CAIRAN PANKREAS 1 2 3 Yoana Puspita Sari (G84110066) , Andi Arya Fajar Art C , Syaefudin, M.Si. 1 2 3 Mahasiswa Praktikum , Asisten Praktikum , Dosen Praktikum Metabolisme Departemen Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor Bogor 2013
ABSTRAK
Cairan pankreas merupakan suatu cairan encer yang menyerupai air liur dan + + 3mengandung beberapa protein serta senyawa organic Na , K , HCO , dan Cl . Cairan ini disekresikan oleh kelenjar pankreas yang merupakan salah satu kelenjar pencernaan dan bertempat di hulu duodenum, tepatnya di bawah lambung dan berdekatan dengan kelenjar hati. Enzim yang terkandung dalam cairan pankreas antara lain protease, lipase, karbohidratase, dan nuklease yang sebagian diantaranya dapat disekresi oleh zimogen. Tripsin mempunyai pH optimum berkisar 0 8.0 dengan suhu optimum 37 C. Namun, terdapat pula enzim yang dapat bekerja pada pH optimum yang sangat asam yaitu pepsin yang dapat bekerja pada p H 2.0.
Pendahuluan
Cairan pankreas merupakan suatu cairan encer yang menyerupai air liur dan +
+
3-
-
mengandung beberapa protein serta senyawa organic Na , K , HCO , dan Cl . Cairan ini disekresikan oleh kelenjar pankreas yang merupakan salah satu kelenjar pencernaan dan bertempat di hulu duodenum, tepatnya di bawah lambung dan berdekatan dengan kelenjar hati. Cairan pankreas ini tidak berwarna dan jernih dengan komposisi air sebesar 98.7%, padatan yang tersuspensi seperti enzim serta senyawa organik dan anorganik sebesar 1.3%. Cairan pankreas memiliki pH yang berkisar antara 7.5-8.0 (Miller dan Whistler 2009).Enzim yang terkandung dalam cairan pankreas antara lain protease, lipase, karbohidratase, dan nuklease yang sebagian diantaranya dapat disekresi oleh zymogen. Protease terdiri atas tripsin, kemotripsin, dan elastase
yang merupakan
endopeptidase. Ketiga enzim tersebut disekresikan sebagai zimogen atau bentuk tidak aktifnya. Karboksipeptidase merupakan eksopeptidase yang menyerang terminal
ikatan peptida untuk membebaskan asam amino tunggal dengan melanjutkan proses pencernaan protein. Lipase memecahkan ikatan ester pada triasilgliserol. Hidrolisis sempurna triasilgliserol menghasilkan gliserol dan asam lemak. Sekresi eksokrin pankreas dipengaruhi oleh aktivitas reflek saraf selama tahap sefalik dan tahap lambung pada sekresi lambung. Sekretin yang diproduksi oleh sel mukosa duodenum diabsorbsi ke dalam darah untuk mencapai pankreas. Sekretin akan dilepas jika kimus asam memasuki usus dan mengeluarkan sebagian besar cairan yang mengandung Na bikarbonat yang berguna untuk menetralkan asam dan membentuk lingkunan basa untuk kerja pankreas dan usus. Cairan pankreas
memiliki enzim α-amilase
yang menyerang pati dan
glikogen. Kerja enzim amilase ini sama dengan amilase air liur yang menghidrolisis pati
dan
glikogen
menjadi
maltosa,
maltotriosa,
dan
campuran
senyawa
oligosakarida. Berdasarkan pendapat Gilvery (1966), amilase dapat dibedakan
menjadi α-amilase, β-amilase, glukoamilase, dan enzim pemecah ikatan 1,6glikosidik. β-amilase bekerja secara eksoenzim dengan memecah ikatan α-1,4glikosidik dari ujung gula non pereduksi secara berselang. Glukoamilase bekerja pada ikatan yang sama secara berurutan sehingga enzim tersebut mampu membentuk gula pereduksi. Praktikum ini bertujuan melihat pH optimum bekerjanya tripsin, melihat hidrolisis pati oleh amilase, dan hidrolisis lemak susu oleh lipase pankreas.
Metode Praktikum
Praktikum materi Enzim Pankreas dilakukan di Laboratorium Biokimia pada tanggal 4 Oktober 2013 pukul 13.00-16.00 WIB. Alat-alat yang diguanakan dalam praktikum ini antara lain tabung reaksi, penangas air, pipet volumetric, bulb hitam, indikator universal, gelas piala, stopwatch, batang pengaduk, dan termometer. Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain ekstrak pankreas, HCl 0.6%, akuades, Na-karbonat 0.5%, Na-karbonat 1%, fibrin, pati, dan susu lakmus.
Melihat pH Optimum Bekerjanya Tripsin . Sebanyak 4 buah tabung reaksi
disipakan dan masing-masing diisi 1.5 ml cairan ekstrak pankreas. Tabung 1 ditambahkan 1.5 ml akuades, tabung 2 ditambah 1.5 ml Na-karbonat 0.5%, tabung 3 ditambah 1.5 ml Na-karbonat 1%, dan tabung 4 ditambahkan 1.5 ml HCl 0.6%. 0
Setelah itu, keempat tabung dipanaskan pada penangas air dengan suhu 37 C selama 1 menit. Melihat Hidrolisis Pati oleh Amilase Pankreas . Pati dengan konsentrasi
0.5% dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 5 ml dan ditambahkan 2 ml 0
cairan pankreas. Tabung reaksi berisi campuran tadi dipanaskan pada suhu 37 C selama 1 menit. Larutan tersebut diuji dengan uji iod dan uji benedict serta ditentukan titik akhromatiknya. Hidrolisis Lemak Susu oleh Lipase Pankreas . Tabung reaksi sebanyak 2
buah masing-masing diisi 1 ml cairan pankreas. Tabung 2 kemudian dipanaskan sampai mendidih, kemudian temperature diturunkan hingga mencapai suhu kamar. Kedua tabung reaksi tadi ditambahkan 2.5 ml susu lakmus dan dipanaskan pada suhu 0
37 C dan diamati hingga susu lakmus berubah warna.
Hasil dan Pembahasan
Aktivitas enzim dipengaruhi beberapa faktor, diantaranya adalah suhu, pH, dan adanya inhibitor. Beberapa faktor untuk menentukan aktivitas enzim berdasarkan efek katalisnya yaitu persamaan reaksi yang dikatalis, kebutuhan kofaktor, pengaruh konsentrasi substrat dan kofaktor, pH optimum, temperatur, dan penentuan berkurangnya substrat atau bertambahnya hasil reaksi.
Tabel 1 Pengaruh pH terhadap kerja tripsin Larutan
pH
Akuades
6
Hasil pengamatan
Tabel 1 (lanjutan) Larutan
pH
Na-karbonat 0.5%
9
Na-karbonat 1%
11
HCl 0.6%
1
Hasil pengamatan
Enzim sangat peka terhadap perubahan derajat keasaman dan kebasaan atau yang biasa disebut pH pada lingkungannya. Enzim dapat bersifat inaktif bila berada pada lingkungan yang terlalu asam atau terlalu basa.
Umumnya, enzim intrasel
bekerja efektif pada pH 7.0. Jika derajat keasaman dinaikkan atau diturunkan terlalu cepat di luar pH optimum enzim, maka aktivitas enzim akan langsung menurun dengan cepat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tripsin mempunyai pH optimum 0
berkisar 8.0 dengan suhu optimum 37 C. Namun, terdapat pula enzim yang dapat bekerja pada pH optimum yang sangat asam yaitu pepsin yang dapat bekerja pada pH 2.0. Fibrin merupakan zat protein tinggi yang diatur dalam rantai berserat panjang, terbentuk dari fibrinogen (protein larut yang diproduksi oleh hati dan ditemukan dalam plasma darah. Jika terjadi perdarahan atau tubuh mengalami luka, fibrinogen akan diubah pada luka menjadi fibrin oleh enzim pembekuan yang disebut trombin. Molekul fibrin bergabung membentuk benang fibrin panjang yang melibatkan platelet untuk membangun jaringan yang mengeras secara bertahap oleh zat yang dikenal sebagai faktor fibrin (Budiyanto 2003). Fibrin digunakan sebagai indikator
bekerjanya enzim pepsin pada praktikum ini karena kemampuan fibrin sebagai substrat yang bekerja efektif pada enzim tertentu, ditandai dengan terhidrolisisnya fibrin sehingga warnanya memudar (Hidayat 2006).
Tabel 2 Pengaruh pemanasan terhadap hidrolisis pati Waktu (menit) 5
Warna Biru tua
Hasil Pengamatan -
10
Biru tua
-
15
Biru tua
-
20
Biru tua
-
25
Biru tua
-
30
Biru tua
-
35
Biru tua
-
40
Biru tua
-
45
Biru tua
-
50
Biru tua
-
55
Biru tua
-
60
Biru tua
-
Benedict
Biru
-
Gambar
Peningkatan suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan atom-atom penyusun enzim mengalami getaran sehingga ikatan hidrogen terputus yang mengakibatkan enzim terdenaturasi. Uji benedict memiliki prinsip yaitu larutan CuSO4 dalam suasana alkali akan direaksikan oleh gula yang mempunyai gugus aldehida sehingga CuO tereduksi menjadi Cu2O berwarna merah bata, dalam arti lain 2+
gula yang mengandung gugus aldehid atau keton bebas dapat mereduksi ion Cu +
dalam suasana alkalis menjadi Cu yang mengendap sebagai Cu2O berwarna merah bata (Keusch 2003). Uji benedict berfungsi mendeteksi secara semikuantitatif adanya glukosa. Uji benedict tidak spesifik terhadap glukosa karena gula lain yang mempunyai sifat mereduksi dapat pula memberi hasil yang positif. Reaksi yang terjadi pada uji benedict adalah O
O
║ — C — H R
+ Cu Gula pereduksi
2+
-
+ 2OH
║ → R — C — OH + Cu2O Endapan merah bata
Hidrolisis merupakan reaksi pengikatan gugus OH oleh suatu senyawa yang diperoleh dari senyawa air. Variabel yang berpengaruh terhadap reaksi hidrolisis adalah katalisator untuk mempercepat jalannya reaksi (digunakan enzim atau asam karena kerjanya lebih cepat), suhu (makin tinggi suhu, makin cepat reaksi berjalan), pencampuran agar zat pereaksi dapat saling bertumbukan, dan pebandingan zat pereaksi. Hidrolisis pati oleh amilase pankreas tidak memperoleh titik akromatik. Titik akromatik merupakan titik ketika pereaksi iodium tidak lagi menunjukkan hasil yang positif. Hal ini bisa disebabkan beberapa faktor yaitu cairan pankreas yang sudah terkontaminasi zat-zat lain atau dari kualitas pereaksi iodium yang kurang ba ik.
Tabel 3 Pengaruh suhu terhadap kerja lipase Waktu (menit)
Warna
5
Putih
Hasil Pengamatan
Tabel 3 (lanjutan) Waktu (menit)
Warna
10
Putih
15
Putih
20
Putih
25
Putih
30
Merah muda
Hasil Pengamatan
Enzim lipase merupakan salah satu enzim pencernaan yang berfungsi memecah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Kerja enzim lipase sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu optimum agar lipase dapat bekerja dengan baik adalah 0
sesuai dengan suhu normal tubuh manusia yaitu sekitar 36-37 C. Percobaan ini dipakai untuk mengetahui hidrolisis lemak oleh susu lipase pankreas. Perlakuan tanpa pemanasan memberikan hasil yang positif yang ditandai dengan proses perubahan warna putih menjadi merah muda. Perlakuan dengan pemanasan memberikan hasil 0
yang negatif, sebab enzim lipase pada pankreas menjadi tidak aktif pada suhu 100 C.
Simpulan
Enzim-enzim pada cairan pankreas bekerja pada suhu optimum yang sesuai 0
dengan suhu tubuh, yaitu sekitar 37 C dengan pH optimum 11. Percobaan hidrolisis pati oleh amilase pankreas tidak berhasil mendapatkan titik akromatiknya karena
beberapa faktor seperti kurangnya cairan pankreas murni yang digunakan atau sedikitnya pereaksi iodin. Enzim lipase pankreas dapat menghidrolisis lemak susu lakmus pada kondisi tanpa pemanasan, sebab jika dipanaskan enzim dapat terdenaturasi sehinggga menjadi tidak aktif.
Daftar Pustaka
Budiyanto MAK. 2003. Mikrobiologi Terapan. Malang: Universitas Muhammadiyah. Gilvery G. 1996. Biokimia Suatu Pendekatan Fungsional . Edisi 3. Surabaya: Airlangga University Press. Hidayat N. 2006. Mikrobiologi Industri. Yogyakarta: Andi Offset CV. Keusch P. 2003. Basic and Acid Azo Dyes. USA: Chemie-uni. Miller JN, Whistler R. 2009. Starch: Chemistry and Technology. New York: Academic Press Inc.
