya, jika jumlah substrat yang tersedia banyak, kerja enzim juga semakin tinggi pada sampai batas tertentu.

c. Aktifivitas enzim dan konsentrasi enzim memiliki hubungan perbandingan yang lurus dimana semakin besar konsentrasi maka semakin tinggi aktivitas enzim tersebut

DISKUSI

a. Mengapa pada ekstrak enzim perlu dicentrifugasi? Jawab : Supaya bisa didapatkan supernatant ekstrak enzim amylase 100%

yang selanjutnya bisa digunakan untuk melakukan pengubahan konsentrasi enzim amilase yang diinginkan dalam praktikum ini.

 b. Mengapa digunakan kecambah kacang hijau umur 2 hari? Jawab : Pada praktikum untuk membuktikan pengaruh konsentrasi enzim

terhadap aktifitas enzim amilase, digunakan kecambah kacang hijau yang  berumur 2 hari. Digunakan kecambah kacang hijau karena zat gizi pada biji yang sedang berkecambah berada dalam bentuk aktif. Germinasi atau  perkecambahan meningkatkan daya cerna karena berkecambah merupakan  proses katabolis yang menyediakan zat gizi penting untuk pertumbuhan tanaman melalui reaksi hidrolisis dari zat gizi cadangan yang terdapat di dalam  biji. Peningkatan zat-zat gizi pada kecambah kacang hijau mulai tampak kirakira 24 – 48 jam saat perkecambahan (Anggraeni,2009).Maka dalam  praktikum ini digunakan kecambah yang berumur 2 hari.

c. Bagaimana bila digunakan kecambah kacang hijau umur 4 atau 6 hari unutk  mendapatkan ekstrak enzim? Apakah efeknya akan sama dengan kecambah umur 2 hari? Jelaskan. Jawab: Sebenarnya untuk membuktikan pengaruh konsentrasi enzim lebih

 baik pada saat kecambah kacang hijau berumur kira-kira 24- 48 jam sesuai dengan teori yang telah disebutan pada jawaban pertanyaan di atas, tetapi ketika pada kecambah kacang hijau pada umur 4 atau 6 hari, peningkatan zat gizi yang tentunya menggunakan enzim amilase akan semakin berkurang, sehingga efek ketika pengamatan juga lebih tidak jelas dibandingakan dengan kecambah dengan umur 24-28 jam.

d. Apa kegunaan dari larutan IKI, Fehling A dan B atau larutan Benedict? Jawab : Fungsi dari larutan IKI adalah untuk mendeteksi butir amilum, reaksi

 positif ditandai dengan warna ungu sampai biru kehitaman. Fungsi dari larutan Fehling A dan B adalah untuk mengidrolisis amilum dengan terbentuknya gula reduksi. e. Mengapa digunakan interval waktu 10, 20 dan 30 menit? Jawab : Untuk mengetahui pada waktu kapan enzim amilase mulai bekerja,

dengan melakukan perbandingan pada interval waktu tersebut, kita dapat mengetahu kecepatan substrat yang telah terhidrolisis oleh enzim amilase.

f.

Pada konsentrasi berapa amilase menunjukkan aktivitas paling cepat? Jawab : Pada konsentrasi enzim amilase 25%. Hal ini menunjukkan semakin

 banyak katalisator, maka substrat yang terhidrolisis juga akan semakin cepat.

g. Mengapa setelah warna campuran ekstrak enzim dan amilum tidak ada  perubahan warna lagi, perlakuan dihentikan? Jawab : Jika pemberian larutan IKI atau Fehling A dan B berlebih maka,

enzim tidak dapat dihidrolisis. Karena enzim diperlukan dalam jumlah sedikit untuk menurunkan energy aktivasinya

h. Mengapa perubahan warna dijadikan sebagai indikator aktivitas enzim?\ Jawab : Perubahan warna dijadikan indicator perubahan enzim karena

 perubahan warna menunjukkan terjadinya reaksi hidrolisis. Hidrolisis pati menjadi gula-gula sederhana.

Daftar Pustaka

Anggraeni, 2009.  Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Semarang ;Universitas Diponegoro Press. Campbell, Neil A., dkk. 2002. Biologi Jilid I. Jakarta : Erlangga. Gaman, P.M & K.B. Sherrington.(1994). Ilmu Pangan, Pengantar Ilmu Pangan,  Nutrisi dan Mikrobiologi. Universitas Gadjah Mada press. Yogyakarta. Girindra, 1990. Kimia Analisis I. Universitas Gadjah Mada press. Yogyakarta Prawiranata, W. 1989. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan II . IPB, Bandung