Laporan Enzim

Posted: September 6, 2012 in Laporan IPN

Laporan Praktikum Ke: 2 Hari/Tanggal: Senin, 01 Maret 2012
Integrasi Proses Nutrisi Tempat Praktikum: Lab. BFM
Nama asisten: Febynia M. Z
Rika Zahera
Dwi W Nugraeni
Dea J. N
Ibu Adriani

AKTIVITAS ENZIM

Yusup Sopian (D14100031)

DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Enzim adalah senyawa protein yang dapat mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia. Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi tetapi tidak merubah hasil reaksi, sehingga kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dijadikan keukuran keaktifan enzim. Enzim hanya dapat bereaksi pada pH dan temperature tertentu. Karena enzim adalah protein, maka enzim dalam pakan rentan terdenaturasi atau rusak oleh enzim pencernaan atau sesuatu yang dapat mengubah struktur enzim.
Enzim adalah katalisator organik yang dihasilkan oleh sel hidup. Katalisator adalah substansi yang dapat merubah kecepatan reaksi kimiawi tetapi tidak merubah hasil reaksi. Ciri yang khas dari enzim ditandai oleh adanya spesifikasi untuk substrat yang mirip secara biologis. Cara kerja dari enzim ini sendiri sangat tergantung dari suhu serta lamanya waktu reaksi yang diberikan.
Adanya enzim dalam proses pencernaan dalam tubuh ternak sangat membantu dalam proses anabolishme maupun katabolihsme dari bahan makanan. Dengan adanya bantuan dari enzim amylase ternak mampu memecah rangkaian pati menjadi molekul-molekul gula yang lebih sederhana.
Enzim dapat digolongkan berdasarkan rekasi yang dikatalis. Sebagai contoh enzim urease yang mengkatalis hidrolisa urea menjadi gas amonia dan CO2; C=O(NH2)2 + H2O urease CO2 + 2NH3. Jika tanpa bantuan enzim urease, urea baru dapat dipecah dengan pemanasan pada suhu 200o C dalam waktu 2 jam. Dengan demikian dapat diketahui bahwa aktivitas enzim dapat dipengaruhi oleh perlakuan suhu dan lamanya waktu perlakuan suhu tersebut.
Tujuan
Mengetahui pengaruh suhu dan lama perlakukan suhu terhadap aktivitas enzim urease dalam mengkatalis reaksi kimia.

TINJAUAN PUSTAKA

Kacang Tanah
Klasifikasi kacang tanah adalah (Suprapto, 19997):
Divisi :Spermatophyta
Sub-divisi :Angiospermae
Class : Icotyledoneae
Ordo :Rosales
Famili : Apilionaceae
Genus :Arachis
Spesies :Arachis hypogaea
Kacang tanah merupakan bahan makanan berkalori tinggi. Hal ini disebabkan kandungan lemak dan protein yang tinggi (Woodroof, 1983b). Kandungan lemak kacang tanah berkisar an tara 47-50 persen. Sebagian besar lemak ini terdapat dalam kotiledon. Lemak yang terdapat dalam kotiledon ini, menurut Dikert et el. (1958) dan Pickett (1940) yang dikutip oleh Woodroof (1983b), bersifat lebih stabil dengan flavor yang dalam lembaga. lebih baik dibanding lemak Lemak kacang tanah sebagian besar merupakan lemak tidak jenuh. Dengan teknik khromatografi gas, Fore et al (1953) menunjukkan adanya asam lemak tidak jenuh essensial. Asam lemak tidak jenuh pad a kacang tanah sekitar 76-82 persen dari seluruh kandungan lemak, terdiri dari 40-45 persen asam oleat dan 30-35 per sen as am linoleat. (Woodroof, 1983b) Kandungan protein kacang tanah rata-rata sebesar 28.5 persen. Protein kacang tanah mengandung sejumlah besar asam amino essensial. Kelemahan nilai gizi kacang tanah adalah rendahnya kandungan a5am amino lysine dan methionine. Kandungan asam amino tersebut akan cepat berkurang dengan adanya perlakuan panas. (Woodrof, 1983b)

Kacang Kedelai
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Sistematika tanaman kedelai adalah
Familia: Leguminosa
Subfamili: Papilionoidae
Genus: Glycine
Species: Glycine max L
Kacang kedelai mengandung kalsium (245,4 mg), fosfor (632,4 mg), besi (8,6 mg), dan vitamin B1 (1,2 mg) lebih tinggi jika dibandingkan dengan kacang tanah, kacang hijau, dan kacang merah serta kandungan protein sebesar 35% (37,7 gr) (Suprapto, 1997). Kacang kedelai mengandung lemak sekitar 20% dari beratnya, enersi metabolik lemak ini lebih 4000 C per pon. Kalau dibanding dengan bungkil kedelai maka kedelai berlemak penuh mengandung enersi 50% lebih tinggi (Girindra, 1979). Menurut Somaatmadja (1964) protein kedelai mempunyai sifat-sifat khusus yaitu mempunyai kemampuan untuk mengikat air, mempunyai daya emulsi, pembentuk gel, pembentuk lapisan film, pembentuk adonan, dan pengental yang baik. Kandungan asam amino lisin yang tinggi pada kedelai berguna untuk suplementasi golongan serelia yang kandungan lisinnya rendah, sehigga mutu proteinnya menjadi lebih baik. Kekurangan pada kacang hijau adalah terletak pada kandungan metionin dan sistin, tetapi mempunyai kandungan leusin, lisin, isoleosin, dan trptophan yang cukup tinggi (Patty, Jacob Richard. 1994).

Cairan Rumen
Perut ternak ruminansia terdiri atas empat bagian yaitu rumen, reticulun, omasum dan abomasum; rumen adalah bagian terbesar yang dapat menampung makanan dalam jumlah banyak. Pada ternak sapi, volume rumen sekitar 56.9%, retikulum 2.1%, omasum 5.3% dan abomasun 6.5% dari keseluruhan volume saluran pencemaan sapi dewasa, sedangkan pada ternak kambing volume rumen adalah sekitar 52.9%, retikulum 4.%, omasun 7% dan abomasun 7.7% dari keseluruhan volume saluran pencenaan kambing dewasa.
Cairan rumen merupakan limbah yang diperoleh dari rumah potong hewan yang dapat mencemari lingkungan apabila tidak ditangani dengan baik. Bagian cair dari isi rumen kaya akan protein, vitamin B kompleks serta mengandung enzim-enzim hasil sintesa mikroba rumen (Gohl, 1981).
Menurut Church (1979), menyatakan bahwa cairan rumen mengandung enzim alfa amylase, galaktosidase, hemiselulosa dan selulosa. Saliva merupakan zat pelumas dan surfactant yang membantu didalam proses mastikasi dan ruminasi. Saliva mengandung elektrolit-elektrolit tertentu seperti Na, K, Ca, Mg, P, dan urea yang mempertinggi kecepatan fermentasi mikroba (Arora, 1989).
Enzim Urease
Urease merupakan enzim yang menghidrolisis urea menjadi CO2 dan NH3. Aktivitas urease meningkat sebanding dengan peningkatan suhu dari 100¬C sampai 400C. Faktor yang mempengaruhi aktivitas urease adalah konsentrasi, suhu, dan pH. (Siallagan, 2004). Peran utama urease adalah menyediakan energi internal dan eksternal bagi organisme untuk menggunakan urea atau hidroksiurea sebagai sumber nitrogen (Reed, 1975). Pada percobaan yang pernah dilakukan sebelumnya didapatkan bahwa enzim urease mencapai aktivitas optimal pada pH 6.8; amonia dibebaskan oleh urease pada pH ini 24.08 ug/L. Selanjutnya angka ini dianggap sebagai baku aktivitas urease 100% dan berkurangnya daya kerja enzim itu disebabkan oleh pemanasan yang dinyatakan dalam % baku, yang dihitung dari menurunnya ug N yang dihasilkan (Girindra, 1979)

MATERI DAN METODE
Materi
Bahan yang digunakan pada praktikum aktivitas enzim ini diantaranya larutan urea 2%, tepung kacang (kacang kedelai, kacang hijau, dan kacang tanah) dan cairan rumen. Sedang alatyang diperlukan adalah botol film, tabung reaksi, water bath, refrigerator, freezer, sendok kecil, spoit, dan sumbat karet.
Metode
Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim
Sebanyak 2 sendok kacang kedelai dan 2 ml larutan urea 2% dimasukkan ke dalam botol film untuk perlakuan suhu 0oC, 4oC, dan 25oC dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi untuk perlakuan suhu 50oC dan 75oC kemudian ditutup dengan penutup botol film dan sumbat karet. Perlakuan suhu 0oC disimpan di dalam freezer, suhu 4oC disimpan di refrigerator, suhu 25oC dibiarkan di ruangan, dan untuk suhu 50oC di water bath dan 75oC disimpan dalam water bath. Semua perlakuan dibiarkan 15 menit. Setelah 15 menit dicampurkan kacang kedelai dengan larutan urea tersebut dan diamati perubahan bau (dengan mencium bau yang dihasilkan) pada menit ke-0, ke-5, ke-10, dan ke-15, kemudian catat hasilnya.
Pengaruh Jenis Kacang-kacangan Terhadap Aktivitas Enzim Urease
Sebanyak 2 kacang kedelai dan kacang tanah dimasukkan ke dalam botol film dan kemudian larutan urea 2% ke dimasukkan kedalam botol film berbeda kemudian ditutup dan dibiarkan 15 menit pada suhu ruang. Setelah 15 menit campurkan kacang-kacanga denga urea tadi. Kemudian diamati perubahan bau yang timbul (dengan mencium bau yang dihasilkan) pada menit ke-0, ke-5, dan ke-10 kemudian catat hasilnya.
Pengaruh Cairan Enzim Terhadap Aktivitas Enzim Urease
Sebanyak 5 ml cairan rumen dimasukkan kedalam tabung reaksi begitu juga dengan larutan enzim urease dimasukkan 5 ml kedalam tabung reaksi lainnya kemudian tutup tabung dan biarkan selama 15 menit. Setelah itu campurkan cairan rumen dan enzim urease tadi didalam tabung reaksi. Kemudian diamati perubahan bau yang timbul (dengan mencium bau yang dihasilkan) pada menit ke-0, ke-5, dan ke-10 kemudian catat hasilnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Tabel 1 Hasil Pengamatan Aktivitas Enzim Pada Cairan Rumen
Waktu Bau
0 -
4 -
25 -
50 -
75 -

Grafik 1. Hasil Pengamatan Aktivitas Enzim Pada Cairan Rumen

Tabel 2. Hasil pengamatan bau pengaruh media yang dicampurkan urea pada suhu 250C.
Waktu Bau
kacang tanah kedelai kacang hijau
0 – - -
5 – + -
10 – +++ -
15 + ++++ -

Grafik 2. Hasil pengamatan bau pengaruh media yang dicampurkan urea pada suhu 250C.

Tabel 3. Hasil pengamatan pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim urease pada kacang kedelai.
Waktu Perlakuan Suhu
0 4 25 50 75
0 – - – - -
5 – + + ++ +
10 – ++ +++ +++ ++
15 – +++ ++++ ++++ +++

Tabel 3. Hasil pengamatan pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim urease pada kacang kedelai.

Keterangan
- : Tidak ada bau amoniak +++ : Bau menyengat
+ : Agak bau amoniak ++++ : Sangat bau menyengat
++ : Bau amoniak

Pembahasan
Bahasan pada laporan ini akan membahas hasil dari praktikum tanggal 1 Maret 2012. Praktikum ini mengamati pengaruh berbagai suhu terhadap aktivitas enzim urease pada kacang kedelai, kacang tanah, dan kacang hijau, dan rumen dengan kondisi waktu yang berbeda-beda. Ketajaman aroma urea dari tiap bahan yang dipengaruhi oleh suhu dan waktu menjadi point utama dalam praktikum ini. Urease merupakan enzim yang menghidrolisis urea menjadi CO2 dan NH3. Bila bahan mengandung amonia nitrogen maka amonianitrogen tersebut akan dibebaskan oleh urease sehingga menghasilkan bau amoniak hasil hidrolisisnya
Enzim dapat digolongkan berdasarkan rekasi yang dikatalis. Enzim urease yang mengkatalis hidrolisa urea menjadi gas amonia dan CO2. Persamaan yang terjadi sebagai berikut:
C=O(NH2)2 + H2O urease CO2 + 2NH3
Setiap bahan yang mengandung unsur nitrogen dan hidrogen pada umumnya akan mengalami hidrolisa oleh enzim urease menjadi karbondioksida dan gas amoniak.

Pada Tabel 1 diketahui pengaruh aktivitas enzim urease pada cairan rumen. Setelah pencampuran larutan urea 2% dengan 5 ml cairan rumen ternyata tidak ada perubahan bau pada cairan rumen. Ini disebabkan tidak adanya urea atau amonia nitrogen pada cairan rumen sehingga reaksi hidrolisa urea atau amonia menjadi amoniak dan CO2 tidak terjadi.
Tepung kacang tanah, tepung kacang hijau dan tepung gandum setelah dicampurkan urea 2% memberikan perubahan bau menjadi bau amoniak. Perbedaan ketajaman bau amoniak pada ketiga bahan dapat dilihat pada tabel 2 dan 3. Perbedaan ketajaman amoniak pada ketiga bahan diakibatkan karena perbedaan kandungan amonia nitrogen yang dimiliki tiap bahan. Semakin besar kadungan amonia nitrogen pada bahan maka akan semakin tajam bau amoniak yang tercium. Dengan kata lain semakin banyak bahan yang dihidrolisa semakin banyak gas amoniak yang dihasilkan.
Waktu juga berpengaruh terhadap ketajaman bau amoniak pada bahan yang diuji. Setiap reaksi kimia memerlukan waktu untuk saling bereaksi. Semakin singkat waktu bereaksi maka ketajaman bau amoniak semakin rendah sebaliknya semakin lama waktu untuk bereaksi semakin tinggi ketajaman bau amoniak (Tabel 2). Perbedaan ini diakibatkan oleh rekasi kimia yang berlangsung pada waktu singkat belum berjalan sempurna atau amonia nitrogen dalam bahan belum dihidrolisis secara keseluruhan. Semakin lama waktu reaksi maka gas amonia dan CO2 yang dihasilkan semakin banyak juga.
Suhu merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap aktivitas enzim. Perlakukan suhu yang berbeda pada bahan memberikan perbedaan ketajaman bau (Tabel 3). Pada suhu 0, 4, 25, 50, dan 750C dihasilkan ketajaman bau amoniak yang terus meningkat akan tetapi setelah mencapai suhu 750C ketajaman bau amoniak menurun. Seperti penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa suatu enzim dapat bekerja dengan baik apabila mendapatkan kondisi suhu yang optimum. Berdasarkan hasil pada Tabel 3 kita dapat menyimpulkan bahwa suhu optimum bagi enzim urease bekerja sebesar 500C. Ketika mencapai suhu 750C ketajaman bau amoniak berkurang. Hal ini dapat terjadi karena enzim adalah molekul protein. Protein akan terdenaturasi bila berada pada suhu tinggi. Enzim urease tidak dapat menghidrolisis amonia nitrogen dengan baik akibat denaturasi tersebut.
Kedelai memiliki kandungan protein sekitar 35%. Kandungan protein tertinggi dibandingkan kacang tanah 28,5% dan kacang hijau 24%. Karena kedelai memiliki jumlah amonia nitrogen tertinggi inilah yang menyebabkan timbulnya bau amoniak sebagai hasil hidrolisis urease (Tabel 2).

KESIMPULAN
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa aktivitas kerja enzim sangat dipengaruhi oleh faktor suhu dan waktu. Semakin tinggi suhu dan lamanya waktu penyimpanan, maka aktivitas enzim semakin meningkat. Dari hasil pengamatan di atas diketahui bahwa enzim bekerja optimal pada suhu 500 C yang ditandai dengan adanya bau dari amoniak. Jenis substrat yang berbeda akan menghasilkan bau amoniak yang berbeda pula, hal ini terkait dengan banyaknya urea yang terkandung dalam substrat tersebut..

DAFTAR PUSTAKA
Arora, S.P. 1989. Pencernaan Mikroba pada Ruminansia. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta
Atman. 2007. Teknologi Budidaya Kacang Hijau (Vigna radiata L.) di Lahan Sawah. Jurnal Ilmiah Tambua (VI): 89-95
Church, D.C.1979. Digestive Physology and Nutrition of Ruminant. 2nd Edition. Oxford Press, Oregon.USA
Gohl, B.O. 1981. Topical Feed, Food and Agriculture Organitation of The United Nation, Rome
Girindra Aisjah. 1979. Faktor Anti Triptik Kedelai. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Patty, Jacob Richard. 1994. Tanggap Tiga Varietas Kacang Hijau terhadap Perubahan Kandungan Air Tanah. Tesis. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Reed, G. 1975. Enzyme in Food Processing. Food Science and Teknology Academic Press. New York. P : 84-123
Siallagan, Dwita.2004. Aktivitas Urease dan Fosfomonoesterase Tanah pada Berbagai Tipe Penggunaan Lahan di Kebun Percobaan Cikabayan. Dramaga Bogor. Skripsi. IPB. Bogor
Somaatmadja. 1964. Kedelai. Publitbang Tanaman Pangan, Bogor
Suprapto. 1997. Bertanam Kedelai. Penebar Swadaya, Jakarta
Woodroof, J.G. 1983. Peanut. The AVI Publishing Company, Inc, Westport,
Connecticut

About these ads

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s