ENZIM PENCERNAAN Muhammad Alwin Azhari (G84130075)1, Linda Rosiyana2, Syaefudin3 1
Mahasiswa Praktikum, 2Asisten Praktikum, 3Dosen Praktikum Metabolisme Departemen Biokimia, FMIPA, IPB 2015
ABSTRAK Enzim tersusun atas protein yang berperan sebagai biokatalisator untuk mempercepat reaksi kimia dalam tubuh. Enzim amilase terdapat pada saliva atau air liur yang berfungsi memecah pati menjadi maltosa dan dekstrin-dekstrin. Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui sifat, penyusun, dan aktivitas enzim amilase pada air liur. Sifat fisik dan penyusun air liur diuji dengan mengukur bobot jenis, menentukan pH, dan mereaksikannya dengan berbagai pereaksi seperti Biuret, Millon, Molisch, Klorida, Sulfat, dan Fosfat. Aktivitas enzim amilase diuji melalui pengaruh suhu, pH, dan kemampuan menghidrolisis pati. Hasil perlakuan suhu menunjukkan bahwa suhu optimum enzim amilase bekerja adalah 37 oC. Hasil perlakuan pH menunjukkan bahwa enzim amilase dapat bekerja secara optimal pada pH 7. Kemampuan amilase menghidrolisis pati bergantung pati jenis pati matang atau pati mentah. Pati matang relatif lebih mudah dihidrolisis daripada pati mentah. Hal ini ditunjukkan oleh waktu yang dibutuhkan oleh pati matang untuk mencapai titik akromatik lebih singkat daripada pati mentah. Kata kunci : amilase, enzim, hidrolisis, pati, saliva.
PENDAHULUAN Enzim merupakan biokatalis yang terbentuk dari protein. Sebagai katalis, enzim dapat mempercepat suatu reaksi kimia dengan cara menurunkan energi aktivasi. Enzim berkerja secara selektif dan spesifik pada substrat-substrat tertentu. Setiap sel membuat dan menghasilkan banyak jenis enzim yang masingmasing mengkatalisis reaksi yang berlainan dan sangat spesifik. Oleh karena itu, enzim memiliki bentuk yang spesifik yang secara khusus mengikat satu set molekul tertentu. Dalam mempelajari tentang enzim, pengetahuan tentang substrat perlu dimiliki. Substrat adalah reaktan yang diolah pada reaksi yang dikatalisasi
oleh enzim. Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain konsentrasi substrat, konsentrasi enzim, suhu, pH, dan inhibitor (McMurry 2008). Enzim amilase adalah enzim yang berfungsi memecah amilum menjadi bentuk yang lebih sederhana, yaitu glukosa. Enzim ini sangat berperan dalam sistem pencernaan. Amilase dihasilkan oleh pankreas dan kelenjar saliva. Enzim amilase memiliki beberapa struktur, yaitu α, β, dan γ – amilase. Enzim α-amilase adalah calsium metalloenzymes, yaitu enzim yang hanya dapat bekerja jika ada ion kalsium. Enzim α-amilase bekerja pada seluruh lokasi rantai amilum dan amilopektin secara acak. Enzim β-amilase disintesis oleh jamur, bakteri, dan tanaman untuk mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan α-1,4- glikosidik. Enzim γamilase merupakan amilase yang berfungsi untuk memutus ikatan α-1,6glikosidik. Enzim γ-amilase berbeda dengan yang lain karena dapat bekerja paling optimum pada pH 3 atau lingkungan asam (Wahyuntari 2011).
METODE Tempat dan Waktu Praktikum ini dilakukan di Laboratorium Pendidikan Departemen Biokimia IPB pada hari Jumat, 11 September 2015 pukul 13.00 – 16.00 WIB. Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada praktikum ini antara lain densitometer, gelas ukur, termometer, tabung reaksi, gelas ukur, penangas es, penangas air, kertas saring, glass wool, papan porselen (papan uji), pipet tetes, dan penjepit tabung. Adapun bahan yang digunakan antara lain air liur (saliva), asam asetat encer, akuades, larutan kanji 1 %, pereaksi iodium, pereaksi Benedict, HCl 10 %, pereaksi Biuret, pereaksi Millon, pereaksi Molisch, BaCl2, AgNO3, H2SO4,urea, Ferofosfat, Molibdat, Na-karbonat 0.1 %, dan larutan pati 1 %. Prosedur Percobaan Sifat dan Susunan Air Liur Rongga mulut dibersihkan dengan cara berkumur berkali-kali. Sepotong kapas atau kertas saring yang dibasahi dengan asam asetat encer dikunyah untuk menstimulasi produk air liur. Air liur dikumpulkan hingga 80 mL, lalu disaring dengan glass wool. Air liur diuji bobot jenisnya dengan densitometer, diuji dengan lakmus FF dan MO, diuji terhadap klorida, musin, pereaksi Biuret, Millon, Molisch, sulfat, dan fosfat.
Pengaruh Suhu pada Aktivitas Amilase Air Liur Sebanyak 4 tabung reaksi masing-masing diisi dengan 2 mL air liur dan 2 mL akuades dan dikocok dengan baik. Tabung 1 diletakkan pada penangas es 10 o C, tabung 2 pada suhu kamar, tabung 3 pada penangas air 37 oC, dan tabung 4 pada penangas air 80 oC selama 15 menit. Setelah itu, setiap tabung ditambahkan 2 mL larutan kanji 1 %, dikocok, dan dipindahkan pada masing-masing kondisi suhu selama 10 menit. Isi tabung dipindahkan menjadi 2 bagian, satu bagian diuji dengan pereaksi iodium dan bagian lain diuji dengan pereaksi Benedict. Pengaruh pH pada Aktivitas Amilase Air Liur Sebanyak 4 tabung reaksi masing-masing diisi dengan 2 mL HCL, 2 mL asam asetat, 2 mL akuades, dan 2 mL Na-karbonat 0.1 %. Setiap tabung ditambahkan 2 mL larutan kanji 1 % dan 2 mL air liur, dikocok, dan diletakkan di penangas air 37 oC selama 15 menit. Isi tabung dipindahkan menjadi 2 bagian, satu bagian diuji dengan pereaksi iodium dan bagian lain diuji dengan pereaksi Benedict. Hidrolisis Pati oleh Amilase Air Liur Sebanyak 0.2 mL air liur dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi 5 mL larutan pati 1 %, dikocok, dan disimpan pada penangas 37 oC. Setiap selang waktu 1 menit, larutan tersebut diambil 1 tetes dan diuji dengan iodium di papan porselen. Hasil uji diamati perubahan warnanya hingga titik akromatik (pereaksi iodium tidak lagi positif). Hidrolisis Pati Mentah oleh Amilase Air Liur Sedikit tepung pati dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 5 mL akuades lalu dikocok. Sebanyak 10 tetes air liur ditambahkan ke dalam tabung reaksi dan simpan pada penangas air 37 oC selama 20 menit. Larutan tersebut kemudian disaring dan filtratnya diuji dengan pereaksi iodium dan Benedict.
HASIL DAN PEMBAHASAN Enzim amilase yang diamati pada percobaan ini adalah enzim amilase yang terdapat dalam saliva atau air liur. Air liur mengandung musin dan ptialin.musin berfungsi sebagai pelicin rongga mulut dan membasahi makanan sewaktu makanan dikunyah sehingga makanan mudah ditelan. Ptialin adalah nama lain dari amilase saliva yang akan menghidrolisis pati menjadi maltosa dan dekstrin-dekstrin. Amilase bekerja secara optimum pada suhu tubuh normal (sekitar 36 oC) dan pH sedikit asam, yaitu sekitar 6.80 (Trismilah dan Wahyuntari 2009). Adapun hasil pengamatan mengenai sifat fisik saliva tertera pada Tabel 1.
Tabel 1 Sifat fisik saliva No 1
Uji Bobot jenis
Hasil 1.010 g/mL
2
Lakmus FF
Tidak berwarna (pH = 6)
3
Lakmus MM
Orange (pH=6)
4
Biuret
Terdeteksi
5
Milon
Terdeteksi
Gambar -
6
Molisch
Terdeteksi
7
Klorida
Terdeteksi
8
Musin
Terdeteksi
9
Sulfat
Terdeteksi
10
Fosfat
Terdeteksi
Sifat fisik yang diamati berupa bobot jenis air liur dan susunan air liur yang dilakukan dengan cara mereaksikan saliva dengan beberapa pereaksi, seperti Biuret, Millon, Molisch, Klorida, Sulfat, dan Fosfat. Kemudian, enzim amilase yang terdapat dalam saliva diuji aktivitasnya terhadap pengaruh suhu. Adapun hasil uji pengaruh suhu terhadap aktivitas amilase tertera pada Tabel 2. Setelah dilakukan perlakuan suhu, masing-masing sampel diuji dengan Iod dan Benedict. Fungsi uji Iod ialah untuk mengetahui ada tidaknya amilum pada sampel. Uji Benedict dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya gula pereduksi pada sampel (Dewi et al. 2005). Tabel 2 Pengaruh suhu terhadap amilase Hasil No
Gambar
Suhu Iod
Benedict
1
10˚C
-
+
2
Suhu kamar
-
++
3
37˚C
-
+++
4
80˚C
+
-
Iod
Benedict
Aktivitas enzim amilase juga diamati berdasarkan pengaruh pH. Seperti protein pada umumnya, enzim juga akan mengalami kerusakan struktur jika berada di lingkungan dengan pH ekstrim. Struktur enzim yang rusak akibat pH bersifat irreversible dan menyebabkan enzim tidak akan berfungsi lagi. Selain itu, perlakuan pH ini juga dapat digunakan untuk mengetahui pH optimum enzim amilase dapat bekerja dengan baik (Rahayu et al. 2005). Adapun hasil pengujian pengaruh pH terhadap amilase tertera pada Tabel 3.
Tabel 3 Pengaruh pH terhadap amilase No
pH
1
1
2
5
3
7
4
9
Hasil Iod
Gambar Benedict
Iod
Benedict
Enzim amilase bekerja spesifik pada substrat amilum. Amilase akan menghidrolisis amilum sesuai dengan fungsi strukturnya. Enzim amilase memiliki beberapa struktur, yaitu α, β, dan γ – amilase. Enzim α-amilase adalah kalsium metalloenzymes, yaitu enzim yang hanya dapat bekerja jika ada ion kalsium. Enzim α-amilase bekerja pada seluruh lokasi rantai amilum dan amilopektin secara acak. Enzim β-amilase disintesis oleh jamur, bakteri, dan tanaman untuk mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan α-1,4-glikosidik. Enzim γ-amilase merupakan amilase yang berfungsi untuk memutus ikatan α-1,6-glikosidik. Kemampuan enzim amilase untuk menghidrolisis substrat bergantung pada jenis pati matang atau pati mentah. Pati mentah ialah pati yang tidak mengalami proses pemanasan, sedangkan pati matang sebaliknya. Proses hidrolisis pati tersebut dibantu dengan pereaksi Iod. Proses hidrolisis dianggap selesai jika telah tercapai titik akromatik, yaitu waktu ketika perekasi Iod sudah tidak lagi positif atau tidak menunjukkan perubahan warna. Adapun hasil pengujian hidrolisis pati matang dan pati mentah oleh enzim amilase tertera pada Tabel 4.
Tabel 4 Aktivitas amilase terhadap pati No
Pati
1
matang
2
mentah
5
10
15
20
25
+
+
+
+
-
Iod 30
35
40
45
50
Benedict
SIMPULAN Enzim amilase berperan sebagai biokatalisator pada rekasi hidrolisis amilum menjadi maltosa dan dektrin. Enzim ini bekerjaoptimum pada suhu 37 oC dan pH 7. Amilase menghidrolisis pati matang lebih cepat daripada pati mentah yang ditunjukkan oleh titik akromatik pati matang lebih cepat tercapai.
DAFTAR PUSTAKA Dewi T, Purwoko T, Pangastuti A. 2005. Produksi gula reduksi oleh Rhizopus oryzae dari substrat bekatul. Bioteknologi. 2(1): 21-26. McMurry J. 2008. Organic Chemistry Eight Edition. New York (US): W.H. Freeman and Company. Rahayu A, Suranto, Purwoko T. 2005. Analisis karbohidrat, protein, dan lemak pada pembuatan kecap lamtoro gung (Leucaena leucocephala) terfermentasi Aspergillus oryzae. Bioteknologi. 2(1): 14-20. Trismilah, Wahyuntari B. 2009. Pemanfaatan berbagai jenis pati sebagai sumber karbon untuk produksi α-amilase ekstraseluler Bacillus sp. SW2. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia. 11(3): 169-174. Wahyuntari B. 2011. Penghambat α-amilase : jenis, sumber, dan potensi pemanfaatannya dalam kesehatan. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan. 22(2): 197-201.
