LAPORAN RESMI PRAKTIKUM MATERI dan ENERGI FERMENTASI
Oleh NAMA
: YESICA PUTERI
NIM
: 31140013
ASISTEN ASISTE N
: DANIEL RIDWAN ARIF
PROGRAM STUDI IOLOGI FAKULT FAKULTAS IOTEKNOLO I OTEKNOLOGI GI UNI!ERSITAS KRISTEN DUTA WACANA YOGYAKARTA "014
A 1
PENDA#ULUAN
A$ LATAR ELAKANG
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-9. Bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat menghasilkan makanan dan minuman karena dapat tumbuh dengan cepat, mengandung protein yang cukup tinggi dan dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya dari limbah dapat menghasilkan produk yang tidak toksik dan reaksi biokimianya dapat dikontrol oleh enzim organisme itu sendiri (Darma, 2!". #erkembangan bioteknologi pada masa ini terutama dalam bidang pangan sudah tidak diragukan lagi. Bioteknologi meman$aatkan mikroorganisme yang dapat dijadikan produk untuk digunakan oleh manusia. Salah satu bioteknologi yang sering dilakuka n manusia adalah proses $ermentasi alkohol. %emperoleh suatu olahan hasil $ermentasi seperti alkohol tentu saja tidak akan berhasil tanpa bantuan mikroorganisme yaitu khamir dan substrat yang digunakan. Substrat yang digunakan karbohidrat jenis sukrosa. &hamir akan menghasilkan semacam enzim sehingga dapat mem$ermentasi sukrosa menjadi karbon dioksida. %aka dari itu praktikum ini dilaksanakan supaya mahasis'a dapat memahami proses metabolisme atau $ermentasi yang dilakukan oleh khamir. $ TU%UAN
%empelajari proses biokimia'i yang terjadi pada metabolisme pemecahan glukosa secara anaerob oleh &hamir
A "
LANDASAN TEORI
nergi mutlak dibutuhkan oleh semua organisme hidup untuk melakukan berbagi macam akti)itas seperti halnya pertumbuhan, biosintesis molkul-molekul yang kompleks, reproduksi, bergerak dan pemeliharaan organissasi internal sel. nergi tersebut dapat dihasilkan melalui proses respirasi aero yang melibatkan *2 dan melalui proses $ermentasi yang tidak melibatkan proses transport elektron atau respirasi. #roses $ermentasi biasanya dilakukan oelh mikroba $akultati$ anaerob atau obligat anaerob, dan berlangsungnya pembentukan energi hanya dengan melibatkan $os$orilasi tingkat substrat, tanpa peranan sitokrom, sehingga masih terdapat senya'a-senya'a organik yang lebih sederhana dari substrat hasil akhirnya, dalam hal ini proses oksidasi atau peruraian substrat tidak tuntas atau oksidasinya tidak lengkap. #engertian ini terutama digunakan untuk membedakan dengan respirasi aerob yang dapat menguraikan substrat organik menjadi hasil akhir berupa senya'a anorganik. %etabolism pemecahan glukosa pada he'an dan khamir pada prinsipnya sama sampai pada batas pembentukan asam piru)at. Dalam kondisi anaerob, pada he'an akan dihasilkan asam laktat, sedangkan pada khamir akan dihasilkan etanol. Saccharomyces cere)iceae merupakan khamir yang memiliki si$at $akultati$ anaerob sehingga mampu merombak glukosa baik secara aerob maupun anaerob. #ada kondisi aerob, glukosa akan teroksidasi secara sempurna menjadi +*2, 2*, dan # sedangkan pada kondisi anaerob, khamir akan melakukan $ermentasi untuk merombak glukosa menjadi etanol dan +*2 sebagai produk akhir. #roses perombakan pada kedua kondisi tersebut terjadi melalui jalur glikolisis yang juga dikenal sebagai jalur mbden %eyerho$$ #arnas (jalur %#" dengan menghasilkan 2 mol piru)at, 2 mol /D2 dan 2 mol #. &emudian pada kondisi anaerob, molekul piru)at dipecah lebih lanjut menjadi asetaldehid dan +*2 dengan bantuan enzim piru)at dekarboksilase. Dalam hal ini asetaldehid berperan sebagai akseptor elektron agar supaya berlangsung regenerasi /D0 yang dibutuhkan pada proses glikolisis. setaldehid akan direduksi menjadi etanol dengan dikatalisis oleh enzim alkohol dehirogenase dan tenaga pereduksi /D2 berperan sebagai donor elektronnya. #ada acara $ermentasi akan dipelajari proses-proses biokimia'i yang terjadi selama proses $ermentasi glukosa oleh khamir dengan mendeteksi terbentuknya piru)at, asetaldehid dan etanol.
#ada khamir, pemecahan glukosa akan menghasilkan senya'a piru)at dan piru)at ini dalam keadaan anaerob akan diubah menjadi etanol. tanol dihasilkan oleh khamir melalui dekarboksilasi asam piru)at dengan pembentukan senya'a antara asetaldehid. %etabolisme asam piru)at dan asetaldehid biasanya terjadi pada konsentrasi yang sangat rendah sehingga untuk menunjukkan keberadaannya dalam jalur reaksi perlu suatu cara untuk mencegah reaksi lebih lanjut dari senya'a antara ini dengan jalan memblok enzim yang mengkatalisis kon)ersi senya'a yang diselidiki. +ara ini dikerjakan dengan menggunkan inhibitor atau mengubah kondisi $isiologis sehingga reaksi berjalan sangat lambat. +ara lain yang juga sering digunakan adalah dengan menjerat senya'a antara dengan suatu senya'a sehingga dihasilkan senya'a lain yang tidak mengalami reaksi lebih lanjut. &edua cara pendekatan tersebut akan dikerjakan dalam percobaan ini. nzim piru)at dekarboksilase tidak akti$ dalam larutan alkali encer sehinggga asam piru)at menumpuk dan dapat ditera dengan mereaksikannya denga /a-nitoprusida atau 2,1dinitro$enilhidrazin. #ada percobaan kedua, batrium bisul$it ditambahkan delam campuran untuk menjerat asetaldehid. imbulnya asetaldehid ditunjukkan dengan adanya 'arna biru-ungu (seperti kristal )iolet" sebagai hasil reaksi asetldehid dengan /a-nitroprusida dan piperidiin, sedangkan terbentuknya etanol dari piru)at selama $ermentasi dapat dideteks secara kuantitati$ dengan ui iodo$rom.
A 3 METODOLOGI
A$ ALAT
!. 2. 3. 1. 4. 6. . :.
abung reaksi ak tabung #ipet #ropipet 5aterbath 7orte8 Sentri$uge #enjepit
$ A#AN
!. /a2#*1 ,4 % 2. &2#*1 ,4 % 3. Suspensi khamir yang bersi$at alkalis (!; dalam /a2#*1" 1. Suspensi khamir yang bersi$at asam (!; dalam &2#*1" 4. Suspensi khamir (!; dalam air" 6.
!. #embentukan asam piru)at dari glukosa
#ipetkan 4 ml glukosa !; dalam tabung dan B ambahkan 4 ml suspensi khamir dalam /a2#*1 dalam tabung
ambahkan 4 ml suspensi khamir dalam &2#*1 dalam tabung B
>nkubasi kedua tabung selama ! jam
ambahkan 2 ml + ke masing-maisng tabung.
Sentri$use selama ! menit. #eriksa adanya piru)at
2. es piru)at dengan /a-nitoprusida
%asukkan (/1"2S*1 sebanyak ! cm pada dasar tabung ambahkan 2 ml supernatan ambahkan 2 tetes larutan /a-nitroprusida 4; pada masing-masing tabung %iringkan tabung, tambahkan ammonia melalui dinding tabung mati perubahan 'arnanya 3. es piru)at dengan 2,1 = dinitro$enilhidrazin ambahkan ! ml larutan 2,1 = dinitro$enilhidrazin kedalam 2 supernatan
mbil 2-3 tetes campuran tadi, lalu masukkan dalam tabung reaksi
ambahkan ! ml larutan /a* !;
ncerkan dengan air hingga menjadi 4 ml
mati perubahan 'arnanya
1. #embentukan asetaldehid dan alkohol dari glukosa #ipet 4 ml larutan glukosa kedalam tabung + dan D
ambahkan 4 ml suspense khamir dalam air pada kedua tabung
amahkan ,4 ml larutan /a-bisul$it dalam tabung D
>nkubasi pada 3
℃
selama !
Sentri$use kedua tabung, ambil supernatannya a. ?ji pembentukan asetaldehid mbil 2 ml masing-masing supernatan masukkan dalam tabung reaksi
ambahkan ,4 ml /a-nitroprusida pada kedua tabung
ambahkan 2 ml piperidin. +ampur
mati perubahan 'arnanya
b. ?ji iodo$orm
Bila tidak berubah lakukan pemanasan
mbil 4 ml sampel masukkan pada tabung reaksi
ambahkan 2 ml /a* !; dan larutan >-&> pada kedua tabung
mati perubahan 'arna dan adanya bau kloro$orm serta endapan kristal Bila tidak berubah lakukan pemanasan
A 4 #ASIL DAN PEMA#ASAN
!. #embentukan asam piru)at dari glukosa @arutan glukosa 4 ml yang di masukkan dalam 2 tabung reaksi, kemudian dari tabung reaksi tersebut kita 4 ml /a2#*1 pada tabung pertama dan kita tambahkan &2#*1 pada tabung ke 2. /a2#*1 ini sebagai suspensi khamir dalam basa, sedangkan &2#*1 sebagai suspensi khamir asam. &etika dicampurkan terdapat gelembung +*2 pada tabung reaksi. /amun pada asam lebih banyak memiliki gelembung. al ini berarti reaksi katabolisme ini lebih e$ekti$ pada suasana asam. Dapat dilihat bah'a gelembung yang dihasilkan tersebut adalah gas +*2 yang merupakan hasil pemecahan karbohidrat. 2. es piru)at dengan /a-nitoprusida #ada percobaan ini didapatkan adanya bentuk cincin merah muda dalam larutan asam. Aika terbentuk cincin 'arna merah muda berarti larutan tersebut mengandung senya'a thiol. asil dalam percobaan ini mengidenti$ikasi adanya senya'a thiol pada larutan tersebut. /amun pada tabung kedua yaitu larutan alkalis lebih banyak mengandung piru)at. al ini terlihat dari 'arna hijau yang lebih jelas pada tabung kedua. danya cincin hijau, karena adanya piru)at, penambahan larutan (/1"2S*1, /a-nitropussida, amonia, selain itu juga disebabkan karena adanya pemblokan enzim yang mengkatalisis kon)ersi senya'a, yang bertujuan untuk mencegah reaksi lebih lanjut sehingga hasilnya ber'arna biru. Sedangkan yang tidak ber'arna biru, artinya reaksinya masih tetap berjalan.
3. es piru)at dengan 2,1 = dinitro$enilhidrazin abung (bersi$at basa" yang ber'arna merah muda, menandakan adanya reaksi yang terjadi setelah ditambah /a*, sehingga dapat bercampur dan membentuk 'arna merah kecoklatan yang menandakan adanya piru)at. /amun dalam tabung B yang bersi$at asam be'arna lebih merah. al ini menandakan adanya piru)at yang lebih banyak terbentuk setelah penambahan /a*. rtinya pengujian piru)at dengan penambahan 2,1 = dinitro$enilhidrazin ini lebih bagus dalam kondisi asam. 1. #embentukan asetaldehid dan alkohol dari glukosa a. ?ji pembentukan asetaldehid Dalam uji pembentukan astaldehid ini, terdapat 2 tabung yaitu tabung + dan tabung D yang berisi suspensi khamir dalam air. /amun tabung D ditambahkan dengan natrium bisul$it. Setelah diambil supernatan dari masing-masing tabung dan telah ditambah dengan 2 ml piperidin maka akan terlihat perubahan 'arnanya dengan cara dipanaskan. #ada tabung + berubah 'arna menjadi hijau muda, dan tabung D berubah 'arna menjadi hijau tua. &edua tabung ini sama-sama memiliki asetaldehid karena menunjukkan 'arna yang mendekati biru. /amun tabung D memilik 'arna yang lebih jelas daripada tabung +. al ini disebabkan oleh adanya natrium bisul$it yang terdapat dalam tabung D yang ber$ungi untuk menjerat asetaldehid. Aadi reaksi $ermentasi pada tabung D berhenti pada proses asetaldehid sedangkan tabung + terus berjalan hingga terbentuk etanol. b. ?ji iodo$orm Dalam percobaan uji iodo$orm ini digunakan 2 tabung reaksi, tabung + dan tabung D. Setelah kedua tabung tersebut ditambah dengan larutan >-&> dan dipanaskan maka akan terlihat perubahan 'arna menjadi kuning pada kedua tabung. Dan juga tercium bau yang menyengat. /amun pada tabung D, jelas terlihat adanya endapan kristal-kristal kuning sedangkan tabung + tidak ada endapan. Berarti tabung D mengandung lebih banyak alcohol daripada tabung +. ?ji iodo$orm reaksi antara etanol absolut atau sampel alkohol yang lain dengan iodin akan membentuk larutan ber'arna kuning. al ini disebabkan karena alkohol bereaksi dengan hidrogen halida menghasilkan alkil halida. Berarti pada setiap sampel alkohol mengandung iodo$orm.
A & KESIMPULAN
!. &etika pembentukan asam piru)at dicampurkan terdapat gelembung +*2 pada tabung reaksi. al ini dapat kita lihat bah'a gelembung yang dihasilkan tersebut adalah gas +*2 yang merupakan hasil pemecahan karbohidrat. 2. ermentasi akan berjalan lebih e$ekti$ pada suasana asam. 3. +incin be'arna hijau dan biru bisa terjadi karena adanya piru)at, karena penambahan larutan (/1"2S*1, /a-nitropussida, amonia, selain itu juga disebabkan karena adanya pemblokan enzim 1. abung yang ber'arna merah dan merah pekat, menandakan adanya reaksi yang terjadi setelah ditambah /a*, sehingga dapat bercampur dan membentuk 'arna merah, yang menandakan adanya piru)at. 4. Dalam proses $ermentasi akan melalui proses pembentukan asetaldehid didalamnya. Dalam percobaan ini digunakan natrium bisul$it untuk menjerat asetaldehid, sehingga proses berhenti pada tahap pembentukan asetaldehid. 6. ?ji iodo$orm adalah uji yang dilakukan untuk mengetahui adanya alkohol. Bila sampel ber'arna kuning dan berbau menyengat maka sampel ini mengandung alkohol.
DAFTAR PUSTAKA
nshory, >. !9:1. Biologi umum. Bandung C
?ni)ersitas &risten Duta 5acana &amajaya.!996. Sains Biologi. Bandung C
obert &. %urray,Daryl &.
<+,26 Sunarya, ayan, gus S. 2!. %udah dan kti$ Belajar &imia. BandungC #
%edia #ratama Sutresna, /ana.2. +erdas Belajar &imia. BandungC #
LAMPIRAN
