Isolasi Enzim Papain Dari Getah Buah Dan PDF [PDF]

Citation preview

Isolasi Enzim Papain dari Getah Buah dan Sari Daun Pepaya (Carica papaya) Martantyo, D., Tamara Pebriani ,E., Arga Utama ,W. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro 2013



Abstrak Enzim papain merupakan enzim protease yang dapat diisolasi dari getah buah pepaya dan ekstrak daun pepaya. Laboratorium ini diharapkan mahasiswa mampu mengetahui bagaimana isolasi enzim , menentukan suhu optimum aktivitas enzim dan mengetahui pengaruh celite.Faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim adalah konsentrasi substrat , pH , suhu , dan inhibitor . Kinetika reaksi enzimatik setelah mencapai kecepatan maksimum , maka penambahan konsentrasi substrat tidak berpengaruh signifikan . Lab isolasi enzim fase dimulai dengan membuat buah getah pepaya pada waktu optimum adalah 2.00-3.00 pagi dan dibawa daun pepaya jus ekstraksi . Variabel pengukuran aktivitas enzim pada suhu 30˚, 40˚, 50˚, 60˚, 70˚, 80˚C . Celite memiliki fungsi sebagai agen pembawa . Aktivitas enzim papain dari getah pepaya pada 0,0932 MCU / g dan 0,1046 dalam ekstrak daun pepaya MCU / g sedangkan dengan referensi dalam getah pepaya 400 MCU / g dan ekstrak daun pepaya 200 MCU / g . Penambahan celite 3 gram memberikan aktivitas yang lebih tinggi dari 2 gram celite . Di laboratorium menemukan kandungan enzim papain dalam pepaya lateks lebih kecil dari ekstrak daun pepaya . Kata Kunci: Enzim, Getah pepaya, Ekstrak daun pepaya, celite Abstract Papain enzyme is a protease enzyme that can be isolated from the sap of the papaya fruit and papaya leaf extract. . The lab is expected of the students were able to figure out how the isolation of enzymes, determine the optimum temperature of the enzyme activity and determine the effect of celite.Factors affecting the activity of the enzyme is the substrate concentration, pH, temperature, and inhibitors. Kinetics of enzymatic reactions after reaching maximum speed, then the addition of substrate concentration had no significant effect. Phase enzyme isolation lab begins with making the fruit papaya latex at the optimum time is 2:00 to 03:00 early morning and were taken papaya leaf juice extraction. Variable measuring enzyme activity at a temperature of 30˚, 40˚, 50˚, 60˚, 70˚, 80˚C. Celite has a function as a carrier agent. Activity of the enzyme papain from papaya latex at 0.0932 MCU/g and 0.1046 in the papaya leaf extract MCU/g whereas by reference in papaya latex 400 MCU/g and papaya leaf extract 200 MCU/g. The addition of celite 3 grams give higher activity than 2 grams of celite. In lab found levels of the enzyme papain in papaya latex is smaller than papaya leaf extract. Keyword : enzyme, sap papaya, leaf extract, celite



PENDAHULUAN



Sifat-sifat menyerupai protein yaitu akan rusak pada suhu tinggi.



Enzim merupakan senyawa protein yang berfungsi sebagai katalis suatu reaksi kimia.



1



Mekanisme



adalah



Enzim dapat mempercepat reaksi biologis,



untuk



dari reaksi yang sederhana sampai reaksi yang



bereaksi. Enzim dapat diperoleh dari mikroba



sangat rumit. Enzim bekerja dengan cara



maupun tumbuhan. Secara umum enzim ada



menempel pada permukaan molekul zat-zat



tiga golongan yaitu amylase, lipase, dan



yang bereaksi sehingga mempercepat proses



protease.



reaksi. Percepatan reaksi terjadi karena enzim



menyediakan



kerja



tempat



bagi



enzim substrat



Enzim papain adalah salah satu enzim



menurunkan energi pengaktifan yang dengan



proteaseyang diperoleh dari getah papaya.



sendirinya



Prosesnya



untuk



reaksi. Enzim mengikat molekul substrat



mendapatkan enzim papain. Enzim papain



membentuk kompleks enzim substrat yang



memiliki manfaat untuk pelunakkan daging.



bersifat sementara dan lalu terurai membentuk



Sebagai seorang sarjana teknik kimia maka



enzim bebas dan produknya (Lehninger, 1995).



perlu mengetahui bagaimana proses isolasi



Mekanismenya adalah sebagai berikut:



enzim papain serta mekanisme dari kinetika



a.Enzim menyesuaikan diri disekitar substrat



reaksi enzimatis



untuk membentuk suatu kompleks enzim



Isolasi Enzim



substrat



adalah



dengan



isolasi



Untuk mengisolasi enzim dari tanaman



akan



mempermudah



terjadinya



b.Karena adanya gaya tarik antara enzim dan



dilakukan 3 proses pemisahan



substrat, ikatan substrat menjadi tegang. Ikatan



a.Ekstraksi padat cair



tegang ini mempunyai energy tinggi dan lebih



Merupakan salah satu metode pemisahan cair-



mudah terpatahkan, sehingga reaksi lebih



padatan. Pada proses ini, komponen yang tidak



mudah dan membentuk kompleks enzim-



larut dipisahkan dari bahan padatan dengan



produk.



bantuan solvent. Ketika solvent dicampur



c.Karena produk dan substrat tidak sama, maka



dengan sampel, maka solvent akan melarutkan



kesesuaian antara produk dan enzim tidak



ekstrak



sempurna



dengan



difusi



sampai



terjadi



keseimbangan konsentrasi.



d.Bentuk



b.Sentrifugasi



berdisosiasi dan permukaan enzim siap untuk



Merupakan cara memisahkan bagian seperti



menerima substrat lain. Teori aktivitas enzim



partikel dalam medan gaya sentrifugal partikel



ini disebut teori bersesuaian terimbas (Induced-



yang berukuran berbeda dalam berbagai ukuran.



fit Theory)



Densitas dan bentuk akan mengendap searah



Kinetika Reaksi Enzimatik



sentrifugal dengan kepentingan berbeda. c.Presipitasi Banyak agen pemisah yang digunakan untuk mengendapkan protein seperti garam proteolitik, polimer, panas, pH, dan solvent organic. Mekanisme Kerja Enzim



produk



menyebabkan



kompleks



Konsentrasi substrat mempengaruhi kecepatan reaksi yang dikatalisis oleh enzim. Pengaruh berbagai konsentrasi substrat terhadap kecepatan reaksi awal jika enzim dijaga konstan dapat dilihat pada gambar



2



berikut:



I. 15ml getah buah pepaya + 2gr cysteine + 2gr celite + 15ml etanol + 10ml aquadest



Pada konsentrasi substrat yang amat rendah, kecepatan reaksi pun amat rendah, tetapi kecepatan



ini



akan



meningkat



dengan



meningkatnya konsentrasi substrat. Jika kita menguji pengaruh konsentrasi substrat yang terus meningkat setiap saat kita mengukur kecepatan awal reaksi yang dikatalisis ini, kita akan



menemukan



bahwa



kecepatan



ini



meningkat dengan nilai yang semakin kecil. Pada akhirnya, akan tercapai titik batas, dan setelah melampaui titik ini, kecepatan reaksi hanya akan meningkat sedemikian kecil dengan bertambahnya



konsentrasi



substrat.



Bagaimanapun tingginya konsentrasi substrat setelah titik ini tercapai kecepatan reaksi akan



II. 15ml getah buah pepaya + 2gr cysteine + 3gr celite + 15ml etanol + 10ml aquadest III. 30ml sari daun pepaya + 2gr cysteine + 3 gr celite + 15ml etanol + 10ml aquadest Campuran bahan tersebut diputar dengan magnetic stirrer selama 10 menit dengan ph diatur 5. Dari hasil endapan jika a+b > 1gr yang digunakan endapan jika a+b < 1 gr maka yang digunakan filtrate UJI AKTIVITAS ENZIM Buat larutan susu 60%V, ukur densitasnya. Selanjutnya ambil 1ml larutan susu panaskan sesuai variabel lalu tambahkan 1ml enzim dan catat waktu penggumpalannya. Hitung dengan rumus



mendekati tetapi tidak akan pernah mencapai garis maksimum. Pada batas ini, yang disebut kecepatan maksimum (Vmaks), enzim menjadi jenuh substratnya dan tidak dapat berfungsi



HASIL



dengan cepat.



PEMBAHASAN



METODE DAN BAHAN



Tabel Reaksi Enzimatis



Pada



percobaan



kali



ini



PERCOBAAN



DAN



bahanyang



digunakan getah buah papaya dan sari daun papaya serta akan diuji aktivitasnya pada variabel



suhu



300C,400C,500C,600C,700C,



800C.Reagen yang digunakan adalah celite, cysteine, alcohol serta NaCl. Langkah-langkah pendahuluan :



Fungsi dan Pengertian Celite Celite adalah senyawa kimia dengan rumus



Pertama adalah penyadapan getah buah



SiO2. Sifat fisik dari celite antara lain berfase



papaya pada waktu optimum yaitu pukul 02.00-



padat dengan titik didih 1400-15000C serta



03.00 sebanyak 30 ml serta mengambil ekstrak



densitas 0.47 gr/cm3. Celite memiliki banyak



dari daun papaya yang bebas dari ampas



fungsi diantaranya sebagai filter aid dan carrier



sebanyak 30 ml. Selanjutnya perlakukan sampel



agent. Dalam praktikum ini celite berfungsi



sesuai variabel:



sebagai carrier agent (agen pembawa enzim) bekerja bersama dengan etanol sebagai senyawa



3



antibakteri



untuk



memecah



dinding



sel



pembungkus enzim dan membawa enzim keluar dari dinding sel sehingga enzim dapat diisolasi. (Nur Rahman, Miftakh. 2009) Kandungan Enzim dalam Getah dan Daun Pepaya Dalam percobaan digunakan sampel daun dan getah buah papaya. Enzim yang dianalisis



Dari grafik terlihat bahwa penambahan



adalah enzim papain dan percobaan dilakukan



celite sebanyak 3 gram memberikan aktivitas



menggunakan variabel suhu yaitu 30˚, 40˚, 50˚,



enzim yang lebih tinggi dibanding penambahan



60˚, 70˚, dan 80˚C. Pada percobaan didapatkan



2 gram celite. Hal tersebut dapat dibuktikan dari



kandungan enzim papain dari getah papaya



waktu reaksi enzimatis. Kondisi ini disebabkan



berturut-turut untuk variabel 1 dan 2 yaitu 0.67



oleh penambahan celite 3 gram akan membawa



dan 0.72 gram, sedangkan untuk daun papaya



enzim lebih banyak keluar dinding sel setelah



yaitu 0.48 gram (berdasarkan berat endapan).



dinding sel rusak oleh senyawa antibakteri,



Berdasarkan referensi, kadar teoritis enzim



etanol. Hal ini berkaitan dengan fungsi celite



papain dalam getah papaya yaitu 10% dan



sebagai carrier agent. Banyaknya enzim yang



dalam daun papaya 5.3% masing-masing dalam



keluar akan meningkatkan aktivitas enzim,



100 gram bahan. Getah buah dan daun papaya



selain itu hasil endapan yang dihasilkan juga



yang digunakan dalam praktikum yaitu 15 dan



lebih banyak pada 3 gram celite yaitu 0.75 gram



10 gram, maka kadar teoritis enzim papain



dan pada 2 gram celite yaitu 0.67 gram. Oleh



sesuai massa bahan yang digunakan untuk getah



karena itu, penambahan celite berpengaruh



dan daun papaya yaitu 1.5 dan 0.53 gram. Pada



terhadap



percobaan, kami juga menguji aktivitas enzim



Miftakh. 2009)



papain dalam getah dan daun papaya berturut-



Pengaruh Sumber Enzim terhadap Aktivitas



turut adalah 400 dan 200 MCU/gram. Dalam



Enzim



aktivitas



enzim.



(Nur



Rahman,



hal ini terlihat bahwa kadar dan aktivitas enzim papain yang kami temukan jauh lebih kecil daripada kadar dan aktivitas enzim secara teoritis. (Sani. 2008) Pengaruh



Penambahan



Celite



terhadap



Aktivitas Enzim Sumber enzim yang digunakan dalam praktikum yaitu daun dan getah papaya, sedangkan metode yang digunakan dalam pengujian aktivitas enzim papain adalah metode



4



Milk Clotting Unit (MCU) yang didasarkan



Anonim.



Celite.



www.chemicalbook.com.



pada waktu yang digunakan oleh satuan berat



(Diakses pada tanggal 7 November



papain untuk menggumpalkan satu satuan



2013 pukul 11.43 WIB)



volume susu dalam suhu tertentu. Dalam grafik



Anonim.



Kandungan



Daun



Pepaya.



aktivitas enzim vs suhu pada daun papaya



khasiatdaunpepaya.blogspot.com/201



terlihat bahwa aktivitas enzim papain dalam



2/10/kandungan-daun-



daun pepaya lebih besar daripada getah papaya.



pepaya_15.html.



Hal ini bertentangan dengan referensi yang



tanggal 18 November 2013 pukul



menyatakan bahwa aktivitas enzim papain



12.05 WIB.



Diakses



pada



dalam getah papaya lebih besar daripada



Metaliri, Manggiasih. 2007. Efek Antibakteri



daunnya dengan nilai berturut-turut adalah 400



Infusum Kulit Anggur (Vitis Vinifera)



MCU/g dan 200 MCU/g. Perbedaan data yang



Varietas Probolinggo Biru terhadap



didapat dikarenakan pada daun papaya terdapat



Streptococcus mutans Asal Saliva In



dua enzim selain enzim papain yakni enzim



Vitro.



khimoprotein



dan



enzim



lisozim.



Enzim



Murdinah, dkk. 1994. Pemisahan Karaginan



khimoprotein lah yang mempengaruhi hasil uji



dengan



karena berfungsi sebagai katalisator dalam



EkstraksiEuchema cottonii



reaksi



hidrolisis



polipeptida



yang



antara



protein



dengan



menyebabkan



reaksi



Nur



Rahman,



KCl



dari



Miftakh.



Antibakteri



Filtrat



2009.



Aktivitas



Senyawa



Hasil



penggumpalan protein lebih cepat. Selain itu



Biotransformasi



juga dalam daun papaya terdapat kandungan



Mikroba Endofit Asal Kunyit



tannin yang memiliki kemampuan mengikat



Hasil



Kurkumin



Oleh



Siswoyo, Tri Agus dkk. 2007. Sintesa Secara



protein dan membentuk kompleks tannin-



Enzimatis



protein. (Sani. 2008)



Sebagai



SIMPULAN



Meningkatkan Masa Simpan Buah



Fungsi dari celite dalam percobaan isolasi



Non-ionik Bahan



Surfaktan



Coating



untuk



Mangga Mangifera Indica L.



enzim adalah sebagai carrier agent sehingga semakin banyak celite akan meningkatkan aktivitas enzimatis. Aktivitas enzim papain dari getah buah papaya adalah 0.0932 MCU/gram dan dalam sari daun papaya 0.1046 MCU/gram lebih kecil dari kadar teoritisnya 400 MCU/g pada getah buah pepaya dan 200 MCU/g dalam daun papaya



REFERENSI



5