Artikel IDENTIFIKASI ASAM AMINO FIX [PDF]

Citation preview

IDENTIFIKASI ASAM AMINO Irma Mulyani 1313031073 Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Ganesha



ABSTRAK



Asam amino adalah molekul organik dengan massa molekul rendah yang mengandung minimal satu gugus karboksil (-COOH) dan satu gugus amino (-NH 2). Gugus karboksil dalam asam amino memberi sifat asam dan gugus amina memberi sifat basa. Perbedaan antara asam-asam amino satu dengan lainnya disebabkan oleh perbedaan rantai sampingnya. Adanya perbedaan pada gugus R ini menyebabkan asam amino memiliki sifat-sifat yang khas. Sebaliknya dari sifat-sifat ini pula dapat diketahui gugus R yang terkandung dalam asam amino tersebut. Tujuan dari praktikum ini adalah, pertama untuk mengidentifikasi asam-asam amino yang terdapat pada larutan protein melalui uji millon, uji hopkins-cole, dan uji ninhidrin. Kedua adalah untuk mengidentifikasi asam amino sistein dengan uji PbS dan uji nitroprusida. Serta ketiga adalah untuk mengidentifikasi jenis asam amino yang terdapat dalam sampel unknown melalui uji reaksi asam amino. Masing–masing uji memiliki karakteristik tertentu sehingga dapat mengidentifikasi asam α-amino yang terdapat dalam sampel. Hasil yang diperoleh dari praktikum ini adalah pada sampel C dalam struktur senyawanya mengandung asam aamino bebas, larutan albumin telur positif terhadap semua uji asam amino, larutan glisin mengandung asam α-amino bebas, larutan triptofan pada struktur senyawanya mengandung cincin indol dan asam a amino bebas, larutan tirosin pada struktur senyawanya mengandung gugus fenol dan asam a-amino bebas, larutan fenilalanin mengandung asam a-amino bebas, dan larutan sistein dalam senyawanya mengandung unsur S (Belerang). Kata kunci: uji asam amino, uji kualitatif, uji protein. ABSTRACT Amino acids are organic molecules with low molecular mass containing at least one carboxyl group (COOH) and an amino group (-NH2). Carboxyl group of the amino acid to give the nature of the acid and amine groups provide alkalinity. The difference between the amino acids from each other due to the differences in side chains. Differences in the causes of the R groups of amino acids have distinctive traits. Instead of these properties also can be seen the R groups contained in the amino acids. The purpose of this lab is the first to identify the amino acids contained in the protein solution through millon test, test-cole hopkins, and ninhydrin test. The second is to identify amino acid cysteine with PbS test and test nitroprusside. As well as the third is to identify the types of amino acids contained in the unknown sample through the test amino acid reaction. Each test has certain characteristics that can identify α-amino acids contained in the sample. The results of this lab is the sample C in the structure of compounds containing acid a-amino-free, solution of egg albumin positively to all tests amino acid, a solution of glycine containing acid α-amino-free, solution of tryptophan in the structure of compounds containing a ring indole acid and a free amino, tyrosine solution on the structure of the compound containing a phenol group and a-amino acid-free, phenylalanine solution containing a-amino acidfree, and in the cysteine solution of compounds containing the element S (sulfur). Keywords: amino acid test, qualitative test ,test protein.



PENDAHULUAN Protein merupakan polimer panjang yang tersusun atas asam-asam amino yang terikat secara kovalen oleh ikatan-ikatan peptida. Ikatan peptida yang



menggabungkan dua asam amino yang bersebelahan saat sintesis protein adalah sebuah ikatan kovalen yang kuat, dimana atom-atom berpasangan melalui 1



penggunaan bersama sebuah elektron. Masing-masing jenis asam amino berbeda dalam hal sifat rantai samping atau radikal yang melekat ke karbon α-nya. Misalnya, glisin memiliki rantai samping yang paling sederhana, terdiri dari sebuah atom hidrogen (Whyranti, 2013). Asam amino adalah molekul organik dengan massa molekul rendah (antara



100-200 Da) yang mengandung setidak-tidaknya satu gugus karboksil (-COOH) dan satu gugus amino (-NH2). Gugus karboksil dalam asam amino memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan asam amino bersifat amfoterik yaitu cenderung bersifat asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Prilaku ini terjadi karena asam amino mampu membentuk zwitterion. H



H2N



C



COOH



R



Gambar 1. Struktur Asam Amino Salah satu fungsi asam amino yaitu sebagai penyusun protein dalam suatu organisme. Asam amino tersebut terdapat sebanyak 20 jenis, semua asam amino tersebut merupakan asam α-amino kecuali



prolin. Berdasarkan strukturnya, asam amino dikelompokkan menjadi tujuh. Klasifikasi ini didasarkan pada sifat kimia gugus R-nya, diantaranya yaitu:



Tabel 1. Klasifikasi Asam Amino Sifat Gugus Contoh Asam Amino R Alifatik Glisin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin Aromatik Fenilalanin, Tirosin, Triptofan Hidrosiklik Serin, Threonin Karbosiklik Asam aspartat, Asam glutamat Mengandung Sistein, Metionin sulfur Imino Prolin, Hidroksiprolin Amino Lisin, Arginin Amida Asparagin, Glutamin (Tika, 2010) Analisis suatu identifikasi asam amino dapat dilakukan dengan metode kualitatif dan kuantitatif. Metode kualitatif dilakukan untuk mengetahui keberadaan asam amino dalam suatu protein sedangkan lebih



lanjut digunakan analisis kuantitatif untuk mengetahui jumlah suatu asam amino dalam suatu protein. Analisis asam amino dengan cara metode kualitatif dapat dilakukan



2



dengan cara melakukan uji-uji suatu reaksi yaitu:



ion Pb2+ membentuk berwarna hitam.



Uji Millon Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri nitrat dalam asam nitrat. Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan protein maka akan menghasilkan endapan putih yang berubah menjadi merah karena pemanasan. Pada dasarnya reaksi-reaksi ini positif untuk fenolfenol karena terbentuknya senyawa merkuri dengan gugus hidroksifenil yang berwarna. Tetapi khusus untuk proteoso dan pepton secara langsung menghasilkan larutan yang berwarna merah.



Uji Nitroprusida Protein yang mengandung –SH bebas (sisteina) memberikan warna kemerah-merahan jika direaksikan dengan natrium prusida, Na2Fe(CN)5NO.2H2O dalam larutan amoniak. Beberapa protein yang memberikan hasil negatif terhadap reaksi ini menjadi positif setelah dipanaskan sampai mengalami koagulasi atau denaturassi. Pada asam amino lain dapat bereaksi dengan dengan natrium nitropusida dalam amonia berlebih menghasilkan kompleks berwarna merah. Tujuan dari praktikum ini yaitu, pertama untuk mengidentifikasi asam-asam amino pada larutan albumin telur dan sampel Unknown melalui uji millon, uji Hopkins-Cole, uji Ninhidrin, uji PbS, dan uji Nitroprusida. Kedua, untuk mengidentifikasi larutan asam-asam amino melalui uji Millon, uji HopkinsCole, dan uji Ninhidrin. Terakhir untuk mengidentifikasi larutan sistein dengan uji Pbs dan uji Nitroprusida.



Uji Hopkins-Cole Larutan protein mengandung triptofan yang memiki cincin indol dalam strukturnya dapat direksikan dengan pereaksi Hopkins-Cole yang mengandung asam glioksilat (HOOCCOH). Setelah dicampur dengan pereaksi Hopkins-Cole dan asam sulfat yang dituangkan secara perlahan-lahan sehingga membentuk lapisan dibawah larutan protein. Beberapa saat kemudian akan terjadi cincin ungu pada batas kedua lapisan tersebut. Uji Ninhidrin Apabila ninhidrin (triketohidrin hidrat) dipanaskan bersama asam amino, maka akan terbentuk kompleks berwarna. Kompleks warna yang terbentuk mengandung dua molekul ninhidrin yang bereaksi dengan amonia yang dilepaskan pada oksidasi asam amino. Hasil uji positif pada uji ninhidrin terlihat pada asam amino yang mengandung asam α-amino dan peptida yang memiliki asam-amino bebas. Uji PbS Belerang terdapat dalam asam amino sistein dibebaskan sebagai ion sulfida dengan kehadiran NaOH. Ion sulfida selanjutnya bereaksi dengan



endapan



METODE Adapun praktikum ini dilakukan di Laboratoriun Kimia Organik yang bertempat di Kampus Tengah Universitas Pendidikan Ganesha pada tanggal 1 Maret 2016. Metode yang digunakan adalah metode kualitatif untuk mengetahui asam amino yang terdapat dalam sampel. Adapun reagen yang digunakan dibuat sendiri oleh praktikan dan segala alat dan bahan yang diperlukan diperoleh dari Laboratorium Kimia Organik Universitas Pendidikan Ganesha. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam paktikum ini adalah tabung reaksi 1 set, pipet tetes, corong, gelas kimia 25 mL 250 mL dan 100 3



mL, gelas ukur 10 mL, labu erlenmeyer 200 mL 250 mL, Spatula, Lampu Spirittus, Korek Api, Kaca Arloji, Pipet Volume, Penjepit Kayu, dan pemanas magnetik, larutan albumin telur, larutan Pb(COOH)2, reagen Millon, reagen Hopkin-Cole, larutan ninhidrin 0,1 %, larutan natrium nitroprusida 1%, larutan amoniak 0,1 M, asam sulfat pekat, larutan NaOH 0,1 N, larutan sistein, larutan fenilalanin, larutan tripsin, larutan triptofan, larutan glisin, sample unknown C, dan aquades. Prosedur Kerja Uji Millon Sebanyak 5 tetes reagen Millon ditambahkan ke dalam 3 mL larutan albumin telur dan dipanaskan. Hal yang sama juga dilakukan pada masing-masing larutan asam amino (tirosin, phenilalanin, triptopan, dan glisin) dan sampel unknown C. Uji Hopkins-Cole Sebanyak 2 mL larutan albumin telur dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 2 mL reagen Hopkins-Cole dan ditambahkan H2SO4 pekat sedikit demi sedikit melalui sisi tabung. Hal yang sama juga dilakukan pada masing-masing larutan asam amino



(tirosin, phenilalanin, triptopan, dan glisin) dan sampel unknown C. Uji Ninhidrin Sebanyak 0,5 mL larutan ninhidrin 0,1% ditambahkan ke dalam 3 mL larutan albumin telur dan dipanaskan hingga mendidih. Hal yang sama juga dilakukan pada masing-masing larutan asam amino (tirosin, phenilalanin, triptopan, dan glisin) dan sampel unknown C. Uji PbS Sebanyak 5 mL larutan albumin telur ditambahkan 2 mL NaOH dan 2 tetes Pb asetat kemudian dipanaskan di atas penangas air. Hal yang sama juga dilakukan pada larutan sistein dan sampel unknown C. Uji Nitroprusida Sebanyak 0,5 mL larutan natrium nitroprusida 1 % dan 0,5 mL amonium hidroksida ditambahkan ke dalam 5 mL larutan Sistein. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Berdasarkan pada percobaan maka didapatkan hasil sebagai berikut :



Tabel 2. Hasil Pengamatan Identifikasi Asam Amino Sampel Albumin telur Glisin Triptofan Tirosin Fenilalanin Sistein Sampel C



Uji Millon (+) (-) (-) (+) (-) (-) (-)



Uji HopkinsCole (+) (-) (+) (-) (-) (-) (-)



Uji Millon Uji Millon digunakan mengidentifikasi protein mengandung tirosin dalam



untuk yang suatu



Uji Ninhidrin



Uji PbS



(+) (+) (+) (+) (+) (-) (+)



(+) (-) (-) (-) (-) (+) (-)



Uji Nitroprusid a (-) (-) (-) (-) (-) (+) (-)



sampel yang ditandai dengan terbentuknya kompleks berwarna merah. Pada uji ini, larutan albumin telur menghasilkan cairan berwarna merah setelah dipanaskan. Hasil 4



percobaan menunjukkan bahwa albumin telur mengandung gugus tirosin. Hal ini dibuktikan ketika melakukan uji Millon pada larutan tirosin juga menghasilkan larutan berwarna merah setelah dipanaskan. Saat larutan albumin telur ditambahkan dengan reagen Millon tidak terdapat perubahhan warna, kemudian setelah dipanaskan menghasilkan endapan merah.



(a)



pada larutan phenialanin, triptopan, dan glisin, dan sampel Unknown C tidak menunjukkan perubahan warna setelah penambahan reagen Millon dan dipanaskan. Hal ini karena larutanlarutan tersebut tidak mengandung gugus fenol seperti yang terdapat pada struktur tirosin.



(b)



Gambar 2. a) Hasil positif terhadap uji Millon pada larutan albumin telur dan b) Hasil positif terhadap uji Millon pada larutan tirosin Uji Hopkins-Cole Uji Hopkins-Cole digunakan untuk menunjukan inti indol asam amino triptofan yang ditandai dengan terbentuknya cincin berwarna ungu pada sampel percobaan. Pereaksi Hopkins-Cole mengandung asam glioksilat. Prinsip uji Hopkins-Cole adalah kondensasi inti indol dengan aldehid jika terdapat asam kuat yang menyebabkan terbentuknya cincin ungu pada bidang batas. Reaksi tersebut hanya akan berhasil jika ada oksidator kuat, seperti senyawa H2SO4 yang digunakan pada percobaan ini. Pada uji ini, sampel yang positif adalah larutan albumin telur yang ditandai dengan terbentuknya cincin



ungu yang menandakan bahwa pada albumin telur terdapat asam amino triptofan. Hal ini dibuktikan ketika praktikan melakukan uji pada larutan triptofan, terbentuk cincin ungu diantara dua lapisan ketika direaksikan dengan reagen HopkinsCole dan penambahan asam sulfat secara perlahan-lahan. Cincin ungu yang terbentuk disebabkan oleh adanya cincin indol yang hanya dimiliki oleh triptofan. Cincin ungu yang tampak pada pada bidang batas tabung reaksi adalah hasil kondensasi triptofan dengan gugus aldehida dari asam glioksilat dalam suasana asam. Fungsi penambahan asam sulfat dalam reaksi ini adalah sebagai oksidator agar terbentuk cincin ungu pada larutan. Reaksinya adalah sebagai berikut:



5



COOH



Triftofan



+ HO



H



O



HO



NH2 N H



H



H



CH2 HC



C



COOH



C



NH



N H



O



asam glikosilat



H



+



H2 O



H



Asam 2,3,4,5 tetrahidro- karbolin-karboksilat



Gambar 3. Reaksi Uji Hopkins-Cole Sedangkan larutan phenilalanin, glisin, tirosin, dan sampel C tidak menunjukkan perubahan warna setelah penambahan reagen



Hopkins-Cole dan H2SO4 pekat. Hal ini karena larutan-larutan tersebut tidak mengandung cincin indol seperti pada struktur triptofan.



gugus indol



H2N



C



CH



C



C



H



NH O



OH



Gambar 4. Struktur Triptofan



(a)



(b)



Gambar 5. a) Hasil Positif Uji Hopkins-Cole pada larutan albumin telur dan b) Hasil Positif Uji Hopkins-Cole pada larutan triptofan Uji Ninhidrin Uji ninhidrin digunakan untuk identifikasi asam amino bebas yang terdapat dalam sampel. Asam amino bebas adalah asam amino yang gugus aminonya tidak terikat. Ninhidrin adalah 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 akan menghasilkan komples berwarna



terutama kompleks warna ungu. Hanya atom nitrogen dan kompleks warna ungu yang bersal dari asam amino selebihnya terkonvensi menjadi aldehid dan karbon dioksida. Zat warna ungu yang sama dihasilkan dari semua asam α-amino dengan gugus amino primer dan intensitas warnanya berbanding lurus dengan konsentrasi asam amino yang ada. Pada uji ini, semua sampel diidentifikasi baik sampel albumin telur, larutan asam-asam amino, dan 6



sampel unknown C. Dari percobaan ini menunjukan hasil yang positif yaitu membentuk kompleks warna ungu. Warna ungu yang dihasilkan oleh larutan sampel disebabkan oleh adanya gugus karboksilat dan gugus amino yang merupakan gugus pokok



penyusun dari suatu asam α-amino. Amoniak yang terbebaskan dari reaksi reduksi ninhidrin oleh asam αamino berperan dalam pembentukan kompleks berwarna antara ninhidrin yang tereduksi dengan ninhidrin yang utuh. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. O



O OH OH



R



+



H2N C



COOH



NH3 + CO2



+



RCHO



+



H



HO H O



O



asam -amino



Ninhidrin



ninhidrin tereduksi



j O



O OH OH O



+



H



H N H



+



O



O



HO



+



N H O



O



H2 O



O



kompleks berwarna ungu



Gambar 6. Reaksi Uji Ninhidrin Uji positif yang didapatkan menandakan bahwa terdapat asam α-amino bebas pada semua sampel. Semakin banyak ninhidrin pada zat uji yang dapat bereaksi, semakin pekat warnanya.



(a)



Pemanasan yang pada tiap uji percobaan untuk koagulasi protein tidak dapat larut dalam terbentuknya endapan.



dilakukan bertujuan sehingga air dan



(b)



Gambar 7. a) Hasil positif uji Uji Ninhidrin pada larutan albumin telur, dan b) Hasil positif uji Uji Ninhidrin pada sampel C Uji PbS Uji PbS dilakukan untuk mengidentifikasi unsur belerang yang terdapat dalam senyawa asam amino. Protein memiliki ikatan disulfida yang merupakan jenis ikatan kovalen lain yang dimiliki oleh



peptida dan asam amino didalamnya.Sistein merupakan asam amino yang mengandung atom S pada molekulnya. Pada uji ini praktikan hanya mengindifikasi belerang dari larutan sistein, larutan protein, dan sampel 7



unknown C. Uji ini menunjukkan hasil positif pada albumin telur dan sistein dengan dihasilkan endapan berwarna hitam setelah dipanaskan dalam penangas air. Dalam proses pemanasan Pbasetat bereaksi dengan asam-asam amino tersebut dan membentuk endapan berwarna hitam yang merupakan garam PbS. Penambahan NaOH dalam percobaan ini adalah untuk mendenaturasikan protein sehingga ikatan yang menghubungkan atom S dapat terputus oleh Pb-asetat membentuk PbS, sedangkan Pb berfungsi sebagai donor Pb+. Hasil percobaan tersebut menunjukkan bahwa larutan tersebut



mengandung asam amino yang rantainya samping mempunyai senyawa belerang. Reaksi belerang: S2+(aq) + Pb2+(aq)  PbS(s) Percobaan yang dilakukan terhadap larutan unknown C ternyata memberikan hasil negatif terhadap uji PbS. Hal itu dibuktikan dengan tidak menghasilkan endapan hitam pada sampel C setelah pemanasan, melainkan warna dari sampel tersebut tetap bening. Hal tersebut membuktikan bahwa sampel unknown C tidak mengandung unsur belerang.



(b)



(a)



Gambar 8. a) Uji PbS pada larutan albumin telur dan b) Uji PbS pada larutan sistein. Uji Nitroprusida Larutan yang diidentifikasi pada uji ini yaitu hanya larutan sistein dan menghasilkan larutan berwarna merah. Hal ini disebabkan karena pada larutan tersebut mengandung gugus sulfidril (-SH) bebas (sisteina) memberikan warna kemerahmerahan jika direaksikan dengan natrium prusida, Na2Fe(CN)5NO. 2H2O dalam larutan amoniak.



Penambahan amonia pada pengujian ini berfungsi sebagai kation kompleks yang nantinya menggantikan posisi Na+ sebagai kation. Warna merah ini dihasilkan dari reaksi antara gugus –SH dari sistein dengan natriumprusida dalam larutan amoniak. Hal ini menunjukkan uji positif terhadap reaksi nitroprusida.



(a) Gambar 9. Hasil positif terhadap uji Nitroprusida pada larutan sistein 8



1. SIMPULAN 2. 3. Berdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa: a. Larutan albumin telur positif terhadapsemua uji asam amino. b. Larutan glisin positif pada uji ninhidrin yang berarti larutan ini mngendung asam alfa amino bebas. Larutan triptophan positif terhadap uji Hopkins-cole dan ninhidrin yang berarti larutan ini pada struktur senyawanya mengandung cincin indol dan asam a amino bebas. Larutan Tirosin positif pada uji millon dan ninhidrin yang berarti larutan ini 7. UCAPAN TERIMA KASIH 8. Penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen pengampu mata kuliah praktikum biokimia yakni Dr. I Nyoman Tika, M.Si beserta asistennya I Made Wirahadi Kusuma atas bimbingan yang sudah diberikan pada saat penulis melakukan praktikum serta staf laboran Jurusan Pendidikan Kimia yang telah membantu dalam penyediaan alat dan bahan yang diperlukan dalam praktikum.



pada struktur senyawanya mengandung gugus fenol dan asam a amino bebas. Fenilalanin hanya positif terhadap uji ninhidrin yang berarti senyawanya mengandung asam a amino bebas. Larutan sistein positif terhadap uji PbS yang berarti senyawa ini mengandung unsur S (Belerang) dalam strukturnya. c. Sampel C positif terhadap uji ninhidrin yang berarti dalam larutan ini mengandung asam a amino bebas. 4. 5. 6. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30.



9.



31.



10.



32.



11.



33.



12.



34.



13.



35.



14. 15. 16. 17. 18. 19.



DAFTAR PUSTAKA



36. I Wayan Muderawan, dkk. 2012. Buku Ajar Kimia Organik II. Singaraja. Universitas Pendidikan Ganesha 37. Redhana, I Wayan. 2004. Biokimia Jilid 2. Jakarta: Erlangga.



20. 9



38. Tika, I Nyoman. 2010. Penuntun praktikum Biokimia. Singaraja: Universitas Pendidikan Ganesha



10