Pengaruh Suhu dan pH Terhadap Aktifitas Enzim
Aditya Putra Pratama1*), Meilani Anggraeni1), Jeanne Isbeanny LFH1), Mohamad Amin1), Roscha Amelia1), Ana Roudlotul Jannah1)
Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta,
Jalan Ir. H. Juanda No.95 Ciputat 15412 Indonesia. Telp (62-21) 7493606
*)Email :
[email protected]
Abstrak
Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh pH dan suhu terhadap aktivitas enzim amilase pada cairan saliva yang terdapat di mulut. Saliva di kumpulkan di dalam wadah sebanyak 25 ml dan di saring menggunakan glasbead. Untuk menstimulasi sekresi kelenjar saliva, kunyahlah sepotong kertas saring yang telah di basahi asam asetat 1%. Suhu optimum pada enzim amilase adalah 370C dan pH optimum pada enzim amilase berkisar antara 6,8 – 7.
PH pada suatu enzim tidak boleh terlalu asam ataupun terlalu basa karena akan menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. Pada kisaran pH tertentu enzim mempunyai kestabilan yang tinggi. Enzim bekerja pada kisaran pH tertentu dan umumnya tergantung pada pH lingkungannya. Faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim adalah suhu, pH, konsentrasi enzim, dan konsentrasi substrat.
Abstract
The purpose of this experiment is to determine the effect of pH and temperature on enzyme activity of salivary amylase in the fluid contained in the mouth. Saliva collected in container 25 ml and filtered using glasbead. To stimulate salivary gland secretion, chew a piece of filter paper that had been soaked in 1% acetic acid. The optimum temperature at 370C and the enzyme amylase is the enzyme amylase The optimum pH range from 6.8 to 7.
PH on the enzyme should not be too acidic or too alkaline because it will decrease the rate of reaction with the denaturation. At a certain pH range of the enzyme has a high stability. Enzymes work at a certain pH range, and generally depends on the pH of the environment. Factors affecting the activity of the enzyme is the temperature, pH, enzyme concentration, and substrate concentration.
PENDAHULUAN
Enzim adalah golongan protein yang merupakan unit fungsional dalam metabolisme sel. Enzim merupakan biokatalisator bagi reaksi-reaksi yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Sebagai biokatalisator, enzim memiliki spesifitas yang sangat tinggi baik terhadap reaktan (substrat) maupun jenis reaksi yang dikatalisisnya. Pada umumnya, suatu enzim hanya mengkatalisis satu jenis reaksi dan bekerja pada suatu substrat tertentu.
Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: suhu, pH, konsentrasi enzim, dan konsentrasi substrat. Keberadaan inhibitor juga dapat mempengaruhi aktifitas enzim.
Setiap enzim memiliki suhu optimum, yaitu suhu dimana enzim memiliki aktivitas maksimal. Enzim yang terdapat di dalam tubuh manusia mempunyai suhu optimum sekitar 370C. Di bawah atau di atas suhu optimum, aktivitas enzim menurun. Pada suhu mendekati nol, enzim menjadi tidak aktif, tetapi secara stuktural enzim tersebut tidak rusak. Jika suhu dinaikan aktivitas enzim kembali meningkat. Namun demikian kenaikan suhu yang cukup besar dapat menyebabkan enzim mengalami denaturasi sehingga aktivitas katalitiknya hilang.
Enzim bekerja pada kisaran pH tertentu dan umumnya bergantung pada pH lingkungan. Sebagai contoh enzim amilase yang ada di dalam cairan saliva di rongga mulut bekerja pada kisaran pH 6,8 - 7,0. Pada pH yang relative rendah atau tinggi aktivitas enzim akan menurun bahkan hilang Karena kemungkinan enzim sudah terdenaturasi.
Setiap enzim memiliki pH optimum yang khas. Enzim protease seperti pepsin bekerja pada kisaran pH yang rendah, karena enzim ini terdapat dalam cairan lambung dimana kondisi pH optimumnya adalah 2. Sebaliknya tripsin dan kimotripsin adalah enzim protease yang terdapat dalam usus halus dan memiliki pH optimum 7,7.
Variasi aktivitas enzim dengan pH terjadi akibat perubahan ionisasi dari protein enzim dan komponen lainnya dari reaksi campuran. Pada tahun 1911 Michaelis dan David Son menyarankan bahwa hanya satu dari sejumlah besar dalam bentuk terionisasi yang aktif, sehingga pada perubahan pH optimum, menyebabkan penurunan aktivitas protein terionisasi tersebut.
METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah tabung reaksi, gelas kimia, corong, rak tabung reaksi, pipet ukur, water bath, dan incubator.
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah larutan amilum 2%, enzim amylase (saliva), larutan iodium, pereaksi benedict, larutan HCl 0,1M (pH:1), aquades (pH:7), dan larutan Na2CO3 1% (pH:9).
Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Enzim
Sebanyak 3 buah tabung reaksi yang bersih dan kering di sediakan. Kemudian masing-masing tabung di isi dengan 2 ml HCl 0,1M, 2 ml aquades, dan 2 ml Na2CO3 1%. Lalu kedalam masing-masing tabung ditambahkan 2 ml amilum dan 1 ml enzim amilase. Lalu kedalam masing-masing tabung di tambahkan (cairan saliva)
Tabung 1
HCl 0,1M (pH:1)
Tabung 2
Aquades (pH:9)
Tabung 3
Larutan Na2CO3 (pH:9)
Kemudian masing-masing tabung di inkubasi selama 15 menit, selanjutnya dari dalam tabung diambil beberapa tetes dan di uji dengan larutan iodium. Lalu sisa larutan pada tabung di uji dengan pereaksi benedict. Perubahan warna yang terjadi di catat dan di amati. Pengamatan dilakukan dalam waktu inkubasi yang sama dan sesuai dengan kondisi percobaan pada tiap tabung.
Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim
Sebanyak 5 buah tabung reaksi yang bersih dan kering di sediakan. Kemudian masing-masing tabung di isi dengan 2 ml larutan amilum. Lalu ditambahkan 1 ml enzim amilase (cairan saliva) pada setiap tabung (jangan dilakukan dalam waktu yang bersamaan untuk memudahkan pengamatan)
Tabung 1
Di simpan dalam wadah es (150C)
Tabung 2
Di simpan pada suhu kamar (250C)
Tabung 3
Di simpan dalam Water Bath(370C)
Tabung 4
Di simpan dalam penangas air(800C)
Kemudian masing-masing tabung di inkubasi selama 15 menit, selanjutnya dari dalam tabung diambil beberapa tetes dan di uji dengan larutan iodium. Lalu sisa larutan pada tabung di uji dengan pereaksi benedict. Lalu di catat dan di amati perubahan warna yang terjadi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Enzim
Tabung
pH
Perubahan warna pada Uji Iodium
Perubahan warna pada Uji Benedict
1
1
Biru muda
Biru muda dan endapan merah bata
2
7
Kuning
Hijau dan endapan
merah bata
3
9
Kuning pucat
Hijau dan endapan
merah bata
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa larutan amilum yang di campur enzim amilase dan di tetesi dengan HCl yang membuat lingkungan pada tabung menjadi asam. Ketika di tetesi iodium, larutan menghasilkan warna biru muda. Hal ini mengindikasikan bahwa enzim amilase tidak dapat memecah amilum. Enzim amilase mengalami denaturasi karena perlakuan asam. Ketika enzim amilase rusak karena pH, maka tidak terbentuk titik akromatik.
Berdasarkan hasil percobaan pada tabung kedua, larutan di isi amilum dan enzim amilase dan di tetesi aquades sehingga larutan pada tabung menjadi netral. Setelah di inkubasi pada suhu 37C, larutan kemudian di tetesi larutan iodium dan menghasilkan warna kuning yang mengindikasikan telah terjadi titik akromatik. Enzim amilase tidak mengalami denaturasi pada pH netral dan mampu memecah amilum.
Berdasarkan hasil percobaan pada tabung ketiga, larutan di isi amilum dan enzim amilase dan di tetesi Na2CO3 yang membuat kondisi pada tabung menjadi basa. Ketika di tetesi iodium, larutan menghasilkan warna kuning pucat dan tidak menunjukkan adanya titik akromatik. Hal ini di karenakan enzim amilase mengalami denaturasi pada kondisi basa dan mengakibatkan enzim amylase tidak dapat memecah amilum.
Berdasarkan hasil percobaan dengan menggunakan pereaksi benedict yang bertujuan untuk menentukan ada atau tidaknya gula pereduksi. Pada tabung 1, suasana asam pada larutan menghasilkan warna biru muda dan endapan merah bata. Pada tabung 2, suasana netral menghasilkan warna hijau dan endapan merah bata. Pada tabung 3, suasana basa menghasilkan warna hijau dan endapan merah bata. Kecepatan terbentuknya endapan merah bata dari ketiga tabung tersebut tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa enzim bekerja pada pH tertentu, umumnya pada pH 6,8 – 7, dimana setiap enzim mempunyai pH optimum yang khas.
PH pada suatu enzim tidak boleh terlalu asam ataupun terlalu basa karena akan menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. Pada kisaran pH tertentu enzim mempunyai kestabilan yang tinggi.
Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim
Tabung
Suhu
Perubahan warna
Pada Uji Iodium
Perubahan warna
Pada Uji Benedict
1
15C
Jingga
Endapan merah,
Menit 20
2
25C
Jingga
Endapan merah,
Menit 14
3
37C
Jingga
Endapan merah,
Menit 15
4
80C
Jingga
Endapan merah,
Menit 19
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa pada tabung pertama yang berisi larutan amilum 2% dan enzim amilase (saliva) yang di simpan dalam wadah es (150C), terjadi perubahan warna pada uji iodium dan uji benedict. Seharusnya pada suhu ini tidak terjadi perubahan warna. Hal ini disebabkan oleh enzim yang ada pada keadaan suhu rendah terhenti secara reversible sehingga tidak terjadinya proses hidrolisis pada amilum. Berdasarkan hasil percobaan pada tabung kedua yang berisi larutan amilum 2% dan enzim amilase (saliva) yang di simpan pada suhu kamar (250C), terjadi perubahan warna pada uji iodium dan uji benedict. Hal ini terjadi karena pada suhu kamar, kenaikan suhu lingkungan akan meningkatkan energy kinetik enzim dan frekuensi tumbukan antara molekul enzim dengan substrat, sehingga enzim aktif dan keaktifannya menyebabkan amilum dapat terhidrolisis sehingga terjadi perubahan warna pada kedua uji tersebut.
Berdasarkan hasil percobaan pada tabung ketiga yang berisi larutan amilum 2% dan enzim amilase (saliva) yang di masukkan kedalam water bath (370C), terjadi perubahan warna pada uji iodium dan uji benedict. Hal ini disebabkan enzim memiliki suhu optimal, sehingga pada suhu ini aktivitas enzim berjalan maksimal yang mengakibatkan terhidrolisisnya amilum.
Berdasarkan hasil percobaan pada tabung keempat yang berisi larutan amilum 2% dan enzim amilase (saliva) yang di masukkan kedalam penangas air (800C), terjadi perubahan warna pada uji iodium dan uji benedict. Hal ini terjadi karena enzim mengalami denaturasi irreversible yang pada suhu awal mengalami perubahan kenaikan sebelum terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi, namun kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya proses denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi.
SIMPULAN
PH pada suatu enzim tidak boleh terlalu asam ataupun terlalu basa karena akan menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. Pada kisaran pH tertentu enzim mempunyai kestabilan yang tinggi. Enzim bekerja pada kisaran pH tertentu dan umumnya tergantung pada pH lingkungannya. Enzim menunjukkan kerja maksimum pada pH optimum, antara 6,8 – 7 dan pada kisaran tersebut enzim mempunyai kestabilan yang tinggi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim diantaranya : suhu, pH, konsentrasi enzim, dan konsentrasi substrat. Suhu optimum pada enzim amilase yaitu 370C. Enzim akan terdenaturasi bila dipertahankan pada suhu melebihi suhu optimum.
DAFTAR PUSTAKA
Gaman, P.M dan Sherrington .1994. Ilmu pangan,pengantar ilmu pangan,nutrisi dan mikrobiologi. Yogyakarta: UGM
Kartasapoetra,A.G, 1994, Teknologi Penanganan Pasca Panen. Jakarta: Rineka Cipta
Lehninger, A.1998. Dasar – Dasar Biokimia. Maggy Thenawidjaya; Penerjemah. Jakarta: Erlangga
Murray RK, Graner DK, Rodwell VW. 2009. Biokimia Harper edisi 27. Jakarta: EGC
Poedjaji, Anna dan Supriyanti, F.M Titin.2009. Dasar – Dasar Biokimia. Jakrta: Erlangga
Pujiyanti, Sri, 2007, Menjelajah Dunia Biologi , Platinum. Jakarta
Setiasih,siswati, dkk, 2006, Jurnal kimia Indonesia. 1 ( 1 ), 22-27
Sumarlin, La Ode.2013. Biokimia: Dasar – Dasar Biomolekul dan Konsep Metabolisme. Tangerang Selatan: Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Syukuri, S. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung: Penerbit ITB
Wirahadikusumah, M.1989. Biokimi protein, enzim, dan asam nukleat, Institut Teknologi Bandung. Bandung
Yuni, Astuti, Ari.2007. Gizi dan Kesehatan. Graha ilmu. Yogyakarta
