Laporan Praktikum Mempelajari Sifat-Sifat dan Reaksi Warna dari Protein
A.
Judul
Percobaan : Mempelajari
Sifat-Sifat dan Reaksi Warna dari Protein
B.
Tanggal
Percobaan : Kamis, 28 Maret 2019 (07.30 WIB)
C.
Selesai
Percobaan : Kamis,
28 Maret 2019 (12.00 WIB)
D.
Tujuan
Percobaan
1.
Membedakan sifat kelarutan protein
secara reversible dan irrefersibel
2.
Membedakan reaksi denaturasi protein
yang disebabkan oleh asam, garam, dan garam lain dari logam berat, serta
pemanasan berdasarkan pengamatan.
3.
Memahami penyebab terjadinyapengendapan
pada protein
4.
Mengidentifikasi adanya protein melalui
reaksi warna
E.
Dasar
Teori
Sebagian
besar ilmu kimia organisme hidup menyangkut 5 golongan senyawa utama yaitu:
karbohidrat, lipida, mineral, asam nukleat dan protein. Protein menentukan kebanyakan
sifat-sifat yang ditemukan dalam kehidupan. Protein memiliki berbagai fungsi
biologis yang berbeda-beda yaitu Katalis enzim, Transport dan penyimpanan,
Fungsi mekanik, Pergerakan, Pelindung dan Proses informasi.
Proses
kimia dalam tubuh dapat berlangsung dengan baik karena adanya enzim, suatu
protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Di samping itu hemoglobin dalam
butir darah merah (eritrosit) yang berfungsi mengangkut oksigen dari paru-paru
ke seluruh jaringan tubuh adalah salah satu jenis protein. Protein (asal kata
protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling utama”) adalah senyawa
organik kompleks berbobot molekul tinggi
yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain
dengan ikatan peptida. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim
(Fessenden, 1986).
Protein
merupakan komponen utama dalam semua sel hidup, baik tumbuhan maupun hewan.
Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein merupakan komponenn terbesar
setelah air. Kira-kira lebih dari 50% berat kering sel terdiri atas protein.
Protein adalah senyawa organik kompleks yang terdiri atas unsur-unsur karbon
(50-55%), Hidrogen (7%), Oksigen (13%), dan Nitrogen (16%). Banyak pula protein
yang mengandung Belerang (S) dan Fosfor (P) dalam jumlah sedikit (1-2%). Ada
beberapa protein lainnya mengandung unsur logam seperti tembaga dan besi
(Deman, 1997).
Secara
kimiawi, protein merupakan senyawa polimer yang tersusun atas satuan-satuan
asam amino sebagai monomernya. Asam-asam amino terikat satu sama lain melalui
ikatan peptide, yaitu ikatan antara gugus karboksil (-COOH) asam amino yang
satu dengan gugus amino (NH2) dari asam amino yang lain dengan melepaskan satu
molekul air. Peptide yang terbentuk atas dua asam amino disebut peptida.
Sebaliknya, peptide yang terdiri atas tiga, empat, atau lebih asam amino,
masing-masing disebut tripeptida, tetrapeptida, dan seterusnya (Devi, 2010).
Protein
adalah suatu polipeptida yang memiliki kira-kira 100 sampai 1800 atau lebih
residu asam amino. Protein alamiah memiliki 20 jenis asam amino. Untuk setiap
protein tertentu, urutan dan jenis-jenis asam amino yang menyusunnya sangat
spesifik. Suatu protein yang hanya tersusun atas asam amino dan tidak
mengandung gugus kimia lain disebut protein sederhana. Contohnya, enzim
ribonuklease dan khimotripsinogen. Namun, banyak protein mengandung bahan lain
selain asam amino seperti derivate vitamin, lipid, atau karbohidrat. Protein
disebut protein konjugasi. Bagian yang bukan sama amino dari jenis protein ini
disebut gugus prostetik. Contohnya, lipoprotein mengandung lipid dan
glikoprotein mengandung gula (Devi, 2010).
Berdasarkan
struktur molekulnya, protein dapat dibagi menjadi dua golongan utama, yaitu:
1. Protein
globuler, yaitu protein berbentuk bulat atau elips dengan rantai polipeptida
yang berlipat. Umunya, protein globuler larut dalam air, asam, basa, atau
etanol. Contoh: albumin, globulin, protamin, semua enzim dan antibody.
2. Protein
fiber, yaitu protein berbentuk serat atau serabut dengan rantai polipeptida
memanjang pada satu sumbu. Hampir semua protein fiber memberikan peran
struktural atau pelindung. Protein fiber tidak larut dalam air, asam, basa,
maupun etanol. Contoh: keratin pada rambut, kolagen pada tulang rawan, dan
fibroin ada sutera.
Sifat
fisikokimia protein berbeda satu sama lain, tergantung pada komposisi dan jenis
asam amino penyusunnya. Sebagian besar protein bila dilarutkan dalam air akan
membentuk disperse koloidal dan tidak dapat berdifusi bila dilewatkan melalui
membran semipermeabel. Beberapa protein mudah larut dalam air, tetapi ada pula
yang sukar larut. Namun, semua protein tidak dapat larut dalam pelarut organik
seperti eter, klorofom, atau benzene.
Struktur
protein terdiri atas empat bagian, yakni primer, sekunder, tersier, dan
kuartener.
1. Struktur primer protein
merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama
lain dengan ikatan peptida. Penentuan struktur primer protein dapat dilakukan
dengan cara hidrolisis protein dengan asam kuat kemudian komposisi asam amino
ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, penentuan massa molekular
dengan spektrometri massa, analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan
degradasi Edman dan, kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri
massa (Scholzen dan Gerdes, 2000).
2. Struktur sekunder protein
adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada
protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur
sekunder misalnya alpha helix yang berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk
seperti spiral, beta-sheet yang berupa lembaranlembaran lebar yang tersusun
dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen
atau ikatan tiol, beta-turn, dan gamma-turn. Penentuan struktur sekunder bisa
dilakukan dengan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR) (Scholzen dan Gerdes, 2000).
3. Struktur tersier protein
merupakan struktur tiga dimensi yang dibentuk dari gabungan aneka ragam dari
struktur sekunder. Struktur tersebut biasanya berupa gumpalan (Scholzen dan
Gerdes, 2000).
4. Struktur kuartener
terbentuk dari beberapa molekul protein yang dapat berinteraksi secara fisik
tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil seperti dimer, trimer, atau
kuartomer. Contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim rubisco dan
insulin (Scholzen dan Gerdes, 2000).
Gambar
struktur protein: (1)struktur primer, (2) struktur sekunder, (3) struktur
tersier, dan (4) struktur kuartener.
Fungsi
dari protein dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu sebagai bahan struktural
dan sebagai mesin yang bekerja pada tingkat molekular. Beberapa protein
struktural berfungsi sebagai pelindung contohnya α dan β-keratin yang terdapat
pada kulit, rambut, dan kuku. Protein struktural lain ada yang berfungsi
sebagai perekat, seperti kolagen.
a.
Asam
Amino
- Pengertian dan Struktur
Asam amino merupakan satuan penyusun
protein. Berdasarkan rumus bangunnya asam amino dapat dipandang sebagai turunan
karboksilat, yang salah satu hidrogenya diganti oleh gugus amino (-NH3). Protein
dapat dipecah kembali menjadi asam amino, yaitu dengan memakai asam, basa,
ataupun hidrolisis dengan enzim. Asam amino tergolong amfoter yaitu dapat
bereaksi asam atau basa.
Nama asam amino menunjukkan bahwa
senyawa ini mempunyai dua gugus fungsi yaitu gugus karboksil yang bersifat asam
dan gugus amino yang bersifat basa. Asam- asam amino yang terdapat dalam
protein adalah asam α –aminokarboksilat (Fessenden, 1986).
Asam amino tersederhana adalah asam
aminoasetat (H2NCH2CO2H) yang disebut glisina (glycine). Glycine tidak memiliki
rantai samping sehingga tidak mengandung satu karbon kiral.Asam amino lain
memiliki rantai samping, sehingga karbon α-nya bersifat kiral. Asam amino yang
berasal dari protein termasuk dalam deret-L, artinya gugus-gugus disekeliling
karbon α mempunyai konfigurasi yang sama seperti dalam L-gliseraldehida
(Fessenden, 1986).
- Sifat Fisika Asam Amino
1) Titik
leleh asam amino diatas 2000 C, sedangkan kebanyakan senyawa organik
dengan bobot molekul sekitar itu berupa cairan pada temperatur kamar.
2) Larut
dalam air dan pelarut polar lain tetapi tidak larut dalam pelarut nonpolar
seperti dietil eter atau benzena.
3) Momen
dipol yang besar
4) Kurang
bersifat asam dibandingkan sebagian besar asam karboksilat
5) Kurang
basa dibandingkan sebagian besar amina.
(Fessenden,
1986).
Sifat-sifat asam amino yang dapat larut
dalam air dapat membentuk kristal. Harga konstanta dielekrikum yang tinggi,
memiliki netralisasi seperti pada H+ dan OH- dan dalam medan listrik misalnya
dengan elektrophoresa tak bergerak dalam kedaan tertentu. Masa asam amino
dipercayai memiliki sifat amfoter atau dalam kedaan zwitter ion yang memiliki muatan
(+) dan (-) yang seimbang.
Ion zwitter (asam amino)
·
Gugus karboksil melepas ion
·
Gugus amino menerima proton
·
Molekul asam amino dipolar
- Macam-macam Asam Amino
Terdapat 20 asam amino yang lazim
terdapat dalam protein: (Fessenden, 1986).
Menurut Lehninger 1997, tidak semua asam
amino yang terdapat dalam molekul protein dapat dibuat didalam tubuh kita. Jadi
ditinjau dari segi pembentukannya asam amino dapat dibagi dalam dua golongan
yaitu sebagai berikut :
1. Asam amino esensial
(yang tidak dapat dibentuk dalam tubuh). Asam amino yang termasuk dalam
kelompok esensial adalah isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin,
treonin, triptofan dan valin
2. Asam amino non esensial
(yang dapat dibentuk dalam tubuh dan harus diperoleh dari makanan sumber
protein). Asam amino yang termasuk dalam kelompok non esensial adalah arginin,
histidin, asam glutamate, asam aspartat, glutamine, prolin, asparagin, alamin, glisin, serin dan sistein.
Struktur asam amino yang terdapat dalam
protein ditemukan dalam bentuk ionik. Warna hitam menunjukkan bagian yang umum
pada semua asam amino pada protein (kecuali prolin). Struktur ke-20 asam amino
dibagi menjadi 4 golongan, yaitu:
1. golongan
dengan gugus R nonpolar atau hidrofobik
2. golongan
dengan gugus R polar, tetapi tidak bermuatan
3. golongan
dengan gugus R bermuatan negatif
4. golongan
dengan gugus R bermuatan positif. Gugus R di dalam golongan ini merupakan
hidrokarbon. Lima asam amino dengan gugus R alifatik (alanin, valin, leusin,
isoleusin, dan prolin) dua dengan lingkaran aromatik (fenilalanin dan
triptofan, dan satu yang mengandung sulfur (metionin) (Sumardjo, 2006).
Golongan asam amino Mempunyai gugus
Polar tidak bermuatan gugus R dari asam amino polar lebih larut dalam air, atau
lebih hidrofilik dibandingkan dengan asam amino nonpolar, karena golongan ini
mengandung gugus fungsionil yang membentuk ikatan hidrogen dengan air. Golongan
ini meliputi glisin, serin, treonin, sistein, tirosin, asparagin, dan glutamin
(Sumardjo, 2006).
Golongan asam amino
yang mempunyai gugus R yang bermuatan negatif (asam)
golongan asam amino ini mengandung gugus
R yang bermuatan total negatif pada pH
7,0. asam amino ini meliputi asam aspartat danasam glutamat, yang masing-masing
memiliki tambahan gugus karboksil (Sumardjo, 2006).
Golongan asam amino
yang mempunyai gugus R bermuatan Positif (basa)
Golongan asam amino ini mempunyai gugus
R dengan muatan total positif pada pH
7,0. asam amino ini meliputi lisin, arginin, dan histidin (Sumardjo, 2006).
Reaksi kimia asam amino mencirikan gugus
fungsionil yang terkandung. Karena semua asam amino mengandung gugus amino dan
karboksil, senyawa ini akan memberikan reaksi kimia yang mencirikan gugus 4
gugus ini. Sebagai contoh, gugus amino dapat memberikan reaksi asetilasi, dan
gugus karboksil esterifikasi (Sumardjo, 2006).
b.
Denaturasi
dan Renaturasi Protein
Denaturasi adalah perubahan struktur
tersier, sekunder, kuartener tanpa mengubah struktur primernya (tanpa memotong
ikatan peptide). Proses ini bersifat khusus untuk protein dan mempengaruhi
protein yang berlainan dan sampai yang tingkat berbeda pula. Denaturasi dapat
terjadi oleh berbagai penyebab yang paling penting adalah bahan, pH, garam, dan
pengaruh permukaan. Denaturasi biasanya dibarengi oleh hilangnya aktivitas
biologi dan perubahan yang berarti pada beberapa sifat fisika dan fungsi
seperti kelarutan (Deman, 1997).
Sebagian besar protein dapat diendapkan
dari larutan air dengan penambahan asam tertentu seperti, asam trikloroasetat
dan asam perklorat. Penambahan asam ini menyebabkan terbentuknya garam protein
yang tidak larut. Zat pengendapan lainnya adalah tungstat, fosfotungstat dan
metanofosfat. Protein juga diendapkan dengan kation tertentu seperti Zn2+ dan
Pb2+.
Protein dapat mempertahankan kesesuaian
bentuknya asalkan lingkungan fisik dan kimianya dipertahankan. Jika lingkungan
berubah maka protein dapat terurai atau mengalami perubahan sifat (denaturasi),
mereka dapat kehilangan struktur sekunder, tersier, dan kuarternya sehingga
aktivitas biologisnya juga hilang.
1) Kesesuaian
bentuk protein bergantung pada ikatan hidrogen, yang lemah dan sangat sensitif
terhadap perubahan pH dan suhu.
2) Paparan
singkat pada suhu yang tinggi (diatas 60oC) atau paparan pada asam
atau basa kuat dalam periode waktu yang lama akan menyebabkan denaturasi karena
ikatan hidrogen ruptur
a) Sebagian
protein dapat dikembalikan kebentuk aslinya, jika terdenaturasi tanpa harus
menjadi insoluble
b) Perbedaan
panas yang besar dapat menyebabkan denaturasi yang menetap. Putih telur akan
memadat dan menjadi insoluble jika dipanaskan.
Pemeriksaan protein umumnya berdasarkan
reaksi warna. Reaksi ini adalah reaksi-reaksi khas protein yang berdasarkan
ikatan peptide maupun adanya sifat-sifat tertentu dari asam amino yang
dikandungnya. Beberapa reaksi-reaksi khusus protein yaitu:
1.
Reaksi
Xantoprotein
Larutan asam nitrat pekat ditambahkan dengan
hati-hati ke dalam larutan protein. Setelah dicampur terjadi endapan putih yang
dapat berubah menjadi kuning apabila dipanaskan. Reaksi yang terjadi ialah
nitrasi pada inti benzena yang terdapat pada molekul protein. Reaksi ini
positif untuk protein yang mengandung tirosin,fenilalanin dan triptofan
(Whitford, 2005).
2.
Reaksi
Hopkins-Cole
Larutan protein yang mengandung triptofan dapat direaksikan
dengan pereaksi Hopkins-Cole yang mengandung asam glioksilat. Pereaksi ini
dibuat dari asam oksalat dengan serbuk magnesium dalam air. Setelah dicampur
dengan pereaksi Hopkins-Cole, asam sulfat dituangkan perlahan-lahan sehingga
membentuk lapisan di bawah larutan protein. Beberapa saat kemudian akan terjadi
cincin ungu pada batas antara kedua lapisan tersebut (Whitford, 2005).
3.
Reaksi
Millon
Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri
nitrat dalam asam nitrat. Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan
protein, akan menghasilkan endapan putih yang dapat berubah menjadi merah oleh
pemanasan. Pada dasarnya reaksi ini positif untuk fenol-fenol, karena
terbentuknya senyawa merkuri dengan gugus hidroksifenil yang berwarna
(Whitford, 2005).
4.
Reaksi
Natriumnitroprusida
Natriumnitroprusida dalam larutan amoniak akan
menghasilkan warna merah dengan protein yang mempunyai gugus -SH bebas. Jadi
protein yang mengandung sistein dapat memberikan hasil positif (Yuwono, 2010).
5.
Reaksi
Ninhidrin
Reaksi ninhidrin dapat dipakai untuk penentuan kuantitatif asam amino.Dengan memanaskan campuran asam amino dan ninhidrin, terjadilah larutan
berwarna ungu yang identitasnya dapat ditentukan dengan cara spektrometri. Semua
asam amino dan peptide yang mengandung gugus α amino bebas memberikan reaksi
ninhidrin yang positif. Prolin dan hidroksiprolin yang gugus aminonya
tersubtitusi, memberikan hasil reaksi lain yang berwarna kuning (Yuwono,
2010).
6.
Biuret
Biuret merupakan salah satu larutan yang digunakan untuk
uji protein. Larutan ini merupakan campuran antara ion kupri sulfat yang
dimasukkan dalam suasana basa, contohnya CuSO4.5H2O yang dimasukkan atau
dicampur dengan NaOH. Larutan ini digunakan untuk mendeteksi protein dalam
jumlah besar yang ditandai dengan adanya perubahan warna. Jika suatu sampel
yang diuji mengandung lebih dari 2 ikatan peptida maka akan muncul warna ungu.
Warna ini muncul karena terbentuknya ikatan koordinasi kompleks antara atom Cu
dengan 4 atom nitrogen yang berasal dari ikatan peptida.
Selain penggunaan uji biuret, cara yang dapat
digunakan untuk deteksi protein dalam organisme ialah menggunakan uji
ninhidrin. Ninhidrin merupakan reagen pengoksidasi yang cukup kuat. Ninhidrin
akan bereaksi dengan semua asam amino pada pH 4-8 sehingga terbentuk senyawa
berwarna ungu. Reaksi ini merupakan reaksi yang sangat sensitif dan sesuai
untuk penentuan asam amino secara kualitatif. Sehingga reagen ini dapat
digunakan untuk mendeteksi ada atau tidaknya protein dalam suatu sampel.
F.
Alat
Dan Bahan
- Alat
1. Tabung
reaksi 20
buah
2. Gelas
kimia 100 mL 3 buah
3. Gelas
ukur 10 mL 3 buah
4. Kaki
tiga 1
buah
5. Kasa
1
buah
6. Pembakar
spirtus 1 buah
7. Penjepit
kayu 1 buah
8. Pipet
tetes secukupnya
- Bahan
1. Susu
sapi murni secukupnya
2. Telur
ayam horen secukupnya
3. CH3COOH
1 N secukupnya
4. (NH4)2SO4 \ secukupnya
5. Formaldehid secukupnya
6. Aquades secukupnya
7. ZnSO4 secukupnya
8. PbSO4 secukupnya
9. CuSO4 secukupnya
10. FeSO4 secukupnya
11. NaNO3 secukupnya
12. H2SO4
pekat secukupnya
13. NaOH secukupnya
14. Indikator
pp secukupnya
15. Indikatror
kongo secukupnya
16. Indikator
universal secukupnya
17. HNO3
pekat secukupnya
18. HCl
pekat secukupnya
19. NH4OH secukupnya
20. Larutan
ninhidrin secukupnya
21. Pb
asetat secukupnya
G.
Alur
Percobaan
1.
Denaturasi Protein
a. Denaturasi karena penambahan asam asetat
c.
Denaturasi
karena pemanasan
c. 
Denaturasi
karena penambahan formaldehid
Denaturasi
karena penambahan formaldehid
a.
Uji Keasaman
Uji Keasaman
b.
Uji Kebasaan
-
Larutan blanko
Larutan blanko
-
Larutan
protein
Larutan
protein
a. Pengendapan
protein dengan ammonium sulfat
 |
b. Pengendapan
protein dengan asam mineral
1. 
Uji HNO3 pekat 2.
Uji HCl pekat
Uji HNO3 pekat 2.
Uji HCl pekat
c. Pengendapan protein dengan logam berat
1. Uji
dengan CuSO4 2.
Uji dengan ZnSO4
 |
 |
||
3.
Uji dengan PbSO4 4.
Uji dengan FeSO4
5.
Uji
dengan HgSO4
Uji
dengan HgSO4
a. 
Reaksi Biuret
Reaksi Biuret
b. Reaksi Ksanthoprotein
 |
c.
Reaksi ninhidrin
 |
d.
Reaksi
millon
Reaksi
millon
|
||||
|
||||
e. 
Reaksi Hopkin-Cole
Reaksi Hopkin-Cole |
I.
Analisis
Dan Pembahasan
Pada
percobaan kali ini yaitu “Mempelajari Sifat-Sifat dan Reaksi Warna dari
Protein”. Tujuan dari percobaan ini adalah membedakan sifat kelarutan protein
secara reversible dan irreversibel, membedakan reaksi denaturasi protein yang
disebabkan oleh asam, garam, dan garam lain dari logam berat, serta pemanasan
berdasarkan pengamatan, memahami penyebab terjadinya pengendapan pada protein,
dan mengidentifikasi adanya protein melalui reaksi warna.
Protein
adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C,H,O dan N yang
tidak berpasangan. Atom N pada rantai peptida bermuatan negatif sehingga mampu
menarik atom H dari air yang bermuatan positif. Molekul air yang telah terikat
tersebut dapat berikatan dengan molekul air yang lain, karena memiliki sebuah
atom O dengan elektron yang tidak berpasangan
Molekul
protein tersusun atas satuan-satuan asam amino yang berikatan melalui ikatan
peptida yang terbentuk akibat penggabungan molekul asam amino (monopeptida)
dengan mengeluarkan molekul air (polimerisasi kondensasi). Struktur protein
sebagai berikut:
Molekul protein juga mengandung
fosfor, belerang dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi
dan tembaga.
Pada
percobaan ini digunakan dua sampel untuk mempelajari sifat dan reaksi warna
dari protein, yaitu telur ayam horn dan susu sapi murni. Percobaan yang
dilakukan terdiri dari 5 percobaan meliputi denaturasi protein, sifat amfoter
protein, pengendapan protein, reaksi warna protein, dan hidrolisis protein.
Langkah
pertama dalam percobaan ini yaitu pembuatan larutan protein, larutan protein
telur yang kami uji adalah dari telur horen. Dilakukan 2 kali pengenceran
terhadap putih telur, yang pertama dilakukan pengenceran dengan perbandingan volume
putih telur dan air adalah 1:2 sebanyak 25 ml putih telur dan 50 ml air, yang kedua dilakukan
pengenceran dengan perbandingan volume putih telur dan air adalah 1:3 sebanyak 15
ml putih telur dan 45 ml air. Pengenceran ini dilakukan agar pengujian pada
sampel lebih mudah diamati. Sedangkan larutan protein dari susu dapat langsung
diambil dari 50 ml susu sapi murni yang masih segar. Selanjutnya dilakukan 5
kali percobaan sesuai dengan tujuan praktikum ini.
1.
Denaturasi
pretein
Denaturasi protein merupakan
suatu proses dimana terjadi perubahan atau modifikasi terhadap konformasi
protein, lebih tepatnya terjadi pada struktur tersier maupun kuartener dari
protein. Pada struktur tersier protein misalnya, terdapat empat jenis interaksi
pada rantai samping seperti ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida,
interaksi non polar pada bagian non hidrofobik.
Jika
protein dalam sel hidup didenaturasi, maka dapat menyebabkan gangguan terhadap
aktivitas sel dan kemungkinan kematian sel. protein didenaturasi dapat
menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi
komunal. agregasi Komunal adalah fenomena agregasi protein hidrofobik untuk
datang mendekat dan membentuk ikatan antara mereka, sehingga mengurangi luas
areal terkena air.
Uji
denaturasi protein berfungsi untuk menguji adanya kandungan protein yang
terkandung dari larutan albumin dan larutan putih telur 1% sampai 5%, dimana
terjadi perubahan struktur protein yang menyimpang dari struktur alamiahnya
yang mengakibatkan hilangnya sifat
biologis dari suatu protein.
a.
Denaturasi
protein ketika penambahan asam asetat
Percobaan
ini digunakan untuk mempelajari salah satu sifat protein, protein dapat
mengalami denaturasi akibat penambahan asam, salah satunya adalah asam asetat. Penambahan
asam dapat mengacaukan jembatan garam dengan adanya muatan ionik yang terdapat
pada protein sehingga jembatan garam menjadi kacau dan protein dapat dikatakan
terdenaturasi.
Langkah
pertama ialah menyiapkan sampel larutan protein telur dan susu sebanyak 5 ml
dan dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian ditambah 2 tetes asam
asetat 1N dan dikocok agar laruta menjadi homogen. Penambahan asam asetat pada
larutan protein menyebabkan terjadinya pH pada larutan protein. Menurut (Fessenden
& Fessenden, 1986), perubahan pH juga dapat mengakibatkan denaturasi. Denaturasi protein ini umumnya
bersifat irreversible.
Pengendapan
protein oleh asam asetat terjadi cukup cepat karena adanya panas. Pertama-tama
terjadi presipitasi yaitu pembentukan presipitat atau partikel kecil yang
melayang-layang dalam larutan dan dapat mengendap dalam waktu singkat (Suwedo,
1994). Presipitat tersebut akan saling tergabung membentuk agregat (partikel
yang lebih besar) dari presipitat tapi belum mengendap. Jika jumlah agregat terus
bertambah maka akan saling membentuk endapan. Adanya ion H+
menyebabkan sebagian jembatan atau ikatan peptida terputus. Dalam suasana asam,
ion H+ akan bereaksi dengan gugus COO– membentuk COOH
sedangkan sisanya (asam) akan berikatan dengan gugus amino NH2
membentuk NH3+, sehingga apabila larutan peptida dalam keadaan
isoelektris diberi asam akan menyebabkan bertambahnya gugus bermuatan yang
membentuk afinitas terhadap air dan kelarutan dalam air (Triyono, 2010).
Setelah
penambahan asam asetat 1 N pada larutan
telur dan susu timbul endapan putih dan larutan putih keruh yang menunjukkan
bahwa endapan pada larutan protein telur masih
bersifat sebagai protein (albumin), dan endapan pada larutan protein
susu masih bersifat sebagai protein (triptofan,kasein). Akibat dari timbulnya
endapan tersebut maka telah terjadi perubahan struktur tersier ataupun kwartener menjadi primer.
Perubahan struktur yang diakibatkan proses denaturasi ini adalah perubahan
konfigurasi protein dari bentuk -heliks menjadi
memanjang. Kerusakan struktur itu menyebabkan wujud protein dari yang semula
larut, berubah menjadi endapan.
-heliks menjadi
memanjang. Kerusakan struktur itu menyebabkan wujud protein dari yang semula
larut, berubah menjadi endapan.
Berikut
ini adalah gambar illustrasi dari bentuk struktur primer,sekunder, tersier, dan
kuartener serta proses denaturasi protein:
Gambar 1.1. bentuk struktur primer,
sekunder, tersier dan kuartener
Gambar 1.2. illustrasi denaturasi
protein
Kemudian
langkah selanjutnya kedua tabung reaksi dipanaskan didalam penangas air selama
5 menit dan endapan semakin banyak, karena pemanasan dapat mempercepat proses
denaturasi sehingga kemampuan mengikat
airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan
mengakibatkan terputusnya interaksi
non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tetapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang
berupa ikatan peptida. Berikut reaksinya:
b.
Denaturasi
karena pemanasan
Percobaan
ini dilakukan untuk mempelajari salah satu sifat protein, yaitu protein dapat
mengalami denaturasi akibat perubahan temperatur.
Langkah
pertama ialah memasukkan 2-3 ml larutan protein telur dan susu kedalam dua
tabung reaksi A dan B kemudian dipanaskan selama 1 menit. Pemanasan pada
larutan protein menyebabkan terjadinya perubahan temperatur pada larutan
protein yang dapat menyebabkan denaturasi. Setelah pemanasan, pada larutan
protein susu terbentuk endapan, dan pada larutan protein telur dihasilkan
larutan keruh dan terbentuk endapan. Terbentuknya endapan ini menandakan bahwa
protein telah terdenaturasi, terjadi perubahan konfigurasi protein dari bentuk -heliks menjadi
memanjang.
-heliks menjadi
memanjang.
Setelah
itu larutan didinginkan kemudian kedua larutan masing-masing dibagi menjadi 2
bagian dengan perbandingan volume yang sama. Pada bagian A1 dan B1 ditambahkan
1-2 tetes larutan (NH4)2SO4 kemudian
dipanaskan dan terbentuk endapan dan keruh pada larutan protein telur, pada
bagian A2 dan B2 hanya dilakukan pemanasan saja dan terbentuk endapan serta
keruh pada larutan protein telur. Perbandingan uji coba dari pelakuan pertama dan kedua adalah endapan
yang dibentuk lebih banyak pada perlakuan pertama yaitu dengan penambahan (NH4)2SO4
daripada perlakuan kedua tanpa penambahan (NH4)2SO4.
Penambahan garam (NH4)2SO4 menyebabkan
terjadinya dehidrasi protein (kehilangan air), sehingga protein terendapkan dan
hasil akhir endapan lebih banyak
dibandingkan tabung reaksi tanpa penambahan (NH4)2SO4.
c.
Denaturasi
karena penambahan formaldehid
Percobaan
ini dilakukan untuk mempelajari salah satu sifat protein, yaitu protein dapat
mengalami denaturasi akibat penambahan senyawa kimia, yaitu formaldehid.
Langkah
pertama yaitu 1-15 ml formaldehid dimasukkan kedalam dua tabung reaksi, yaitu
taubung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan protein telur dan susu
kedalam masing-masing tabung reaksi. Penambahan formaldehid akan mendenaturasi
protein dikarenakan terbentuknaya derivat asama amino dimetil akibat adanya
reaksi antara formaldehid dengan gugus amin pada protein. Jumlah endapan
menunjukkan kuantitas protein yang terdenaturasi.
Formaldehid
adalah gas yang larut dalam air dengan volume 40% dari total berat larutan.
Formalin terdapat dalam bentuk polimer dari formaldehyde. Bentuk ini tak dapat
digunakan untuk fiksasi yang dapat digunakan adalah bentuk monomernya. Selain
itu formalin bersifat asam karena mengandung asam formiat akibat oksidasi
formaldehyde. Formaldehyde jika bereaksi dengan protein akan membentuk hubungan
diantara rangkaian-rangkaian protein yang berdekatan, sehingga dapat
mempertahankan protein terhadap degradasi dan denaturasi (Zulham, 2009).
Dari
ketiga percobaan denaturasi dapat disimpulkan bahwa Denaturasi protein atau dapat
disebabkan oleh beberapa faktor yaitu akibat penambahan senyawa kimia seperti
formaldehid, perubahan suhu, serta penambahan asam (perubahan pH). Kerusakan
protein dapat diidentifikasi dengan adanya endapan yang dihasilkan.
2.
Sifat
amfoter protein
Percobaan
ini bertujuan untuk mengetahui sifat amfoter dari protein (dapat bersifat basa
maupun asam), dengan mereaksikan dengan larutan asam dan larutan basa.
Adanya
gugus amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein,
menyebabkan protein mempunyai banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat
amfoter (dapat bereaksi dengan asam maupun dengan basa). Sifat ini timbul karena adanya gugus amino (-NH2)
yang bersifat basa dan gugus karboksil (-COOH) yang bersifat asam yang terdapat
pada molekul protein pada ujung-ujung rantainya, maka dengan larutan asam atau
pH rendah, gugus amino pada protein akan bereaksi dengan ion H+,
sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya dalam larutan basa gugus
karboksilat bereaksi dengan ion OH, sehingga protein bersifat negatif.
a.
Uji
keasaman
Langkah
pertama ialah 3 ml aquades dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian
ditambahkan 1 tetes HCl 1 N dan ditambah indikator kongo dan larutan berubah
warna menjadi biru. Penambahan HCl dapat mempengaruhi kesetimbangan, yaitu
dengan cara asam-basa bergeser sedemikian sehingga HCl sebagai pemberi suasana
asam. Indikator kongo atau indikator merah kongo memiliki nama kimia Asam
difenil-bis-azo α-naftilamina-4-sulfonat yang dalam larutan asam akan berwarna
ungu dan dalam larutan basa akan berwarna merah dengan trayek pH 3.0 – 5.0
(Vogel, 1979). Didapatkan hasil larutan yang berwarna ungu yang menunjukkan
bahwa larutan tersebut bersifat asam.
Kelarutan
protein akan meningkat jika diberi perlakuan asam yang berlebih, hal ini
terjadi karena ion positif pada asam yang menyebabkan protein yang semula
bemuatan netral atau nol menjadi bermuatan positif yang menyebabkan kelarutannya
bertambah. Semakin jauh derajat keasaman larutan protein dari titik
isoelektrisnya, maka kelarutannya akan semakin bertambah (Triyono, 2010).
Setelah
itu ditambahkan 2-3 ml larutan protein telur dan susu kedalam tabung A dan B.
Terjadi perubahan warna dan terbentuk endapan berwarna merah pada larutan protein
telur dan perubahan warna menjadi merah pada larutan protein susu. Perubahan
warna ini menandakan berubahnya pH larutan yang semula asam menjadi basa. Hal
ini disebabkan karena asam amino dalam protein mengikat H+ dari HCl sehingga
bentuk ion dipol asam amino yang semula berbentuk ion dipol yang memiliki sifat
netral sifatnya berubah menjadi basa yang ditandai dengan terbentuknya warna
merah pada tabung reaksi. Reaksi yang terjadi yaitu :
Pada
reaksi diatas suatu asam amino mengandung ion karboksilat (COO-)
maupun suatu ion ammonium (-NH3+) dalam sebuah molekul. Oleh karena
itu asam amino bersifat amfoter yang dapat bereaksi dengan asam maupun basa, dalam
asam dapat menghasilkan suatu kation. Dari hasil percobaan ini dibuktikan bahwa
protein dapat bereaksi dengan asam, atau dapat dikatakan bahwa ia berperan
sebagai basa dalam suasana asam (Fessenden & Fessenden 1986).
b.
Uji
dalam suasana basa
Percobaan
ini bertujuan untuk mengetahui sifat amfoter dari protein (dapat bersifat basa
maupun asam), dengan mereaksikan dengan larutan asam dan larutan basa.
Langkah
pertama dalam percobaan ini ialah dengan membuat larutan blanko terlebih dahulu
pada tabung I, dengan cara 3 ml NaOH dimasukkan kedalam tabung reaksi dan
ditambah indikator pp. Larutan blanko digunakan sebagai pembanding dari hasil
reaksi uji emfoter protein dalam suasana basa yang menghasilkan larutan berwarna
merah.
Selanjutnya
pada tabung reaksi IIA dan IIB dimasukkan larutan protein telur dan susu,
kemudian ditambahkan larutan NaOH 0,1 M dan ditambah indikator pp. Indikator
fenolftalein dalam larutan asam akan tidak berwarna dan dalam larutan basa akan
berwarna merah muda dengan trayek pH 8.3 – 10.0 (Vogel, 1979). Setelah
penambahan indikator fenolftalein terjadi perubahan warna dari jernih tidak berwarna
menjadi merah muda yang menunjukkan larutan NaOH memiliki sifat basa karena
indikator PP akan berwarna merah muda pada suasana basa. Hal ini juga disebabkan
karena asam amino dalam protein mengikat OH- dari NaOH sehingga bentuk ion
dipol asam amino yang semula berbentuk ion dipol yang memiliki sifat netral
sifatnya berubah menjadi asam yang ditandai dengan hilangnya warna merah muda
pada tabung reaksi. Reaksi yang terjadi yaitu:
Pada
reaksi diatas suatu asam amino mengandung ion karboksilat (COO-)
maupun suatu ion ammonium (-NH3+) dalam sebuah molekul. Oleh karena
itu asam amino bersifat amfoter yang dapat bereaksi dengan asam maupun basa,
dalam basa dapat menghasilkan suatu anion. Dari hasil percobaan ini dibuktikan
bahwa protein dapat bereaksi dengan basa, atau dapat dikatakan bahwa ia
berperan sebagai asam dalam suasana basa (Fessenden & Fessenden, 1986).
3.
Pengendapan
protein
Pada
percobaan pengendapan ini bertujuan untuk mengetahui reaksi yang reversibel dan
irreversibel. Ada beberapa Uji pengendapan protein yang sering digunakan dalam
uji kandungan protein yaitu pertama uji Pengendapan dengan Logam, pada pH di
atas titik isoelektrik protein bermuatan negative, sedangkan di bawah titik
isoelektrik protein bermuatan positif. Olehkarena itu untuk mengendapkan
protein dengan ion logam diperlukan pH larutan di atas titik isoelektrik,
sedangkan untuk pengendapan protein dengan ion negative memerlukan pH larutan
di bawah titik isoelektrik.
Pengendapan
protein pada percobaan ini yaitu pengendapan dengan (NH4)2SO4, dengan asam mineral (HNO3 pekat
dan HCl pekat), dengan logam berat (CuSO4,
Pb-asetat, ZnSO4, FeSO4, dan HgSO4).
a. Pengendapan protein dengan ammonium
sulfat
Pada
percobaan ini bertujuan unuk membuktikan bahwa protein dapat diendapkan dengan
penambahan ammonium sulfat. Prinsip dari percobaan ini adalah dehidrasi protein
(kehilangan air pada molekul protein), ketika protein kehilangan air maka
protein dengan kelarutan terendah akan mengendap.
Langkah
pertama ialah memasukkan 3-4 ml larutan protein telur dan susu di masukkan kedalam
dua tabung reaksi A dan B, ditambah 3-4 ml larutan jenuh ammonium sulfat dan
terbentuk endapan putih. Penambahan garam ammonium sulfat dapat mengikat
molekul air dan terjadi kompetisi pengikatan air antara protein dan ammonium
sulfat. Ammonium sulfat dapat menurunkan jumlah air yang diikat oleh protein
karena air cenderung berikatan dengan ammonium sulfat. Sehingga ketika protein
mengalami dehidrasi atau kehilangan molekul air, protein yang memiliki tingkat
kelarutan terendah dan akan mengendap yang ditunjukkan dengan larutan yang
mengkeruh atau terbentuknya endapan pada kedua tabung reaksi.
Setelah
itu sebanyak 1 ml larutan protein dipindahkan kedalam tabung reaksi dan
ditambah 2-3 ml aquades, hasilnya adalah endapan larut. Protein yang diendapkan
dengan cara ini tidak mengalami perubahan kimia sehingga dapat dengan mudah
dilarutkan kembali melalui penambahan air, dan pengendapan cara ini bersifat
reversible.
b.
Uji
HNO3 pekat dan HCl pekat
Percobaan
ini bertujuan untuk membuktikan bahwa protein dapat diendapkan dengan
penambahan asam mineral. Prinsip dari percobaan ini adalah terbentuknya senyawa
garam dari reaksi asam mineral pekat dengan gugus amino protein. Asam mineral
pekat yang digunakan pada percobaan ini adalah HNO3 pekat dan HCl pekat.
Pada
uji HNO3 pekat, langkah pertama pada percobaan ini ialah 1 ml HNO3
pekat dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, ditambahkan 1-1,5 ml
larutan protein telur dan susu melewati dinding tabung kemudian didiamkan dan
terbentuk endapan cincin putih pada kedua tabung yang disebabkan oleh reaksi
asam dengan gugus amino pada protein. Penambahan asam nitrat menghasilkan
endapan yang bersifat irreversible. Berikut ini adalah reaksinya:
Setelah
itu kedua tabung reaksi dikocok dan ditambahkan larutan HNO3 pekat berlebih.
Penambahan asam nitrat berlebih
menghasilkan endapan yang bersifat irreversible, dibuktikan dengan semakin
banyaknya endapan yang terbentuk pada larutan protein telur dan susu.
Pada
uji HCl pekat, langkah pertama pada percobaan ini ialah 1 ml HCl pekat
dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, ditambahkan 1-1,5 ml larutan
protein telur dan susu melewati dinding tabung kemudia didiamkan dan terbentuk
endapan cincin putih pada kedua tabung. Terbentuknya endapan ini disebabkan
oleh reaksi asam dengan gugus amino pada protein. Penambahan larutan HCl menghasilkan
endapan yang bersifat irreversible. Berikut ini adalah reaksinya:
Setelah
itu kedua tabung reaksi dikocok dan ditambahkan larutan HCl pekat berlebih. Penambahan
asam klorida berlebih menyebabkan endapan larut kembali, larutan menjadi agak
jernih. Sehingga penambahan asam klorida menghasilkan endapan yang bersifat
reversible.
Dari
percobaan tersebut menunjukkan bahwa protein yang ditambahkan dengan asam
nitrat menghasilkan endapan yang bersifat irreversibel, sedangkan protein yang
ditambahkan dengan asam klorida menghasilkan endapan yang bersifat reversible.
c.
Pengendapan
protein dengan penambahan logam berat
Pada
percobaan ini bertujuan untuk membuktikan bahwa protein dapat diendapkan oleh
logam berat. Dasar reaksi pengendapan oleh logam berat adalah penetralan
muatan. Pengendapan dapat terjadi apabila protein berada dalam bentuk isoelektrik
yang bermuatan negatif. Dengan adanya muatan positif dari logam berat akan
terjadi reaksi netralisasi dari protein dan dihasilkan garam netral proteinat
yang mengendap. Reaksi ini merupakan reaksi yang reversibel.
Pada
percobaan ini akan dilakukan pengujian dengan lima macam logam berat dimana
logam berat tersebut dalam larutan airnya. Untuk pengujian ini digunakan CuSO4,
Pb(CH3COO)2, ZnSO4, FeSO4, dan HgSO4.
· Pengujian dengan logam Cu sebagai
CuSO4
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 1-1,5 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan
kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan CuSO4 berwarna
biru dan dikocok terbentuk endapan berwarna biru. Adanya endapan biru tersebut
menandakan bahwa terjadi reaksi netralisasi antara ion logam berat Cu2+ dengan
protein dengan mengikat dua isoelektrik negatif, sehingga pada reaksi ini
dihasilkan garam netral proteinat. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Setelah
itu ditambahkan lagi larutan CuSO4 berlebih dan endapan larut. Melarutnya
kembali endapan garam proteinat ini menunjukkan bahwa pengendapan protein
dengan logam berat ini bersifat reversibel akibat adanya reaksi kesetimbangan
yang bergeser ke arah kanan.
· Pengujian logam Pb Pb sebagai Pb(CH3COO)2
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 1-1,5 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan
kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan Pb asetat dan
dikocok terbentuk endapan berwarna putih. Adanya endapan putih tersebut
menandakan bahwa terjadi reaksi netralisasi antara ion logam berat Pb2+
dengan protein dengan mengikat dua isoelektrik negatif, sehingga pada reaksi
ini dihasilkan garam netral proteinat. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Setelah itu
ditambahkan lagi larutan Pb asetat berlebih dan endapan larut. Melarutnya
kembali endapan garam proteinat ini menunjukkan bahwa pengendapan protein
dengan logam berat ini bersifat reversibel akibat adanya reaksi kesetimbangan
yang bergeser ke arah kanan.
· Pengujian dengan logam Zn sebagai
ZnSO4
Langkah pertama pada percobaan ini
ialah 1-1,5 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan kedalam dua tabung
reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan ZnSO4 dan dikocok terbentuk
endapan berwarna putih. Adanya endapan putih tersebut menandakan bahwa terjadi
reaksi netralisasi antara ion logam berat Zn2+ dengan protein dengan mengikat
dua isoelektrik negatif, sehingga pada reaksi ini dihasilkan garam netral proteinat.
Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Setelah
itu ditambahkan lagi larutan ZnSO4 berlebih dan endapan larut.
Melarutnya kembali endapan garam proteinat ini menunjukkan bahwa pengendapan
protein dengan logam berat ini bersifat reversibel akibat adanya reaksi
kesetimbangan yang bergeser ke arah kanan.
· Pengujian dengan logam Fe sebagai
FeSO4
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 1-1,5 ml larutan protein telur dan susu
dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan FeSO4
berwarna kuning kecoklatan dan dikocok terbentuk endapan keruh pada larutan
protein susu dan berwarna kecoklatan jernih dan endapan putih pada larutan
protein telur. Adanya endapan tersebut menandakan bahwa terjadi reaksi
netralisasi antara ion logam berat Fe2+ dengan protein dengan mengikat dua
isoelektrik negatif, sehingga pada reaksi ini dihasilkan garam netral
proteinat. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Setelah
itu ditambahkan lagi larutan FeSO4 berlebih dan endapan larut. Melarutnya
kembali endapan garam proteinat ini menunjukkan bahwa pengendapan protein
dengan logam berat ini bersifat reversibel akibat adanya reaksi kesetimbangan
yang bergeser ke arah kanan.
Garam
logam berat seperti Cu, Zn, dan Fe akan
membentuk endapan logam proteinat. Ikatan yang terbentuk sangat kuat dan dapat
memutuskan ikatan peptida, sehingga protein mengalami denaturasi. Secara
bersama gugus –COOH dan gugus –NH2 yang terdapat dalam protein dapat
bereaksi dengan ion logam berat dan membentuk senyawa kelat. Denaturasi akibat
campuran logam berat pada protein terjadi karena ikatan sulfur pada protein
tertarik oleh ikatan logam berat, sehingga proses denaturasi terjadi dengan
adanya perubahan struktur kandungan senyawa pada protein tersebut saat ion pada
protein bereaksi dengan ion logam berat yang tercampur didalamnya. Adanya
perbedaan warna pada endapan yang dihasilkan berasal dari warna logam berat
yang ditambahkan.
Berikut ini adalah reaksi dari
logam berat:
4.
Reaksi
warna protein
Percobaan
ini digunakan untuk mempelajari reaksi warna protein. Percobaan ini terdiri
dari 5 percobaan yaitu reaksi biuret, reaksi ksanthoprotein, reaksi nihidrin,
reaksi millon, dan reaksi hopkin-cole.
a.
Reaksi
biuret
Uji
biuret didasarkan pada reaksi antara ion Cu2+ dan ikatan peptida dalam suasana
basa. Uji ini untuk mendeteksi ada tidaknya ikatan peptida yang membentuk suatu
protein.
Langkah
pertama dalam percobaan ini ialah 3 ml larutan protein telur dan susu
dimasukkan kedalam tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan 1 ml NaOH 40%
dan ditambah CuSO4 0,5% terbentuk larutan berwarna ungu. Fungsi penambahan 1 mL
NaOH 40% ini berfungsi untuk membuat suasana basa.
Reaksi
positif pada perubahan warna menjadi ungu akibat adanya penambahan CuSO4 akibat
tejadinya pensenyawaan antara Cu dan N dari ikatan polipeptida atau
ikatan-ikatan peptida yang menyusun protein. Pengjian protein selalu dilakukan
pada kondisi alkasi/basa karena dalam suasana basa CuSO4 bereaksi dengan
senyawa yang mengandung dua atau lebih ikatan peptida membentuk kompleks
berwarna ungu. Protein melarutkan hidroksida tembaga untuk membenuk kompleks
warna.
Pada
warna merah muda atau merah jambu terbentuk apabila larutan protein yang
diselidiki mempunyai molekul yang kecil, miaslnya preteosa dan pepton. Larutan
violet terbentuk apabilalarutan protein yang diselidiki memiliki molekul yang
besar, misalnya gelatin.
Reaksi
biuret positif untuk semua jenis protein dan hasil antara hidrolisisnya jika
masih mempunyai dua atau lebih iakatan peptida, dan negativ untuk asam amino. Sehingga
dapat disimpulkan ketika protein susu dan telur diuji dengan biuret akan
menghasilkan uji positif. Reaksinya adalah sebagai berikut:
b.
Reaksi
Xanthoprotein
Langkah
percobaan ini ialah 3 ml larutan protein telur dan susu dimauskkan kedalam
tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan 1 ml HNO3 pekat membentuk gumpalan
warna putih, karena adanya protein yang mengandung residu asam amino dengan
radikal fenil dalam struktur kimia (protein yang mengandung asam amino
fenilalanin atau tirosin). Larutan kemudian dipanaskan, terbentuk larutan
berwarna kuning. Kedua tabung reaksi kemudian didinginkan dan ditambah larutan
amonia hingga berwarna jingga. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Uji
positif pada reaksi ini ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna jingg
yang berasal dari senyawa polinitrobenzena hasil reaksi nitrasi cincin benzena
dalam asam amino. Pada penambahan senyawa alkali warna kuning akan hilang dan
berubah menjadi jingga disebabkan sifat keasaman fenol bereaksi dengan alkali.
Warna jingga ini apabila diasamkan akan berubah kembali menjadi kuning.
Struktur dari tirosin, fenil alanin.
Dari
percobaan ini dapat diidentifikasi bahwa antara protein telur dan susu
memberikan reaksi positif mengandung asam amino dengan inti benzene
seperti fenilalanin, tirosin, albumin,
triptofan dan lain sebagainya yang ditandai dengan terbentuknya endapan kuning.
c.
Uji
dengan ninhidrin
Ninhidrin
adalah suatu reagen yang berguna untuk mendeteksi asam amino dan menetapkan
konsentrasinya dalam larutan. Senyawa ini merupakan hidrat dari triketon
siklik, dan bila bereaksi dengan asam amino menghasilkan zat berwarna ungu.
Langkah
pertama dalam percobaan ini ialah mengatur pH larutan protein pada telur dan
susu, kemudian diambil 1 ml dan dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B,
setelah itu ditambah 10 tetes larutan ninhidrin dan dipanaskan. Pemanasan
dengan ninhidrin berlebih menghasilkan produk berwarna biru pada semua asam
amino yang memiliki gugus α-amino bebas, sedangkan produk yang dihasilkan oleh
prolin berwarna kuning, karena pada molekul ini terjadi substitusi gugus
α-amino. Warna biru menunjukkan bahwa uji ninhidrin positif, karena pada asam
amino terdapat gugus karboksil yang dapat dilepaskan atau tereduksi akan
bereaksi dengan NH3 dengan proses dekarboksilasi dan menghasilkan
suatu amina. Gugus amino pada asam amino dapat bereaksi dengan asam nitrit dan
melepaskan gas nitrogen.
d.
Uji
dengan larutan millon
Reaksi
millon digunakan untuk protein yang mengandung asam amino dengan radikal
hidroksi fenil sebagai penyusunnya. Sehingga reaksi ini khusus untuk protein
yang struktur kimianya mengandung residu tirosin. Prinsip dari pengujian millon
adalah penambahan senyawa Hg ke dalam protein sehingga penambahan logam ini
akan menghasilkan endapan putih dari senyawa merkuri. Untuk protein yang
mengandung tirosin penambahan pereaksi Millon menghasilkan warna merah.
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 2 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan
kedalam tabung reaksi A dan B ditambah 1 ml reagen millon (larutan merkuri
nitrit dan merkuri nitrat dalam campuran asam nitrit dan asam nitrat) kemudian
dipanaskan dan terbentuk endapan berwarna putih kekuningan.
Setelah
itu didinginkan dengan air, dan ditambah 1 tetes larutan NaNO2 1% kemudian
dipanaskan kembali, terbentuk endapan berwarna merah. Penambahan NaNO2 1% ini
berfungsi agar merkuri dapat bereaksi membentuk endapan merah. Hal ini
disebabkan karena adanya reaksi tirosin dengan logam merkuri. Reaksi yang
terjadi yaitu:
protein derivat sekunder, seperti proteosa
dan pepton dengan pereaksi ini pada pemanasan hanya terbentuk larutan berwarna
merah. Dimana kompleks berwarna merah tersebut menunjukkan adanya gugus
hidroksifenil (tyrosin) pada kedua protein.
e.
Reaksi
Hopkins-cole
Pada
percobaan ini bertujuan untuk mengidentifikasi adanya asam amino dalam protein
yang mengandung inti indol. Prinsip dasar dari pengujian ini adalah
terbentuknya kondensasi dua inti indol dari triptofan dengan aldehid. Uji
positif pada percobaan ini ditandai dengan larutan yang berwarna ungu.
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 1 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan
kedalam tabung reaksi A dan B, ditambah 1 tetes formaldehid encer dan merkuri
sulfat serta 1 ml asam sulfat pekat melalui dinding tabung reaksi, terbentuk
dua lapisan dan terdapat cincin berwarna ungu.
Asam
glioksilat dan asam sulfat pekat dapat membentuk larutan pekat berwarna violet
pada penggojlokan dengan larutan protein yang mengandung residu triptofan dalam
struktur kimianya. Gelatin dan protein-protein lain yang tidak memepunyai
residu triptofan dalam struktur kimianya, dengan reaksi hopkins cole tidak
dapat membentuk warna violet pada penggojlokannya, karena adanya nitrit,
nitrat, dan klorat yang mengganggu jalannya reaksi hopkins cole.
Berdasarkan
pengujian yang telah dilakukan, menunjukkan hasil negatif yang menandakan bahwa
kedua sampel putih telur ayam kampung dan susu sapi tidak mengandung asam amino
triptofan., karena tidak tebentuk cincin ungu akibat kondensasi dua inti indol.
Reaksi antara triptofan dan aldehid yaitu:
5.
Hidrolisis
protein dan tes adanya belerang
Prinsip
dasar dari percobaan ini adalah hidrolisis protein dimana akibat hidrolisis ini
ikatan peptida dari polimer protein putus dan berubah menjadi monomer-monomer
asam amino dan sebagian gugus amino berubah menjadi ammonia. Jika dalam asam
amino memiliki atom S maka asam amino dapat terurai menjadi H2S yang dapat
diamati dengan penambahan garam Pb pada suasana basa sehingga terbentuk endapan
hitam PbS.
Langkah
pertama dalam percobaan ini adalah 1 ml larutan protein telur dan susu
dimasukkan kedalam tabung reaksi A dan B, kemudian ditambah 1 ml larutan NaOH
40% setelah itu dipanaskan selama 1 mneit dan ditetesi larutan Pb asetat.
Penambahan NaOH 40% dapat menghirolisis ikatan peptide dari polimer protein.
Hidrolisis ini menghasilkan monomer asam amino. Didalam protein terdapat asam
amino yang mengandung atom S seperti sistein atau metionin.maka menghasilkan
warna hitam (++) karena atom S bereaksi dengan asam asetat membentuk endapan
PbS.
Dari
percobaan ini menunjukkan bahwa kandungan asam amino metionin atau sistein pada
telur lebih banyak daripada susu, hal
ini ditunjukkan dari perbedaan kepekatan warna hitam yang dihasilkan
ketika ditambahkan larutan Pb asetat untuk membentuk endapan PbS.
Dari
ke lima percobaan yang sudah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kandungan
protein pada putih telur lebih besar daripada kandungan protein pada susu sapi
murni. Hal ini dapat ditandai dengan banyaknya endapan ketika proses denaturasi,
uji sifat amfoter, pengendapan protein dan reaksi warna pada uji protein yang menunjukkan
hasil dari uji coba larutan protein mudah terbentuk dan diamati daripada susu
sapi murni. Perbandingan protein pada putih telur ayam horen dan susu sapi juga
dapat dilihat pada tabel sebagai berikut ini:
Tabel
1. Nutrisi yang terkandung dalam putih telur
|
Komposisi
Putih Telur
|
Nilai
Analisis
|
|
Kadar
Air
|
8.0%
|
|
Protein
|
80%
|
|
Lemak
Kasar
|
0.2%
|
|
Karbohidrat
|
0.1%
|
|
Abu
|
3.0%
|
|
pH
|
6.5
|
Kesimpulan
1.
Protein mengalami denaturasi jika
dilakukan penambahan asam ditandai dengan terbentuknya endapan
2.
Protein mengalami denaturasi jika
terjadi perubahan suhu yang tinggi ditandai terbentuknya endapan putih.
3.
Protein mengalami denaturasi jika
ditambah dengan gugus aldehid ditandai dengan terbentuknya endapan putih.
4.
Protein
memiliki sifat amfoter yaitu dapat berperan sebagai asam dan juga dapat
berperan sebagai basa
5.
Larutan protein susu dan telur dapat
mengendap dengan amonium sulfat dan dapat larut kembali. Sifatnya reversible.
6.
Pengendapan protein dengan asam mineral.
Sifatnya irreversible
7.
Pengendapan larutan protein oleh asam
mineral pekat. Bersifat reversible
8.
Pengendapan dengan logam berat bersifat reversible
9. Larutan protein susu dan telur membentuk ikatan peptida dengan
ikatan peptide pada susu lebih panjang daripada putih telur, ditandai dengan
terbentuknya larutan berwarna ungu.
10.
Larutan protein telur dan susu murni mengandung
protein ditandai dengan warna larutan yang menjadi warna ungu
11.
Larutan protein telur mengandung protein yakni asam
amino tirosin yang ditandai dengan terbentuknya endapan merah
12.
Larutan protein telur dan susu yang mengandung protein
menunjukkan uji negative, yang menandakan sampel
tersebut tidak mengandung asam amino triptofan.
13.
Protein mengandung belerang ditandai dengan terbentuknya
endapan coklat kehitaman pada larutan protein susu dan endapan hitam pada
larutan
Daftar Pustaka
Agus triyono. 2010. Memperlajari Pengaruh Penambahan Beberapa Asam pada Proses Isolasi
Protein Terhadap Tepung Protein Isolat Kacang Hijau. Seminar rekayasa kimia
dan proses. ISSN:1411-4216.
Deman.
1997. Kimia Makanan. Bandung: ITB
Press.
Devi N. 2010. Nutrition and Food Gizi untuk Keluarga. Jakarta: PT Kompas Media Nusantara.
Hadiwiyato, Suwedo. 1994. Teori dan Prosedur Pengujian Mutu Susu dan
Hasil Olahannya. Yogyakarta: liberty.
Lehninger
AL. 1982. Dasar-Dasar Biokimia.
Jakarta: Erlangga.
Ralp J. Fessenden and Joan S. Fessenden.
1986. Organic Chemistry,Third Edition.
Califfornia 94002,Massachuset, USA:
University Of Montana, , Wadsworth, Inc, Belmont.
Scholzen, T., dan J. Gerdes. 2000. The
Ki-67 Protein: From the Known dan the
Unknown. Journal of Cellular Physiology. Vol 182. 311–322
Sumardjo, Damin. 2006. Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran dan
Progam Srata I Bioeksakta. Jakarta: Buku kedokteran EGC.
Vogel, A. 1979. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian 1
Edisi V. Jakarta: PT. Kalma Media Pustaka.
Whitford, David. 2005. Protein Structure and Function. England:
John willey and Sons.
Yuwono,
Tribowo. 2010. Biologi Molekular.
Jakarta: Erlangga.
Zulham, M. 2009. Penuntun Praktikum Histoteknik Biomedik. Medan: Departemen Histologi Fkusu.
Lampiran
a.
Jawaban
pertanyaan
1.
Jelaskan apa fungsi pengujian protein dengan
masing-masing reagen uji (CuSO4, HgCl2, HNO3,
Pb-asetat)!
Jawab
:
- CuSO4 à digunakan untuk uji adanya logam berat pada protein yang ditandai dengan adanya pengendapan apabila protein positif mengandung logam berat.
- HgCl2 à digunakan untuk uji protein yang mengandung gugus hidroksil phenil (-OH).
- HNO3 à digunakan untuk uji adanya cincin benzene dari garam asam amino penyusun protein, yaitu pada percobaan ini ketika asam nitrat pekat ditambahkan dan menghasilkan turunan nitrobenzene.
- Pb asetat à digunakan untuk uji adanya asam amino sistein dan metionin, yaitu dalam percobaan ini akan menghasilkan larutan warna hitam karena atom S bereaksi dengan asam asetat membentuk endapan PbS.
2.
Bagaimana pengaruh pelarut organic (aseton dan etanol)
terhadap sifat denaturasi protein?
Jawaban
:
Pengaruh pelarut organic (aseton, etanol) terhadap
sifat denaturasi protein adalah protein atau asam nukleat akan kehilangan
struktur sekunder dan tersiernya karena pelarut organic mengakibatkan protein
dapat terdenaturasi.
3.
Sebutkan macam-macam ikatan yang menyebabkan
polipeptida menjadi stabil dalam bentuk α-heliks!
Jawaban
:
- Ikatan disulfide
Terbentuk
antara 2 residu sistein yang saling berhubungan 2 bagian rantai polipeptida
melalui residu sistein.
- Ikatan hydrogen
Terbentuk antara gugus NH- atau –OH dan gugus C = O
dalam ikatan peptide atau –COO- dalam gugus R.
I.
Analisis
Dan Pembahasan
Pada
percobaan kali ini yaitu “Mempelajari Sifat-Sifat dan Reaksi Warna dari
Protein”. Tujuan dari percobaan ini adalah membedakan sifat kelarutan protein
secara reversible dan irreversibel, membedakan reaksi denaturasi protein yang
disebabkan oleh asam, garam, dan garam lain dari logam berat, serta pemanasan
berdasarkan pengamatan, memahami penyebab terjadinya pengendapan pada protein,
dan mengidentifikasi adanya protein melalui reaksi warna.
Protein
adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C,H,O dan N yang
tidak berpasangan. Atom N pada rantai peptida bermuatan negatif sehingga mampu
menarik atom H dari air yang bermuatan positif. Molekul air yang telah terikat
tersebut dapat berikatan dengan molekul air yang lain, karena memiliki sebuah
atom O dengan elektron yang tidak berpasangan
Molekul
protein tersusun atas satuan-satuan asam amino yang berikatan melalui ikatan
peptida yang terbentuk akibat penggabungan molekul asam amino (monopeptida)
dengan mengeluarkan molekul air (polimerisasi kondensasi). Struktur protein
sebagai berikut:
Molekul protein juga mengandung
fosfor, belerang dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi
dan tembaga.
Pada
percobaan ini digunakan dua sampel untuk mempelajari sifat dan reaksi warna
dari protein, yaitu telur ayam horn dan susu sapi murni. Percobaan yang
dilakukan terdiri dari 5 percobaan meliputi denaturasi protein, sifat amfoter
protein, pengendapan protein, reaksi warna protein, dan hidrolisis protein.
Langkah
pertama dalam percobaan ini yaitu pembuatan larutan protein, larutan protein
telur yang kami uji adalah dari telur horen. Dilakukan 2 kali pengenceran
terhadap putih telur, yang pertama dilakukan pengenceran dengan perbandingan volume
putih telur dan air adalah 1:2 sebanyak 25 ml putih telur dan 50 ml air, yang kedua dilakukan
pengenceran dengan perbandingan volume putih telur dan air adalah 1:3 sebanyak 15
ml putih telur dan 45 ml air. Pengenceran ini dilakukan agar pengujian pada
sampel lebih mudah diamati. Sedangkan larutan protein dari susu dapat langsung
diambil dari 50 ml susu sapi murni yang masih segar. Selanjutnya dilakukan 5
kali percobaan sesuai dengan tujuan praktikum ini.
1.
Denaturasi
pretein
Denaturasi protein merupakan
suatu proses dimana terjadi perubahan atau modifikasi terhadap konformasi
protein, lebih tepatnya terjadi pada struktur tersier maupun kuartener dari
protein. Pada struktur tersier protein misalnya, terdapat empat jenis interaksi
pada rantai samping seperti ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida,
interaksi non polar pada bagian non hidrofobik.
Jika
protein dalam sel hidup didenaturasi, maka dapat menyebabkan gangguan terhadap
aktivitas sel dan kemungkinan kematian sel. protein didenaturasi dapat
menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi
komunal. agregasi Komunal adalah fenomena agregasi protein hidrofobik untuk
datang mendekat dan membentuk ikatan antara mereka, sehingga mengurangi luas
areal terkena air.
Uji
denaturasi protein berfungsi untuk menguji adanya kandungan protein yang
terkandung dari larutan albumin dan larutan putih telur 1% sampai 5%, dimana
terjadi perubahan struktur protein yang menyimpang dari struktur alamiahnya
yang mengakibatkan hilangnya sifat
biologis dari suatu protein.
a.
Denaturasi
protein ketika penambahan asam asetat
Percobaan
ini digunakan untuk mempelajari salah satu sifat protein, protein dapat
mengalami denaturasi akibat penambahan asam, salah satunya adalah asam asetat. Penambahan
asam dapat mengacaukan jembatan garam dengan adanya muatan ionik yang terdapat
pada protein sehingga jembatan garam menjadi kacau dan protein dapat dikatakan
terdenaturasi.
Langkah
pertama ialah menyiapkan sampel larutan protein telur dan susu sebanyak 5 ml
dan dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian ditambah 2 tetes asam
asetat 1N dan dikocok agar laruta menjadi homogen. Penambahan asam asetat pada
larutan protein menyebabkan terjadinya pH pada larutan protein. Menurut (Fessenden
& Fessenden, 1986), perubahan pH juga dapat mengakibatkan denaturasi. Denaturasi protein ini umumnya
bersifat irreversible.
Pengendapan
protein oleh asam asetat terjadi cukup cepat karena adanya panas. Pertama-tama
terjadi presipitasi yaitu pembentukan presipitat atau partikel kecil yang
melayang-layang dalam larutan dan dapat mengendap dalam waktu singkat (Suwedo,
1994). Presipitat tersebut akan saling tergabung membentuk agregat (partikel
yang lebih besar) dari presipitat tapi belum mengendap. Jika jumlah agregat terus
bertambah maka akan saling membentuk endapan. Adanya ion H+
menyebabkan sebagian jembatan atau ikatan peptida terputus. Dalam suasana asam,
ion H+ akan bereaksi dengan gugus COO– membentuk COOH
sedangkan sisanya (asam) akan berikatan dengan gugus amino NH2
membentuk NH3+, sehingga apabila larutan peptida dalam keadaan
isoelektris diberi asam akan menyebabkan bertambahnya gugus bermuatan yang
membentuk afinitas terhadap air dan kelarutan dalam air (Triyono, 2010).
Setelah
penambahan asam asetat 1 N pada larutan
telur dan susu timbul endapan putih dan larutan putih keruh yang menunjukkan
bahwa endapan pada larutan protein telur masih
bersifat sebagai protein (albumin), dan endapan pada larutan protein
susu masih bersifat sebagai protein (triptofan,kasein). Akibat dari timbulnya
endapan tersebut maka telah terjadi perubahan struktur tersier ataupun kwartener menjadi primer.
Perubahan struktur yang diakibatkan proses denaturasi ini adalah perubahan
konfigurasi protein dari bentuk -heliks menjadi
memanjang. Kerusakan struktur itu menyebabkan wujud protein dari yang semula
larut, berubah menjadi endapan.
-heliks menjadi
memanjang. Kerusakan struktur itu menyebabkan wujud protein dari yang semula
larut, berubah menjadi endapan.
Berikut
ini adalah gambar illustrasi dari bentuk struktur primer,sekunder, tersier, dan
kuartener serta proses denaturasi protein:
Gambar 1.1. bentuk struktur primer,
sekunder, tersier dan kuartener
Gambar 1.2. illustrasi denaturasi
protein
Kemudian
langkah selanjutnya kedua tabung reaksi dipanaskan didalam penangas air selama
5 menit dan endapan semakin banyak, karena pemanasan dapat mempercepat proses
denaturasi sehingga kemampuan mengikat
airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan
mengakibatkan terputusnya interaksi
non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tetapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang
berupa ikatan peptida. Berikut reaksinya:
b.
Denaturasi
karena pemanasan
Percobaan
ini dilakukan untuk mempelajari salah satu sifat protein, yaitu protein dapat
mengalami denaturasi akibat perubahan temperatur.
Langkah
pertama ialah memasukkan 2-3 ml larutan protein telur dan susu kedalam dua
tabung reaksi A dan B kemudian dipanaskan selama 1 menit. Pemanasan pada
larutan protein menyebabkan terjadinya perubahan temperatur pada larutan
protein yang dapat menyebabkan denaturasi. Setelah pemanasan, pada larutan
protein susu terbentuk endapan, dan pada larutan protein telur dihasilkan
larutan keruh dan terbentuk endapan. Terbentuknya endapan ini menandakan bahwa
protein telah terdenaturasi, terjadi perubahan konfigurasi protein dari bentuk -heliks menjadi
memanjang.
-heliks menjadi
memanjang.
Setelah
itu larutan didinginkan kemudian kedua larutan masing-masing dibagi menjadi 2
bagian dengan perbandingan volume yang sama. Pada bagian A1 dan B1 ditambahkan
1-2 tetes larutan (NH4)2SO4 kemudian
dipanaskan dan terbentuk endapan dan keruh pada larutan protein telur, pada
bagian A2 dan B2 hanya dilakukan pemanasan saja dan terbentuk endapan serta
keruh pada larutan protein telur. Perbandingan uji coba dari pelakuan pertama dan kedua adalah endapan
yang dibentuk lebih banyak pada perlakuan pertama yaitu dengan penambahan (NH4)2SO4
daripada perlakuan kedua tanpa penambahan (NH4)2SO4.
Penambahan garam (NH4)2SO4 menyebabkan
terjadinya dehidrasi protein (kehilangan air), sehingga protein terendapkan dan
hasil akhir endapan lebih banyak
dibandingkan tabung reaksi tanpa penambahan (NH4)2SO4.
c.
Denaturasi
karena penambahan formaldehid
Percobaan
ini dilakukan untuk mempelajari salah satu sifat protein, yaitu protein dapat
mengalami denaturasi akibat penambahan senyawa kimia, yaitu formaldehid.
Langkah
pertama yaitu 1-15 ml formaldehid dimasukkan kedalam dua tabung reaksi, yaitu
taubung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan protein telur dan susu
kedalam masing-masing tabung reaksi. Penambahan formaldehid akan mendenaturasi
protein dikarenakan terbentuknaya derivat asama amino dimetil akibat adanya
reaksi antara formaldehid dengan gugus amin pada protein. Jumlah endapan
menunjukkan kuantitas protein yang terdenaturasi.
Formaldehid
adalah gas yang larut dalam air dengan volume 40% dari total berat larutan.
Formalin terdapat dalam bentuk polimer dari formaldehyde. Bentuk ini tak dapat
digunakan untuk fiksasi yang dapat digunakan adalah bentuk monomernya. Selain
itu formalin bersifat asam karena mengandung asam formiat akibat oksidasi
formaldehyde. Formaldehyde jika bereaksi dengan protein akan membentuk hubungan
diantara rangkaian-rangkaian protein yang berdekatan, sehingga dapat
mempertahankan protein terhadap degradasi dan denaturasi (Zulham, 2009).
Dari
ketiga percobaan denaturasi dapat disimpulkan bahwa Denaturasi protein atau dapat
disebabkan oleh beberapa faktor yaitu akibat penambahan senyawa kimia seperti
formaldehid, perubahan suhu, serta penambahan asam (perubahan pH). Kerusakan
protein dapat diidentifikasi dengan adanya endapan yang dihasilkan.
2.
Sifat
amfoter protein
Percobaan
ini bertujuan untuk mengetahui sifat amfoter dari protein (dapat bersifat basa
maupun asam), dengan mereaksikan dengan larutan asam dan larutan basa.
Adanya
gugus amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein,
menyebabkan protein mempunyai banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat
amfoter (dapat bereaksi dengan asam maupun dengan basa). Sifat ini timbul karena adanya gugus amino (-NH2)
yang bersifat basa dan gugus karboksil (-COOH) yang bersifat asam yang terdapat
pada molekul protein pada ujung-ujung rantainya, maka dengan larutan asam atau
pH rendah, gugus amino pada protein akan bereaksi dengan ion H+,
sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya dalam larutan basa gugus
karboksilat bereaksi dengan ion OH, sehingga protein bersifat negatif.
a.
Uji
keasaman
Langkah
pertama ialah 3 ml aquades dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian
ditambahkan 1 tetes HCl 1 N dan ditambah indikator kongo dan larutan berubah
warna menjadi biru. Penambahan HCl dapat mempengaruhi kesetimbangan, yaitu
dengan cara asam-basa bergeser sedemikian sehingga HCl sebagai pemberi suasana
asam. Indikator kongo atau indikator merah kongo memiliki nama kimia Asam
difenil-bis-azo α-naftilamina-4-sulfonat yang dalam larutan asam akan berwarna
ungu dan dalam larutan basa akan berwarna merah dengan trayek pH 3.0 – 5.0
(Vogel, 1979). Didapatkan hasil larutan yang berwarna ungu yang menunjukkan
bahwa larutan tersebut bersifat asam.
Kelarutan
protein akan meningkat jika diberi perlakuan asam yang berlebih, hal ini
terjadi karena ion positif pada asam yang menyebabkan protein yang semula
bemuatan netral atau nol menjadi bermuatan positif yang menyebabkan kelarutannya
bertambah. Semakin jauh derajat keasaman larutan protein dari titik
isoelektrisnya, maka kelarutannya akan semakin bertambah (Triyono, 2010).
Setelah
itu ditambahkan 2-3 ml larutan protein telur dan susu kedalam tabung A dan B.
Terjadi perubahan warna dan terbentuk endapan berwarna merah pada larutan protein
telur dan perubahan warna menjadi merah pada larutan protein susu. Perubahan
warna ini menandakan berubahnya pH larutan yang semula asam menjadi basa. Hal
ini disebabkan karena asam amino dalam protein mengikat H+ dari HCl sehingga
bentuk ion dipol asam amino yang semula berbentuk ion dipol yang memiliki sifat
netral sifatnya berubah menjadi basa yang ditandai dengan terbentuknya warna
merah pada tabung reaksi. Reaksi yang terjadi yaitu :
Pada
reaksi diatas suatu asam amino mengandung ion karboksilat (COO-)
maupun suatu ion ammonium (-NH3+) dalam sebuah molekul. Oleh karena
itu asam amino bersifat amfoter yang dapat bereaksi dengan asam maupun basa, dalam
asam dapat menghasilkan suatu kation. Dari hasil percobaan ini dibuktikan bahwa
protein dapat bereaksi dengan asam, atau dapat dikatakan bahwa ia berperan
sebagai basa dalam suasana asam (Fessenden & Fessenden 1986).
b.
Uji
dalam suasana basa
Percobaan
ini bertujuan untuk mengetahui sifat amfoter dari protein (dapat bersifat basa
maupun asam), dengan mereaksikan dengan larutan asam dan larutan basa.
Langkah
pertama dalam percobaan ini ialah dengan membuat larutan blanko terlebih dahulu
pada tabung I, dengan cara 3 ml NaOH dimasukkan kedalam tabung reaksi dan
ditambah indikator pp. Larutan blanko digunakan sebagai pembanding dari hasil
reaksi uji emfoter protein dalam suasana basa yang menghasilkan larutan berwarna
merah.
Selanjutnya
pada tabung reaksi IIA dan IIB dimasukkan larutan protein telur dan susu,
kemudian ditambahkan larutan NaOH 0,1 M dan ditambah indikator pp. Indikator
fenolftalein dalam larutan asam akan tidak berwarna dan dalam larutan basa akan
berwarna merah muda dengan trayek pH 8.3 – 10.0 (Vogel, 1979). Setelah
penambahan indikator fenolftalein terjadi perubahan warna dari jernih tidak berwarna
menjadi merah muda yang menunjukkan larutan NaOH memiliki sifat basa karena
indikator PP akan berwarna merah muda pada suasana basa. Hal ini juga disebabkan
karena asam amino dalam protein mengikat OH- dari NaOH sehingga bentuk ion
dipol asam amino yang semula berbentuk ion dipol yang memiliki sifat netral
sifatnya berubah menjadi asam yang ditandai dengan hilangnya warna merah muda
pada tabung reaksi. Reaksi yang terjadi yaitu:
Pada
reaksi diatas suatu asam amino mengandung ion karboksilat (COO-)
maupun suatu ion ammonium (-NH3+) dalam sebuah molekul. Oleh karena
itu asam amino bersifat amfoter yang dapat bereaksi dengan asam maupun basa,
dalam basa dapat menghasilkan suatu anion. Dari hasil percobaan ini dibuktikan
bahwa protein dapat bereaksi dengan basa, atau dapat dikatakan bahwa ia
berperan sebagai asam dalam suasana basa (Fessenden & Fessenden, 1986).
3.
Pengendapan
protein
Pada
percobaan pengendapan ini bertujuan untuk mengetahui reaksi yang reversibel dan
irreversibel. Ada beberapa Uji pengendapan protein yang sering digunakan dalam
uji kandungan protein yaitu pertama uji Pengendapan dengan Logam, pada pH di
atas titik isoelektrik protein bermuatan negative, sedangkan di bawah titik
isoelektrik protein bermuatan positif. Olehkarena itu untuk mengendapkan
protein dengan ion logam diperlukan pH larutan di atas titik isoelektrik,
sedangkan untuk pengendapan protein dengan ion negative memerlukan pH larutan
di bawah titik isoelektrik.
Pengendapan
protein pada percobaan ini yaitu pengendapan dengan (NH4)2SO4, dengan asam mineral (HNO3 pekat
dan HCl pekat), dengan logam berat (CuSO4,
Pb-asetat, ZnSO4, FeSO4, dan HgSO4).
a. Pengendapan protein dengan ammonium
sulfat
Pada
percobaan ini bertujuan unuk membuktikan bahwa protein dapat diendapkan dengan
penambahan ammonium sulfat. Prinsip dari percobaan ini adalah dehidrasi protein
(kehilangan air pada molekul protein), ketika protein kehilangan air maka
protein dengan kelarutan terendah akan mengendap.
Langkah
pertama ialah memasukkan 3-4 ml larutan protein telur dan susu di masukkan kedalam
dua tabung reaksi A dan B, ditambah 3-4 ml larutan jenuh ammonium sulfat dan
terbentuk endapan putih. Penambahan garam ammonium sulfat dapat mengikat
molekul air dan terjadi kompetisi pengikatan air antara protein dan ammonium
sulfat. Ammonium sulfat dapat menurunkan jumlah air yang diikat oleh protein
karena air cenderung berikatan dengan ammonium sulfat. Sehingga ketika protein
mengalami dehidrasi atau kehilangan molekul air, protein yang memiliki tingkat
kelarutan terendah dan akan mengendap yang ditunjukkan dengan larutan yang
mengkeruh atau terbentuknya endapan pada kedua tabung reaksi.
Setelah
itu sebanyak 1 ml larutan protein dipindahkan kedalam tabung reaksi dan
ditambah 2-3 ml aquades, hasilnya adalah endapan larut. Protein yang diendapkan
dengan cara ini tidak mengalami perubahan kimia sehingga dapat dengan mudah
dilarutkan kembali melalui penambahan air, dan pengendapan cara ini bersifat
reversible.
b.
Uji
HNO3 pekat dan HCl pekat
Percobaan
ini bertujuan untuk membuktikan bahwa protein dapat diendapkan dengan
penambahan asam mineral. Prinsip dari percobaan ini adalah terbentuknya senyawa
garam dari reaksi asam mineral pekat dengan gugus amino protein. Asam mineral
pekat yang digunakan pada percobaan ini adalah HNO3 pekat dan HCl pekat.
Pada
uji HNO3 pekat, langkah pertama pada percobaan ini ialah 1 ml HNO3
pekat dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, ditambahkan 1-1,5 ml
larutan protein telur dan susu melewati dinding tabung kemudian didiamkan dan
terbentuk endapan cincin putih pada kedua tabung yang disebabkan oleh reaksi
asam dengan gugus amino pada protein. Penambahan asam nitrat menghasilkan
endapan yang bersifat irreversible. Berikut ini adalah reaksinya:
Setelah
itu kedua tabung reaksi dikocok dan ditambahkan larutan HNO3 pekat berlebih.
Penambahan asam nitrat berlebih
menghasilkan endapan yang bersifat irreversible, dibuktikan dengan semakin
banyaknya endapan yang terbentuk pada larutan protein telur dan susu.
Pada
uji HCl pekat, langkah pertama pada percobaan ini ialah 1 ml HCl pekat
dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, ditambahkan 1-1,5 ml larutan
protein telur dan susu melewati dinding tabung kemudia didiamkan dan terbentuk
endapan cincin putih pada kedua tabung. Terbentuknya endapan ini disebabkan
oleh reaksi asam dengan gugus amino pada protein. Penambahan larutan HCl menghasilkan
endapan yang bersifat irreversible. Berikut ini adalah reaksinya:
Setelah
itu kedua tabung reaksi dikocok dan ditambahkan larutan HCl pekat berlebih. Penambahan
asam klorida berlebih menyebabkan endapan larut kembali, larutan menjadi agak
jernih. Sehingga penambahan asam klorida menghasilkan endapan yang bersifat
reversible.
Dari
percobaan tersebut menunjukkan bahwa protein yang ditambahkan dengan asam
nitrat menghasilkan endapan yang bersifat irreversibel, sedangkan protein yang
ditambahkan dengan asam klorida menghasilkan endapan yang bersifat reversible.
c.
Pengendapan
protein dengan penambahan logam berat
Pada
percobaan ini bertujuan untuk membuktikan bahwa protein dapat diendapkan oleh
logam berat. Dasar reaksi pengendapan oleh logam berat adalah penetralan
muatan. Pengendapan dapat terjadi apabila protein berada dalam bentuk isoelektrik
yang bermuatan negatif. Dengan adanya muatan positif dari logam berat akan
terjadi reaksi netralisasi dari protein dan dihasilkan garam netral proteinat
yang mengendap. Reaksi ini merupakan reaksi yang reversibel.
Pada
percobaan ini akan dilakukan pengujian dengan lima macam logam berat dimana
logam berat tersebut dalam larutan airnya. Untuk pengujian ini digunakan CuSO4,
Pb(CH3COO)2, ZnSO4, FeSO4, dan HgSO4.
· Pengujian dengan logam Cu sebagai
CuSO4
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 1-1,5 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan
kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan CuSO4 berwarna
biru dan dikocok terbentuk endapan berwarna biru. Adanya endapan biru tersebut
menandakan bahwa terjadi reaksi netralisasi antara ion logam berat Cu2+ dengan
protein dengan mengikat dua isoelektrik negatif, sehingga pada reaksi ini
dihasilkan garam netral proteinat. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Setelah
itu ditambahkan lagi larutan CuSO4 berlebih dan endapan larut. Melarutnya
kembali endapan garam proteinat ini menunjukkan bahwa pengendapan protein
dengan logam berat ini bersifat reversibel akibat adanya reaksi kesetimbangan
yang bergeser ke arah kanan.
· Pengujian logam Pb Pb sebagai Pb(CH3COO)2
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 1-1,5 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan
kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan Pb asetat dan
dikocok terbentuk endapan berwarna putih. Adanya endapan putih tersebut
menandakan bahwa terjadi reaksi netralisasi antara ion logam berat Pb2+
dengan protein dengan mengikat dua isoelektrik negatif, sehingga pada reaksi
ini dihasilkan garam netral proteinat. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Setelah itu
ditambahkan lagi larutan Pb asetat berlebih dan endapan larut. Melarutnya
kembali endapan garam proteinat ini menunjukkan bahwa pengendapan protein
dengan logam berat ini bersifat reversibel akibat adanya reaksi kesetimbangan
yang bergeser ke arah kanan.
· Pengujian dengan logam Zn sebagai
ZnSO4
Langkah pertama pada percobaan ini
ialah 1-1,5 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan kedalam dua tabung
reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan ZnSO4 dan dikocok terbentuk
endapan berwarna putih. Adanya endapan putih tersebut menandakan bahwa terjadi
reaksi netralisasi antara ion logam berat Zn2+ dengan protein dengan mengikat
dua isoelektrik negatif, sehingga pada reaksi ini dihasilkan garam netral proteinat.
Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Setelah
itu ditambahkan lagi larutan ZnSO4 berlebih dan endapan larut.
Melarutnya kembali endapan garam proteinat ini menunjukkan bahwa pengendapan
protein dengan logam berat ini bersifat reversibel akibat adanya reaksi
kesetimbangan yang bergeser ke arah kanan.
· Pengujian dengan logam Fe sebagai
FeSO4
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 1-1,5 ml larutan protein telur dan susu
dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan larutan FeSO4
berwarna kuning kecoklatan dan dikocok terbentuk endapan keruh pada larutan
protein susu dan berwarna kecoklatan jernih dan endapan putih pada larutan
protein telur. Adanya endapan tersebut menandakan bahwa terjadi reaksi
netralisasi antara ion logam berat Fe2+ dengan protein dengan mengikat dua
isoelektrik negatif, sehingga pada reaksi ini dihasilkan garam netral
proteinat. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Setelah
itu ditambahkan lagi larutan FeSO4 berlebih dan endapan larut. Melarutnya
kembali endapan garam proteinat ini menunjukkan bahwa pengendapan protein
dengan logam berat ini bersifat reversibel akibat adanya reaksi kesetimbangan
yang bergeser ke arah kanan.
Garam
logam berat seperti Cu, Zn, dan Fe akan
membentuk endapan logam proteinat. Ikatan yang terbentuk sangat kuat dan dapat
memutuskan ikatan peptida, sehingga protein mengalami denaturasi. Secara
bersama gugus –COOH dan gugus –NH2 yang terdapat dalam protein dapat
bereaksi dengan ion logam berat dan membentuk senyawa kelat. Denaturasi akibat
campuran logam berat pada protein terjadi karena ikatan sulfur pada protein
tertarik oleh ikatan logam berat, sehingga proses denaturasi terjadi dengan
adanya perubahan struktur kandungan senyawa pada protein tersebut saat ion pada
protein bereaksi dengan ion logam berat yang tercampur didalamnya. Adanya
perbedaan warna pada endapan yang dihasilkan berasal dari warna logam berat
yang ditambahkan.
Berikut ini adalah reaksi dari
logam berat:
4.
Reaksi
warna protein
Percobaan
ini digunakan untuk mempelajari reaksi warna protein. Percobaan ini terdiri
dari 5 percobaan yaitu reaksi biuret, reaksi ksanthoprotein, reaksi nihidrin,
reaksi millon, dan reaksi hopkin-cole.
a.
Reaksi
biuret
Uji
biuret didasarkan pada reaksi antara ion Cu2+ dan ikatan peptida dalam suasana
basa. Uji ini untuk mendeteksi ada tidaknya ikatan peptida yang membentuk suatu
protein.
Langkah
pertama dalam percobaan ini ialah 3 ml larutan protein telur dan susu
dimasukkan kedalam tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan 1 ml NaOH 40%
dan ditambah CuSO4 0,5% terbentuk larutan berwarna ungu. Fungsi penambahan 1 mL
NaOH 40% ini berfungsi untuk membuat suasana basa.
Reaksi
positif pada perubahan warna menjadi ungu akibat adanya penambahan CuSO4 akibat
tejadinya pensenyawaan antara Cu dan N dari ikatan polipeptida atau
ikatan-ikatan peptida yang menyusun protein. Pengjian protein selalu dilakukan
pada kondisi alkasi/basa karena dalam suasana basa CuSO4 bereaksi dengan
senyawa yang mengandung dua atau lebih ikatan peptida membentuk kompleks
berwarna ungu. Protein melarutkan hidroksida tembaga untuk membenuk kompleks
warna.
Pada
warna merah muda atau merah jambu terbentuk apabila larutan protein yang
diselidiki mempunyai molekul yang kecil, miaslnya preteosa dan pepton. Larutan
violet terbentuk apabilalarutan protein yang diselidiki memiliki molekul yang
besar, misalnya gelatin.
Reaksi
biuret positif untuk semua jenis protein dan hasil antara hidrolisisnya jika
masih mempunyai dua atau lebih iakatan peptida, dan negativ untuk asam amino. Sehingga
dapat disimpulkan ketika protein susu dan telur diuji dengan biuret akan
menghasilkan uji positif. Reaksinya adalah sebagai berikut:
b.
Reaksi
Xanthoprotein
Langkah
percobaan ini ialah 3 ml larutan protein telur dan susu dimauskkan kedalam
tabung reaksi A dan B, kemudian ditambahkan 1 ml HNO3 pekat membentuk gumpalan
warna putih, karena adanya protein yang mengandung residu asam amino dengan
radikal fenil dalam struktur kimia (protein yang mengandung asam amino
fenilalanin atau tirosin). Larutan kemudian dipanaskan, terbentuk larutan
berwarna kuning. Kedua tabung reaksi kemudian didinginkan dan ditambah larutan
amonia hingga berwarna jingga. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:
Uji
positif pada reaksi ini ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna jingg
yang berasal dari senyawa polinitrobenzena hasil reaksi nitrasi cincin benzena
dalam asam amino. Pada penambahan senyawa alkali warna kuning akan hilang dan
berubah menjadi jingga disebabkan sifat keasaman fenol bereaksi dengan alkali.
Warna jingga ini apabila diasamkan akan berubah kembali menjadi kuning.
Struktur dari tirosin, fenil alanin.
Dari
percobaan ini dapat diidentifikasi bahwa antara protein telur dan susu
memberikan reaksi positif mengandung asam amino dengan inti benzene
seperti fenilalanin, tirosin, albumin,
triptofan dan lain sebagainya yang ditandai dengan terbentuknya endapan kuning.
c.
Uji
dengan ninhidrin
Ninhidrin
adalah suatu reagen yang berguna untuk mendeteksi asam amino dan menetapkan
konsentrasinya dalam larutan. Senyawa ini merupakan hidrat dari triketon
siklik, dan bila bereaksi dengan asam amino menghasilkan zat berwarna ungu.
Langkah
pertama dalam percobaan ini ialah mengatur pH larutan protein pada telur dan
susu, kemudian diambil 1 ml dan dimasukkan kedalam dua tabung reaksi A dan B,
setelah itu ditambah 10 tetes larutan ninhidrin dan dipanaskan. Pemanasan
dengan ninhidrin berlebih menghasilkan produk berwarna biru pada semua asam
amino yang memiliki gugus α-amino bebas, sedangkan produk yang dihasilkan oleh
prolin berwarna kuning, karena pada molekul ini terjadi substitusi gugus
α-amino. Warna biru menunjukkan bahwa uji ninhidrin positif, karena pada asam
amino terdapat gugus karboksil yang dapat dilepaskan atau tereduksi akan
bereaksi dengan NH3 dengan proses dekarboksilasi dan menghasilkan
suatu amina. Gugus amino pada asam amino dapat bereaksi dengan asam nitrit dan
melepaskan gas nitrogen.
d.
Uji
dengan larutan millon
Reaksi
millon digunakan untuk protein yang mengandung asam amino dengan radikal
hidroksi fenil sebagai penyusunnya. Sehingga reaksi ini khusus untuk protein
yang struktur kimianya mengandung residu tirosin. Prinsip dari pengujian millon
adalah penambahan senyawa Hg ke dalam protein sehingga penambahan logam ini
akan menghasilkan endapan putih dari senyawa merkuri. Untuk protein yang
mengandung tirosin penambahan pereaksi Millon menghasilkan warna merah.
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 2 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan
kedalam tabung reaksi A dan B ditambah 1 ml reagen millon (larutan merkuri
nitrit dan merkuri nitrat dalam campuran asam nitrit dan asam nitrat) kemudian
dipanaskan dan terbentuk endapan berwarna putih kekuningan.
Setelah
itu didinginkan dengan air, dan ditambah 1 tetes larutan NaNO2 1% kemudian
dipanaskan kembali, terbentuk endapan berwarna merah. Penambahan NaNO2 1% ini
berfungsi agar merkuri dapat bereaksi membentuk endapan merah. Hal ini
disebabkan karena adanya reaksi tirosin dengan logam merkuri. Reaksi yang
terjadi yaitu:
protein derivat sekunder, seperti proteosa
dan pepton dengan pereaksi ini pada pemanasan hanya terbentuk larutan berwarna
merah. Dimana kompleks berwarna merah tersebut menunjukkan adanya gugus
hidroksifenil (tyrosin) pada kedua protein.
e.
Reaksi
Hopkins-cole
Pada
percobaan ini bertujuan untuk mengidentifikasi adanya asam amino dalam protein
yang mengandung inti indol. Prinsip dasar dari pengujian ini adalah
terbentuknya kondensasi dua inti indol dari triptofan dengan aldehid. Uji
positif pada percobaan ini ditandai dengan larutan yang berwarna ungu.
Langkah
pertama pada percobaan ini ialah 1 ml larutan protein telur dan susu dimasukkan
kedalam tabung reaksi A dan B, ditambah 1 tetes formaldehid encer dan merkuri
sulfat serta 1 ml asam sulfat pekat melalui dinding tabung reaksi, terbentuk
dua lapisan dan terdapat cincin berwarna ungu.
Asam
glioksilat dan asam sulfat pekat dapat membentuk larutan pekat berwarna violet
pada penggojlokan dengan larutan protein yang mengandung residu triptofan dalam
struktur kimianya. Gelatin dan protein-protein lain yang tidak memepunyai
residu triptofan dalam struktur kimianya, dengan reaksi hopkins cole tidak
dapat membentuk warna violet pada penggojlokannya, karena adanya nitrit,
nitrat, dan klorat yang mengganggu jalannya reaksi hopkins cole.
Berdasarkan
pengujian yang telah dilakukan, menunjukkan hasil negatif yang menandakan bahwa
kedua sampel putih telur ayam kampung dan susu sapi tidak mengandung asam amino
triptofan., karena tidak tebentuk cincin ungu akibat kondensasi dua inti indol.
Reaksi antara triptofan dan aldehid yaitu:
5.
Hidrolisis
protein dan tes adanya belerang
Prinsip
dasar dari percobaan ini adalah hidrolisis protein dimana akibat hidrolisis ini
ikatan peptida dari polimer protein putus dan berubah menjadi monomer-monomer
asam amino dan sebagian gugus amino berubah menjadi ammonia. Jika dalam asam
amino memiliki atom S maka asam amino dapat terurai menjadi H2S yang dapat
diamati dengan penambahan garam Pb pada suasana basa sehingga terbentuk endapan
hitam PbS.
Langkah
pertama dalam percobaan ini adalah 1 ml larutan protein telur dan susu
dimasukkan kedalam tabung reaksi A dan B, kemudian ditambah 1 ml larutan NaOH
40% setelah itu dipanaskan selama 1 mneit dan ditetesi larutan Pb asetat.
Penambahan NaOH 40% dapat menghirolisis ikatan peptide dari polimer protein.
Hidrolisis ini menghasilkan monomer asam amino. Didalam protein terdapat asam
amino yang mengandung atom S seperti sistein atau metionin.maka menghasilkan
warna hitam (++) karena atom S bereaksi dengan asam asetat membentuk endapan
PbS.
Dari
percobaan ini menunjukkan bahwa kandungan asam amino metionin atau sistein pada
telur lebih banyak daripada susu, hal
ini ditunjukkan dari perbedaan kepekatan warna hitam yang dihasilkan
ketika ditambahkan larutan Pb asetat untuk membentuk endapan PbS.
Dari
ke lima percobaan yang sudah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kandungan
protein pada putih telur lebih besar daripada kandungan protein pada susu sapi
murni. Hal ini dapat ditandai dengan banyaknya endapan ketika proses denaturasi,
uji sifat amfoter, pengendapan protein dan reaksi warna pada uji protein yang menunjukkan
hasil dari uji coba larutan protein mudah terbentuk dan diamati daripada susu
sapi murni. Perbandingan protein pada putih telur ayam horen dan susu sapi juga
dapat dilihat pada tabel sebagai berikut ini:
Tabel
1. Nutrisi yang terkandung dalam putih telur
|
Komposisi
Putih Telur
|
Nilai
Analisis
|
|
Kadar
Air
|
8.0%
|
|
Protein
|
80%
|
|
Lemak
Kasar
|
0.2%
|
|
Karbohidrat
|
0.1%
|
|
Abu
|
3.0%
|
|
pH
|
6.5
|
J. Kesimpulan
1.
Protein mengalami denaturasi jika
dilakukan penambahan asam ditandai dengan terbentuknya endapan
2.
Protein mengalami denaturasi jika
terjadi perubahan suhu yang tinggi ditandai terbentuknya endapan putih.
3.
Protein mengalami denaturasi jika
ditambah dengan gugus aldehid ditandai dengan terbentuknya endapan putih.
4.
Protein
memiliki sifat amfoter yaitu dapat berperan sebagai asam dan juga dapat
berperan sebagai basa
5.
Larutan protein susu dan telur dapat
mengendap dengan amonium sulfat dan dapat larut kembali. Sifatnya reversible.
6.
Pengendapan protein dengan asam mineral.
Sifatnya irreversible
7.
Pengendapan larutan protein oleh asam
mineral pekat. Bersifat reversible
8.
Pengendapan dengan logam berat bersifat reversible
9. Larutan protein susu dan telur membentuk ikatan peptida dengan
ikatan peptide pada susu lebih panjang daripada putih telur, ditandai dengan
terbentuknya larutan berwarna ungu.
10.
Larutan protein telur dan susu murni mengandung
protein ditandai dengan warna larutan yang menjadi warna ungu
11.
Larutan protein telur mengandung protein yakni asam
amino tirosin yang ditandai dengan terbentuknya endapan merah
12.
Larutan protein telur dan susu yang mengandung protein
menunjukkan uji negative, yang menandakan sampel
tersebut tidak mengandung asam amino triptofan.
13.
Protein mengandung belerang ditandai dengan terbentuknya
endapan coklat kehitaman pada larutan protein susu dan endapan hitam pada
larutan
Daftar Pustaka
Agus triyono. 2010. Memperlajari Pengaruh Penambahan Beberapa Asam pada Proses Isolasi
Protein Terhadap Tepung Protein Isolat Kacang Hijau. Seminar rekayasa kimia
dan proses. ISSN:1411-4216.
Deman.
1997. Kimia Makanan. Bandung: ITB
Press.
Devi N. 2010. Nutrition and Food Gizi untuk Keluarga. Jakarta: PT Kompas Media Nusantara.
Hadiwiyato, Suwedo. 1994. Teori dan Prosedur Pengujian Mutu Susu dan
Hasil Olahannya. Yogyakarta: liberty.
Lehninger
AL. 1982. Dasar-Dasar Biokimia.
Jakarta: Erlangga.
Ralp J. Fessenden and Joan S. Fessenden.
1986. Organic Chemistry,Third Edition.
Califfornia 94002,Massachuset, USA:
University Of Montana, , Wadsworth, Inc, Belmont.
Scholzen, T., dan J. Gerdes. 2000. The
Ki-67 Protein: From the Known dan the
Unknown. Journal of Cellular Physiology. Vol 182. 311–322
Sumardjo, Damin. 2006. Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran dan
Progam Srata I Bioeksakta. Jakarta: Buku kedokteran EGC.
Vogel, A. 1979. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian 1
Edisi V. Jakarta: PT. Kalma Media Pustaka.
Whitford, David. 2005. Protein Structure and Function. England:
John willey and Sons.
Yuwono,
Tribowo. 2010. Biologi Molekular.
Jakarta: Erlangga.
Zulham, M. 2009. Penuntun Praktikum Histoteknik Biomedik. Medan: Departemen Histologi Fkusu.
Lampiran
a.
Jawaban
pertanyaan
1.
Jelaskan apa fungsi pengujian protein dengan
masing-masing reagen uji (CuSO4, HgCl2, HNO3,
Pb-asetat)!
Jawab
:
- CuSO4 à digunakan untuk uji adanya logam berat pada protein yang ditandai dengan adanya pengendapan apabila protein positif mengandung logam berat.
- HgCl2 à digunakan untuk uji protein yang mengandung gugus hidroksil phenil (-OH).
- HNO3 à digunakan untuk uji adanya cincin benzene dari garam asam amino penyusun protein, yaitu pada percobaan ini ketika asam nitrat pekat ditambahkan dan menghasilkan turunan nitrobenzene.
- Pb asetat à digunakan untuk uji adanya asam amino sistein dan metionin, yaitu dalam percobaan ini akan menghasilkan larutan warna hitam karena atom S bereaksi dengan asam asetat membentuk endapan PbS.
2.
Bagaimana pengaruh pelarut organic (aseton dan etanol)
terhadap sifat denaturasi protein?
Jawaban
:
Pengaruh pelarut organic (aseton, etanol) terhadap
sifat denaturasi protein adalah protein atau asam nukleat akan kehilangan
struktur sekunder dan tersiernya karena pelarut organic mengakibatkan protein
dapat terdenaturasi.
3.
Sebutkan macam-macam ikatan yang menyebabkan
polipeptida menjadi stabil dalam bentuk α-heliks!
Jawaban
:
- Ikatan disulfide
Terbentuk
antara 2 residu sistein yang saling berhubungan 2 bagian rantai polipeptida
melalui residu sistein.
- Ikatan hydrogen
Terbentuk antara gugus NH- atau –OH dan gugus C = O
dalam ikatan peptide atau –COO- dalam gugus R.
Komentar
Posting Komentar