LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN
PERCOBAAN V AKTIVITAS ENZIM AMILASE
NAMA
: JULIAR NUR
NIM
: H411 10 002
HARI/TGL
: SELASA/ 13 DESEMBER 2011
KELOMPOK : I (SATU) ASISTEN
: JANNY JOVITA YUNIANTI TIMANG
\
LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2011
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Biji-biji yang sedang berkecambah dapat merupakan sumber enzim dari jaringan tumbuhan, meskipun enzim yang diperoleh berasal dari enzim kasar. Untuk keperluan percobaan enzim yang sederhana, ekstrak kecambah dapat digunakan. Enzim aktif dalam jumlah yang sangat sedikit. Tidak terpengaruh oleh reaksi yang dikatalisisnya pada kondisi stabil. Walaupun enzim mempercepat penyelesaian suatu reaksi, enzim tidak mempengaruhi keseimbangan reaksi tersebut, kerja katalis enzim spesifik (Anonim, 2011). Dari hasil penelitian para ahli biokim ternyata banyak enzim mempunyai gugus bukan protein, jadi termasuk golongan protein majemuk. Gugus bukan protein ini disebut dengan kofaktor ada yang terikat kuat pada protein dan ada pula yang tidak terikat kuat oleh protein.. Gugus terikat kuat pada bagian protein artinya sukar terurai dalam larutan yang disebut dengan Prostetik, sedang yang tidak begitu terikat kuat ( mudah dipisahkan secara dialisis ) disebut dengan Koenzim. Keduanya ini dapat memungkinkan enzim bekerja terhadap substrat (Anonim, 2011). Sebagian besar mikroorganisme memindahkan berbagai macam molekul kecil melewati sel-sel atau membran plasma dan memetabolismenya. Substansi ini termasuk glukosa, asam amino, peptida kecil, nukleotida dan fosfat serta ion organik lainnya. Sebagai tambahan, untuk endoenzim yang diproduksi untuk digunakan sel, banyak bakteri (dan fungi) memproduksi eksoenzim dan melepaskannya melalui sel atau membran plasma. Enzim (eksoenzim) yang berperan dalam merubah
karbohidrat komplek adalah karbohidrase, amilase, selulase. Pati merupakan substansi yang terlebih dahulu harus diubah menjadi molekul lebih sederhana agar dapat diserap oleh sel. Mikroorganisme memproduksi enzim untuk memecah substansi di dalam sel, salah satunya adalah amilase (Mahbub, 2008). Jadi, untuk membahas lebih lanjut mengenai peran serta aktivitas enzim amylase pada tumbuhan, maka percobaan ini dilakukan. I.2 Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan ini adalah untuk melihat pengaruh pemberian enzim amylase terhadap larutan pati dari kentang Solanum tuberosum. I.3 Waktu dan Tempat Percobaan Percobaan mengenai aktivitas enzim amylase ini dilaksanakan pada hari Selasa tanggal 13 Desember 2011 pada pukul 14.00-17.00 WITA, bertempat di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengtahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Dalam mempelajari mengenai enzim, dikenal beberapa istilah diantaranya holoenzim, apoenzim, kofaktor, gugus prostetik, koenzim, dan substrat. Apoenzim adalah suatu enzim yang seluruhnya terdiri dari protein, sedangkan holoenzim adalah enzim yang mengandung gugus protein dan gugus non protein. Gugus yang bukan protein tadi dikenal dengan istilah kofaktor. Pada kofaktor ada yang terikat kuat pada protein dan sukar terurai dalam larutan yang disebut gugus prostetik dan adapula yang tidak terikat kuat pada protein sehingga mudah terurai yang disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim, keduanya merupakan bagian yang memungkinkan enzim bekerja pada substrat. Substrat merupakan zat-zat yang diubah atau direaksikan oleh enzim (Poedjadi, 2006). Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi fungsi enzim diantaranya adalah (Dwidjoseputro, 1992) : Suhu Oleh karena reaksi kimia itu dapat dipengaruhi suhu maka reaksi menggunakan katalis enzim dapat dipengaruhi oleh suhu. Enzim bekerja pada suhu optimum. Di samping itu, karena enzim adalah suatu protein maka kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi dan bagian aktif enzim akan terganggu sehingga konsentrasi dan kecepatan enzim berkurang. Ph Umumnya enzim efektifitas maksimum pada ph optimum, yang lazimnya berkisar
antara ph 4,5-8.0. Pada ph yang terlalu tinggi atau terlalu rendah umumnya enzim menjadi non aktif secara irreversible. Konsentrasi enzim Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksibertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Konsentrasi substrat Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepat reaksi. Akan tetapi, pada batas tertentu tidak terjadi kecepatan reaksi, walaupn konsenrasi substrat diperbesar. Zat-zat penghambat Hambatan atau inhibisi suatu reaksi akan berpengaruh terhadap penggabungan substrat
pada
bagian
aktif
yang
mengalami
hambatan.
Suatu enzim hanya dapat bekerja spesifik pada suatu substrat untuk suatu perubahan tertentu. Misalnya, sukrase akan menguraikan rafinosa menjadi melibiosa dan fruktosa, sedangkan oleh emulsin, rafinosa tersebut akan terurai menjadi sukrosa dan galaktosa. Enzim meningkatkan laju sehingga terbentuk kesetimbangan kimia antara produk dan pereaksi. Pada keadaaan kesetimbangan, istilah pereaksi dan produk tidaklah pasti dan bergantung pada pandangan kita. Dalam keadaan fisiologi yang normal, suatu enzim tidak mempengaruhi jumlah produk dan pereaksi yang sebenarnya dicapai tanpa kehadiran enzim. Jadi, jika keadaan kesetimbangan tidak menguntungkan bagi pembentukan senyawa, enzim tidak dapat mengubahnya (Salisbury dan Ross, 1995).
Amilase merupakan enzim yang paling penting dan keberadaanya paling besar, pada bidang bioteknologi, enzim ini diperjual belikan sebanyak 25% dari total enzim yang lainya. Amilase didapatkan dari berbagai macam sumber, seperti tanaman, hewan dan mikroorganisme. Amilase yang berasal dari mikroorganisme banyak digunakan dalam industri, hal ini dikarenakan mikroorganisme periode pertumbuhanya pendek. Amilase pertama kali yang diproduksi adalah amilase yang berasal dari fungi pada tahun 1894 (Anonim, 2011). Amilase (alfa, beta dan glukoamilase) merupakan enzim yang penting dalam bidang pangan dan bioteknologi. Amilase dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti tanaman, binatang dan mikroorganisme. saat ini sejumlah enzim amilae telah diproduksi secara komersial. Penggunaan mikrobia dianggap lebih prosepektif karena mudah tumbuh, cepat menghasilkan dan kondisi lingkungan dapat dikendalikan (Anonim, 2011). Produksi enzim amilase dapat menggunakan berbagai sumber karbon. Contoh-contoh sumber karbon yang murah adalah sekam, molase, tepung jagung, jagung, limbah tapioka dan sebagainya. Jika digunakan limbah sebagai substrat, maka limbah tadi dapat diperkaya nutrisinya untuk mengoptimalkan produksi enzim. Sumber karbon yang dapat digunakan sebagai suplemen antara laian: pati, sukrosa, laktosa, maltosa, dekstyrosa, fruktosa, dan glukosa. Sumber nitrogen sebagai suplemen antara lain: pepton, tripton, ekstrak daging, ekstrak khamir, amonium sulfat, tepung kedelai, urea dan natrium nitrat (Anonim, 2011). Untuk uji deteksi amilase, degradasi yang terjadi pada pati diketahui dengan hilangnya material yang terwarnai oleh iodine. Uji deteksi α amylase yang menghidrolisis α-1,4-glikogen dan poliglucosan lainnya. Pada saat awal perlakuan
terjadi penurunan yang cepat berat molekul pati yang dihasilkan dari pewarnaan iodine. Produk akhir utama dari degradasi ini adalah oligosakarida dengan berat molekul yang rendah. Sebaliknya, β-amilase mampu mengkatalisis sebuah serangan exolitik dan mendegradasi pati dengan cara memecah maltose dari ujung rantai pati. Enzim amylase dari B. subtilis dapat dipisahkan satu sama lain dan secara subsekuen mengeluarkannya bersama maltose. Enzim amylase dapat dipisahkan dari protease dengan menambahkan insoluble starch ke dalam kultur untuk menyerap amilase (Mahbub, 2008). Aktivitas amilase dilakukan oleh enzim bakteri dan terlihat berwarna biru di dalam iodin. Apabila iodin menyebabkan media pati berwarna biru pada koloni bakteri maka tidak ada amilase yang diproduksi. Molekul maltosa yang kecil dapat masuk ke dalam sel untuk digunakan sebagai energi. Interaksi iodin dengan pati membuat media berwarna biru gelap. Menurut Ekunsaumi, produksi enzim amilase oleh koloni bakteri pada media ditunjukkan adanya zona bening dengan penambahan larutan iodin di sekitar koloni bakteri (Mahbub, 2008). Komposisi dan konsentrasi media sangat mempengaruhi produksi dari enzim amilase ekstraseluler pada bakteri, yeast, dan Aspergillus sp. Shinke dalam Srivastava menyatakan bahwa komposisi medium sangat mempengaruhi produksi amilase, seperti halnya sporulasi pada Bacillus cereus. Keberadaan pati akan menginduksi produksi amilase. Keadaan lingkungan dan sumber nitrogen pada media kultur juga akan mempengaruhi pertumbuhan produksi amilase. Disamping karbon dan nitrogen, sodium dan garam potassium, ion metal, dan detergen juga akan mempengaruhi produksi amilase dan pertumbuhan mikroorganisme (Mahbub, 2008).
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2011, Enzim pada tumbuhan, http://www.wordpress.com, diakses pada tanggal 13 Desember 2011 pada pukul 20.21 WITA. Anonim, 2011, Prospek dan produksi enzim alfa-amilase dari mikroorganisme. http://www.indobiogen.or.id, diakses pada tanggal 13 Desember pada pukul 20.30 WITA. Anonim, 2011, Amilase, http://www.biogen.litbang.deptan.go.id/, diakses pada tanggal 13 Desember 2011 pukul 20.25 WITA. Dwidjoseputro, Jakarta.
1992, Pengantar fisiologi tumbuhan, Gramedia Pustaka Utama,
Mahbub, H., 2008, Deteksi dan produksi amilase, http://www.junes.blogspot.com, diakses pada tanggal 13 Desember 2011 pada pukul 20.20 WITA. Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, Universitas Indonesia Press, Jakarta. Salisbury, F. B., dan C. W. Ross, 1990, Fisiologi Tumbuh, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
BAB III METODE PERCOBAAN
III.1 Alat Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, preparat kaca, gegep, pengaduk, bunsen, stopwatch dan pipet tetes. III.2 Bahan Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah amilum kentang Solanum tuberosum, larutan JKJ, air, saliva 4 ml, dan tissue. III.3 Prosedur percobaan Prosedur kerja percobaan ini adalah : 1. Menyiapkan saliva ke dalam 2 buah tabung reaksi masing-masing sebanyak 2 ml. 2. Memanaskan tabung II pada bunsen sebelum dimasukkan saliva 2 ml dan tabung I didiamkan pada suhu kamar. 3. Pada kedua tabung, memasukkan 2 ml larutan pati/starch kentang Solanum
tuberosum, kemudian homogenkan. 4. Tabung II dipanaskan menggunakan bunsen hingga mendidih dan tabung I di
diamkan pada suhu kamar. 5. Meneteskan masing-masing larutan campuran antara saliva dan larutan pati
tersebut ke kaca preparat masing-masing sebanyak 3 tetes, kemudian meneteskan larutan JKJ//I2KI sebanyak 3 tetes kemudian mengaduk campuran tersebut.
6. Mengamati perubahan warna yang terjadi, dimana melakukan perhitungan waktu
menggunakan stopwatch pada 2 menit pertama, 2 menit kedua dan seterusnya hingga 10 menit.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Pengamatan Warna larutan Waktu Dipanaskan
Tidak dipanaskan
0
+
+
2
+
+
4
+
++
6
+
++
8
+
++
10
++
+++
Keterangan : +++++ : Biru kehitaman ++++ : Kuning kecoklatan +++
: Kuning kehijauan
++
: Kuning
+
: Merah kecoklatan
IV.2 Pembahasan Percobaan mengenai aktivitas enzim amilase bertujuan untuk melihat pengaruh enzim amilase terhadap larutan pati/starch yang terdapat pada kentang Solanum tuberosum, enzim amilase merupakan enzim yang berperan dalam mengubah amilum yang tergolong polisakarida menjadi maltosa yang tergolong oligosakarida kemudian nantinya akan diubah menjadi monosakarida.
Percobaan ini menggunakan 2 tabung reaksi, dimana tabung I saliva yang berasal dari air liur tidak dipanaskan kemudian ditambahkan sari kentang dan tabung II salivanya dipanaskan, lalu ditambahkan sari kentang, kemudian ditetesi 3 tetes pada kaca preparat dan ditambahkan
dengan larutan JKJ sebanyak 3 tetes.
Penambahan larutan JKJ ini berfungsi sebagai indikator warna untuk mengetahui ada tidaknya amilum yang terdapat dalam sari kentang tersebut. Warna biru keunguan menunjukkan adanya amilum dalam bentuk amilosa sedangkan warna merah atau jingga atau coklat kemerahan menunjukkan adanya amilum dalam bentuk amilopektin. Pada percobaan larutan yang tidak dipanaskan terlihat berwarna merah kecoklatan karena larutan amilum yang digunakan mengandung amilopektin dan ada kemungkinan tidak tercampur merata dengan amilum dari kentangnya. Setelah itu dilakukan pengamatan setiap interval waktu 2 menit selama 10 menit, di sini akan dilihat kecepatan enzim dalam menguraikan amilum. Enzim dikatakan bekerja ditandai dengan perubahan yang terjadi pada larutan. Larutan yang awalnya berwarna merah cokelat karena larutan pati kentang setelah 2 menit tetap berwarna merah kecoklatan, akan tetapi setelah menit ke 4 sampai menit ke-8 berubah warna menjadi kuning dan pada menit ke 10 berubah warna lagi menjadi kuning kehijauan . Hasil yang diperoleh pada tabung II saliva yang dipanaskan hasilnya berbeda, mulai dari menit ke-2 hingga menit ke-10 tetap berwarna merah kecoklatan. Pada tabung II tidak terjadi perubahan warna menjadi bening karena enzim tidak bekerja dengan baik. Hal ini diakibatkan karena saliva yang digunakan dipanaskan terlebih dahulu sehingga enzim amilase yang ada di dalam saliva tersebut mengalami
denaturasi, karena telah diketahui enzim tersusun atas protein dimana hanya bekerja pada suhu tertentu saja, dan mengalami denaturasi pada suhu yang panas. Beberapa faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kerja enzim, yaitu sebagai berikut: 1. Suhu Enzim adalah suatu protein maka kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi dan bagian enzim yang aktif akan terganggu sehingga konsentrasi dan kecepatan enzim berkurang. 2. pH Umumnya enzim efektifitas maksimum pada pH optimum, yang lazimnya berkisar antara pH 4,5-8.0. Pada pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah umumnya enzim menjadi non aktif secara irreversibel karena menjadi denaturasi protein. 3. Konsentrasi enzim Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim. 4. konsentrasi substrat Pada konsentrasi substrat yang tinngi maka akan memperlambat kerja enzim. Sebaliknya jika konsentrasi enzim lebih banyak dari konsentrasi substrat maka kecepatan kerja enzim lebih tinggi . 5. Zat-zat penghambat Hambatan suatu reaksi akan berpengaruh terhadap penggabungan substrat pada bagian aktif yang mengalami hambatan.
BAB V PENUTUP
V.I Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah enzim amilase dapat menguraikan larutan pati yang terdapat dalam kentang Solanum tuberosum jika berada pada suhu kamar, tetapi jika enzim telah mengalami pemanasan dan terjadi denaturasi maka tidak dapat bekerja dengan baik, sehingga proses hidrolisis berjalan lambat atau sama sekali tidak bekerja. Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : suhu, pH, konsentrasi enzi, konsentrasi substrat dan inhibitor atau zat penghambat.
V.2 Saran Sebaiknya dalam praktikum alat-alat yang digunakan diperlengkap dan waktu dalam pengerjaan juga dimaksimalkan.
