I. MAKSUD PERCOBAAN
Mempelajari cara imobilisasi enzim amylase secara penyerapan fisik menggunakan bahan pengamobil limbah abu sekam padi dan karbon aktif serta menentukan retensi aktivitas enzim amilase amobil yang telah dibuat pada percobaan sebelumnya (imobilisasi enzim secara penyerapan fisik). II. PRINSIP PERCOBAAN
Enzim amobil adalah enzim yang secara fisik ditempatkan di dalam suatu daerah/ruang tertentu, sehingga dapat menahan aktivitas katalitiknya serta dapat digunakan secara berulang-ulang dan kontinyu. Imobilisasi secara penyerapan fisik termasuk salah satu teknik imobilisasi enzim yang sangat sederhana. Bahan pengamobil dapat berupa bahan organic seperti selulosa, kitin dan kitosan, karbon aktif, bahan anorganik seperti silica, batu merah, pasir, silica gel atau abu sekam padi. Teknik
pelaksanaannya
dapat
berlangsung
dalam
larutan
yang
dilanjutkan dengan penyaringan vakum. Enzim yang diimobilisasi dapat berupa enzim bentuk padat maupun enzim bentuk cair, baik kasar (enzim kasar) maupun enzim murni. Imobilisasi secara penyerapan memungkinkan bahan pengamobilnya mencapai kejenuhan. Hal ini dapat dimonitoring melalui analisis kadar protein cairan yang melewati bahan pengamobil. Salah satu kelebihan kelebihan enzim amobil adalah dapat digunakan secara kontinu atau dapat digunakan secara berulang. Penggunaan berulang tersebut akan berakibat terhadap penurunan aktivitas yang disebabkan karena terlepasnya enzim dari permukaan karier untuk imobilisasi cara penyerapan fisik. Aktivitas enzim pada sekian kali penggunaan dibagi dengan aktivitas enzim awal dinyatakan sebagai retensi aktivitas .
III. PERALATAN
1. Neraca analitik 2. Gelas ukur 100 ml 3. Gelas ukur 10 ml 4. Gelas kimia 600 ml 5. Batang pengaduk 6. Spektrofotometer 7. Erlenmeyer 500 ml 8. Erlenmeyer 250 ml 9. Tabung reaksi 10. Rak tabung reaksi 11. Pipet tetes 12. Erlenmeyer 50 ml 13. G elas kimia 300 ml 14. Buret 50 ml dan statif 15. Corong IV. BAHAN
1. Larutan pati 1 % 2. Larutan iodium 10 % 3. Enzim Amilase 4. Enzim amilase amobil 5. Abu sekam padi 6. Karbon aktif V. CARA KERJA
A. Imobilisasi Enzim Amilas Dengan Abu Sekam Padi 1. Mengayak abu sekam padi yang diperoleh dari pabrik penggilingan dengan ayakan 60 mesh, kemudian menimbang hasil ayakan sebanyak 10 g dan memasukkan abu sekam padi tersebut ke dalam corong buchner. 2. Mengambil enzim amilase dalam bentuk cair sebanyak 5 ml kemudian mencampur dengan abu sekam padi yang berada dalam
corong buchner, mengaduk campuran tersebut hingga rata serta menyaring hingga kering. 3. Menimbang enzim amilase yang dihasilkan dan menentukan rendemennya dengan menggunakan persamaan berikut kemudian menyimpan hasil tersebut untuk pengujian aktivitas. Rendemen Enzim Amobil =
x 100%
B. Imobilisasi Enzim Amilse Dengan Karbon Aktif 1. Mengambil 5 ml enzim dan menambahkan 40 ml air destilata dalam erlenmeyer 100 ml kemudian mengocok campuran hingga homogen. 2. Menambahkan karbon aktif sebanyak 10 g ke dalam erlenmeyer 100 ml kemudian mengaduk selama 1 jam. 3. Menyaring campuran tersebut dengan menggunakan corong buchner hingga kering setelah itu menimbang hasil penyaringan tersebut untuk mengetahui beratnya dan menentukan rendemen menggunakan persamaan berikut serta menyimpan hasil untuk menguji aktivitasnya. Rendemen Enzim Amobil=
x 100%
C. Penentuan Aktivitas Amilase Amobil Hasil Imobilisasi 1. Memasukkan larutan pati 1 % sebanyak 5 ml ke dalam masingmasing tabung reaksi yang berkode A, B, C dan D, kemudian menabahkan 0,05 ml larutan iodinum 10%. 2. Menambahkan 1 ml enzim amilase pada tabung reaksi A, menambahkan 2 g amilase amobil dengan bahan pengamobil abu sekam padi atau karbon aktif pada tabung reaksi B, dan menambahkan 1 ml air destilata pada tabung reaksi C. 3. Mengocok ketiga tabung reaksi tersebut hingga homogen, kemudian memasukkan kedalam air bersuhu 60
o
C selama 10
menit, selanjutnya memasukkan ke dalam air mendidih selama 10 menit.
4. Memindahkan produk reaksi ke dalam erlenmeyer 100 ml dan menabahkan air destilata sebanyak 50 ml. 5. Kemudian menyaring hasil produk tersebut , setelah itu mengukur serapan filtrat yang diperoleh dengan panjang gelombang 500 nm. 6. Menentukkan aktivitasnya dngan cara yaitu nilai seapan awal tanpa enzim(tabung reaksi D) – nilai serapan setelah penabahan enzim (tabung reaksi A, B, dan C) Aktivitas (A)= Aktivitas (B)=
D. Menentukan Retensi Aktivitas Enzim Amilase Amobil 1. Memasukkan 5 ml larutan pati 1 % ke dalam erlenmeyer 100 ml, kemudian menambahkan 45 ml air dan 0,05 ml larutan iodium 10 %. 2.
Menabahkan 2 g enzim amilase amobil ke dalam erlenmeyer 100 ml dan mengocok kemudian memasukkan ke dalam penangas air suhu 60 oC selama 10 menit.
3. Memisahkan enzim amilase amobil dengan cara penyaringan , kemudian mengukur serapan filtratnya pada panjang gelombang 500nm. Selain itu, mengukur pula serapan dari campuran 5 ml pati 1 %, 45 ml air, dan 0,05 ml larutan iodium 10 % (digunakan untuk menghitung aktivitas enzim amilase amobil pada percobaan I). 4. Enzim amobil yang telah terpisah gunakan kembali dan melakukan secara berulang hingga lima kali. 5. Menentukan retensi aktivitas enzim amilase amobil dengan menggunakan persamaan berikut :
Retensi Aktivitas (%) =
x 100%
VI. PENGAMATAN
Percobaan I
a. Imobilisasi enzim α amylase dengan karbon aktif o
Berat enzim α amylase
= 5 gram
o
Berat karbon aktif
= 10 gram
o
Berat enzim amylase amobil
= 17,5 gram
Penentuan serapan pada panjang gelombang 500 nm No.
Tabung A
B
C
1.
0,657
0,061
1,674
2.
0,673
0,062
1,659
3.
0,676
0,067
1,657
b. Imobilisasi enzim α amylase dengan abu sekam padi o
Berat enzim α amylase
= 10 gram
o
Berat abu sekam padi
= 10 gram
o
Berat enzim amobil
= 26,547 gram
Penentuan serapan pada
= 500 nm
No.
Tabung A
B
C
1.
0,618
0,450
1,671
2.
0,591
0,465
1,679
3.
0,600
0,452
1,679
c. Imobilisasi enzim β amylase dengan karbon aktif o
Berat enzim β amylase
= 5 gram
o
Berat karbon aktif
= 10 gram
o
Berat enzim amylase amobil
= 19,674 gram
Penentuan serapan pada = 500 nm No.
Tabung A
B
C
1.
0,892
1,566
1,071
2.
0,875
1,564
1,072
3.
0,871
1,563
1,070
d. Imobilisasi enzim β amylase dengan abu sekam padi o
Berat enzim β amylase
= 5 gram
o
Berat abu sekam padi
= 10 gram
o
Berat enzim amylase amobil
= 17,86 gram
Percobaan II Retensi Aktivitas Enzim Amilase a. Enzim α amylase (karbon aktif)
Berat enzim amobil : 2 g Enzim α-amilase dan karbon aktif
Tabung
(500 nm)
1
2
3
A
0.952
0.603
0.378
B
0.976
0.606
0.376
C
0.980
0.613
0.388
b. Enzim α-amilase dan abu sekam padi
Tabung
(500 nm)
1
2
3
A
0.112
0.208
0.432
B
0.118
0.208
0.427
C
0.118
0.204
0.438
c. Enzim β-amilase dan abu sekam padi
Tabung
(500 nm)
1
2
3
A
0.141
0.347
0.966
B
0.153
0.333
0.960
C
0.135
0.341
0.971
d. Enzim β-amilase dan karbon aktif
Tabung
(500 nm)
1
2
3
A
0.976
0.863
0.974
B
0.966
0.860
0.973
C
0.964
0.867
0.975
VII. PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN
7.1 Pengolahan data
a.
Menentukan serapan pada panjang gelombang 500 nm Imobilisasi Enzim α-amilase dengan karbon aktif Aktivitas (A) = = =
= 0,019 Aktivitas (B) =
= =
= 0,032 b.
Imobilisasi Enzim α amilase abu sekam padi
Aktivitas (A) =
=
=
= 0,01
Aktivitas (B) =
= =
= 0,012 `
c. Imobilisasi Enzim β amilase dengan karbon aktif Aktivitas (A) =
= =
= 0,0038 Aktivitas (B) = = =
= -0,01 d. Imobilisasi Enzim β amilase dengan abu sekam padi Aktivitas (A) = =
=
= 0,003 Aktivitas (B) = = =
= 0,026
Menentukan retensi aktivitas enzim amylase Retensi aktivitas =
x 100%
1. Imobilisasi enzim α-amilase dengan karbon aktif Retensi aktivitas =
x 100% = 3,7 %
2. Imobilisasi enzim α amilase dengan abu sekam padi Retensi aktivitas =
x 100% = 27 %
3. Imobilisasi enzim β amilase dengan karbon aktif Retensi aktivitas =
x 100% = 146 %
4. Imobilisasi enzim β amilase dengan abu sekam padi Retensi aktivitas =
x 100% = 8,5 %
7.2 Pembahasan Pada percobaan ini dilakukan imobilisasi enzim amylase dengan metode penyerapan fisik. Enzim α amylase dan enzim β amylase diamobilisasi dengan bahan pengamobil berupa abu sekam padi dan karbon aktif sebagai pembawa atau carrier yang tidak larut air . Pada percobaan ini enzim diikat pada matriks carier yang tidak larut air. Dari hasil pengamatan yang dilakukan pada imobilisasi enzim secara penyerapan fisik dengan menggunakan vakum Buchner ini, merupakan salah satu teknik pembuatan enzim amobil melalui penyerapan protein enzim pada permukaan zat pembawa ( Carrier ) dimana terjadi penyerapan karena adanya gaya interaksi massa antara enzim dengan zat pengamobil. Adapun rendemen enzim α amilase yang diperoleh dengan menggunakan kabon aktif yaitu 166%. Enzim β amylase dengan bahan pengamobil karbon aktif mamiliki rendemen 131 %, enzim α amylase dengan bahan pengamobil abu sekam padi memiliki nilai rendemen sebesar 132% serta enzim β amylase dengan bahan pengamobil abu sekam padi memiliki rendemen 119,067 %. Untuk penentuan aktivitas enzim amylase amobil dibedakan tiga macam larutan ke dalam tiga tabung reaksi. Tabung reaksi pertama (kode A) dan ketiga (kode C) akan digunakan sebagai larutan pembanding terhadap tabung reaksi kedua (kode B). Ketiga tabung sama-sama berisi larutan iodium dan larutan pati, tetapi pada tabung A ditambahkan enzim amylase, tabung B ditambahkan enzim amylase amobil, sedangkan tabung C ditambahkan air destilat. Ketiga tabung tersebut dikocok selama 10 menit agar larutan tersebut dapat tercampur sempurna. Setelah tercampur sempurna, larutan disaring untuk memperoleh filtrate. Serapan filtrate diukur pada panjang gelombang 500 nm. Adapun hasil yang diperoleh pada α amilase dengan abu sekam padi yaitu nilai absorbansi pada tabung C yang memiliki nilai absorbansi paling tinggi, bila dibandingkan dengan tabung yang berisi enzim amylase
dan enzim amylase amobil pada tabung A dan B. Hal serupa juga terjadi pada β amilase dengan abu sekan padi.Namun pada karbon aktif terjadi perbedaan yakni pada α amilase nilai absorbansi yang paling rendah yaitu pada tabung C dengan penambahan air destilata sedangkan pada β amilase nilai absorbansi yang tertinggi diperoleh pada tabung B yakni penambahan enzim amilase amobil. Dari nilai absorbansi yang ada dapat dihitung nilai aktivitas dari enzim amylase hasil imobilisasi. Dapat pula ditentukan retensi aktivitas dari enzim amobil hasil imobilisasi. Diperoleh hasil bahwa akitvitas enzim yang paling tinggi adalah enzim α amylase dengan bahan pengamobil karbon aktif. Sedangkan yang memiliki retensi aktivitas tertinggi adalah enzim β amylase dengan bahan pengamobil karbon aktif. Pada metode imobilisasi dengan adsorbsi fisik memiliki kelebihan yaitu mudah dilakukan dan ekonomis, enzim diadsorbsi pada permukaan carrier dan tidak mengalami perubahan aktivitas enzim yang disebabkan perubahan konformasi dan pusat aktif enzim. Hal ini terlihat dari nilai aktivitas enzim dan aktivitas enzim pada penggunaan berulang.
VIII. KESIMPULAN DAN SARAN
8.1 Kesimpulan 1. Imobilisasi enzim dapat dilakukan dengan metode penyerapan fisik dengan bahan pengamobil abu sekam padi dan kar bon aktif 2. Nilai rendemen dapat dihitung dengan persamaan Rendemen Enzim Amobil =
x 100%
3. Nilai % rendemen diperoleh masing-masing a. Enzim α amilase kabon aktif yaitu 166%. b. Enzim β amylase dengan bahan pengamobil karbon aktif mamiliki rendemen 131 %, c. Enzim α amylase dengan bahan pengamobil abu sekam padi memiliki nilai rendemen sebesar 132% d. Enzim β amylase dengan bahan pengamobil abu sekam padi memiliki rendemen 119,067 %.
DAFTAR PUSTAKA
Hartono, 2008, Imobilisasi Enzim, http://khairulanam.files.wordpress.com diakses tanggal 24 Mei 2011 pukul 20.00 WITA. Mappiratu, 2011, Penuntun Praktikum Imobilisasi Enzim dan Sel, Universitas Tadulako, Palu.
