Laporan Biokim Enzim Papain [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA TANAMAN “Analisa Aktivitas Enzim Papain” 



Disusun Oleh Nama



:  Vivi Meysa Devine



NIM



:  205040201111100



Kelas



:  I2



Asisten



:  Ismah Nurul Izzati



PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA  MALANG  2021



BAB I  PENDAHULUAN  1.1 Latar Belakang  Papain merupakan sesuatu zat (enzim) yang bisa diperoleh dari getah tanaman pepaya serta buah pepaya muda. Getah pepaya tersebut ada nyaris di semua bagian tumbuhan pepaya, kecuali bagian pangkal serta biji. Isi papain paling banyak ada dalam buah pepaya yang masih muda. Getah papaya (papain) lumayan banyak memiliki enzim yang bertabiat proteolitik (pengurai protein) (Warisno, 2003). Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai substrat, kemudian enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, yang disebut produk. Kerja enzim sangat sensitif terhadap suhu. Kaitannya dengan enzim papain yang terdapat pada buah pepaya, pepaya merupakan tanaman yang banyak dibudidayakan di Indonesia. Warga Indonesia biasa menanam tumbuhan ini di pekarangan ataupun di tegalan. Tetapi, pada biasanya warga menanam tumbuhan ini cuma sebatas digunakan buat penuhi kebutuhan sayur ataupun buah dalam rumah tangga. Batang, daun, serta buah pepaya muda memiliki getah bercorak putih. Getah tersebut ialah sumber enzim papain, ialah sesuatu enzim proteolitik (pemecah protein). 1.2 Tujuan Beberapa tujuan dari praktikum analisa aktivitas enzim papain sebagai berikut: a. Untuk mengetahui definisi enzim papain b. Untuk mengetahui karakteristik enzim papain c. Untuk mengetahui peran enzim papain di bidang pertanian d. Untuk mengetahui mekanisme kerja enzim papain



1.3 Manfaat Manfaat dalam melakukan praktikum analisa aktivitas enzim papain adalah sebagai berikut: a. Dapat mengetahui definisi enzim papain, b. Dapat mengetahui karakteristik enzim papain, c. Dapat mengetahui peran enzim papain di bidang pertanian, d. Dapat menegtahui mekanisme kerja enzim papain.



BAB II  TINJAUAN PUSTAKA  2.1 Definisi Enzim Papain Menurut Fitriani (2006) mengemukakan bahwa enzim papain yaitu enzim proteolitik dimana didapatkan dari getah yang berasal pada tanaman papaya (Carica papaya) serta buah papaya yang masih muda. Sedangkan menurut Sumarlin et al. (2011) mengatakan bahwa enzim papain adalah salah satu jenis dari enzim hydrolase dimana memiliki sifat proteolitik. Papain is an protease anzyme that we can find in endolytic plant cysteine, this enzyme is isolated in papaya (Amri and Mamboya, 2012). Papain adalah anzim protease yang dapat kita temukan di sistein tanaman endolitik, enzim ini terisolasi dalam pepaya (Amri and Mamboya, 2012) Papain or ‘papaine’ is a proteolytically active constituent in the latex of the papaya fruit (Rawlings and Salvesen, 2013). Papain atau 'papaine' adalah konstituen proteolytically aktif dalam lateks buah pepaya (Rawlings and Salvesen, 2013). 2.2 Karakteristik Enzim Papain Menurut Fitriani (2006) enzim papain memiliki karakteristik yaitu: 1. Daya tahan panas enzim papain lebih tinggi dibanding enzim lain. 2. pH optimum sekitar 5-7,5. 3. Enzim papain stabil pada suhu 40°C-60°C Menurut Zusfahair et al. (2014) mengemukakan bahwa ekstrak kasar enzim papain yang diisolasi terkhusus berasal pada daun papaya dengan jenis kalifornia memiliki suhu optimum yaitu 60 oC serta memiliki pH 7, sedangkan papain pada daun papaya jenis bangkok memiliki suhu optimum yaitu 50 oC serta memiliki pH 7-8. Ion Zn 2+ mampu meningkatkan kerja enzim papain pada daun papaya kalifornia serta bangkok kemudian juga menurun karena adanya ion Ca2+, Mg2+, dan Cu2+.



Sedangkan menurut Malle et al. (2015) menyatakan bahwa aktivitas enzim papain yang berasal dari papaya dengan jenis daun kipas mempunyai pH optimum yaitu 8,0 serta suhu optimum 60 0C. 2.3 Peran Enzim Papain di Bidang Pertanian Papain bisa digunakan dalam industri pengolahan daging. Daging dari hewan tua juga bisa jadi lunak jika memakai papain. Umumnya daging hewan tua bertekstur sangat keras( alot). Dengan demikian hadirnya papain bisa menaikkan ekspor ataupun impor hewan tua yang tadinya tidak laku di pasaran. Papain selaku pelunak daging ( meat tenderizer) banyak diperdagangkan dalam kemasan kecil cocok kebutuhan rumah tangga. Papain ini telah dicampur bahan lain semacam gula serta garam supaya isi papainnya tidak sangat kokoh (Syamsuri, 2000). Papain pun kerap dijadikan bahan aktif dalam pembuatan pasta gigi. Papain dalam pasta gigi bisa mensterilkan sisa protein yang menempel pada gigi. Sisa protein ini kerap memunculkan bau busuk apabila sangat lama dibiarkan (Susanti,2012). 2.4 Mekanisme Kerja Enzim Papain Menurut Sumarlin et al. (2011) mengatakan bahwa aktivitas kerja pada enzim papain ditandai dengan adanya proses pemecahan substrat yang akan menjadi suatu produk oleh asam amino His serta Sis yang ada pada sisi aktif enzim. Selama proses hidrolisis protein ini terjadi, gugus-gugus amida kemudian akan terhidrolisis pada papain yang berlangsung secara bertahap. Kemudian menurut Lewrie (2003) menyatakan bahwa Metode kerja enzim ini bisa dicoba dengan metode memecahkan molekul protein lewat aktivitas hidrolisis protein. Enzim ini mula- mula hendak merusak mukopolisakrida dari matriks substansi dasar, setelah itu secara kilat menyusut serat- serat tenunan pengikat dalam.



BAB III  METODOLOGI 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1



Alat Alat



Fungsi



Pemanas Beaker glass Pipet tetes



Untuk memanaskan air Sebagai tempat atau wadah larutan Untuk mengambil substrat (larutan susu) dalam jumlah



Pengaduk kaca Gelas ukur Tabung reaksi Termometer raksa



tertentu Untuk mengaduk larutan Untuk mengukur larutan Sebagai wadah mereaksikan antara larutan susu dan enzim Untuk mengukur suhu



3.1.2



Bahan



Bahan Asam asetat Papain Susu bubuk



Fungsi Untuk mengaktifkan enzim papain Sebagai enzim Sebagai substrat



3.2 Cara Kerja Menyiapkan alat dan bahan



Siapkan 5 gr papain + 5 ml aquades + 20 ml CH3COOH



Siapkan 6 gr susu dan 5 ml aquades lalu homogenkan dan larutkan dengan aquades hingga 30 ml



Masukkan larutan susu ke dalam tabung reaksi (1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, dan 5 ml) dan beri tanda pada tabung



Memanaskan aquades dengan pemanas dan tunggu sampai suhu 90 derajat celcius



Memasukkan semua tabung reaksi ke dalam beaker glass berisi air bersuhu 90 derajat celcius. Diamkan selama 5 menit



Tetesi larutan dengan 1 tetes papain di setiap tabung reaksi



Catat waktu penggumpalan 3.3 Analisa Perlakuan Pertama-tama sediakan alat dan bahan yang telah ditentukan. Kemudian siapkan pula 5 gr papain, 5 ml aquades, dan 20 ml CH3COOH. Tidak lupa pula sediakan 6 gr susu serta 5 ml aquades yang dihomogenkan dan larutkan dengan aquades sampai 30 ml. selanjutnya masukkan larutan susu ke dalam tabung reaksi (1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, dan 5 ml) serta beri tanda pada tabung tersebut. Panaskan aquades dengan pemanas dan tunggulah hingga menca[ai suhu 90 derajat celcius. Berikutnya masukkan semua tabung reaksi ke dalam beaker glass yang berisikan air bersuhu 90 derajat celcius serta diamkan selama 5 menit. Langkah selanjutnya, teteskan larutan dengan 1 tetes papain pada setiap tabung reaksi. Catatlah berapa lama waktu penggumpalannya.



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan No



Substrat (ml)



Waktu Penggumpalan (detik)



1 2 3 4 5



1 2 3 4 5



3 8 19 24 36



4.2 Grafik Hasil Pengamatan



Waktu Penggumpalan (detik)



Grafik Hasil Pengamatan 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1



2



3



4



5



Substrat (ml)



4.3 Mekanisme Kerja Enzim Papain Terhadap Penggumpalan Susu Pada dasarnya terdapat dua proses yang mendukung proses penggumpalan susu. Menurut Yuniwati et al (2008), dua proses tersebut diantaranya ialah hidrolisis enzim kkasein dan proses non-enzimatik berupa aglomerisasi misel kasein. Kedua proses tersebut menyebabkan perubahan fisik susu yaitu menjadi menggumpal. Pada saat proses penggumpalan terjadi, ada penjeratan lemak melalui pembentukan ikatan silang atau



matriks gel. Umumnya reaksi yang dikatalisis oleh enzim proteolitik ialah hidrolisa ikatan peptide pada protein. Salah satu enzim proteolitik ialah enzim papain. Proses penggumpalan yang terjadi pada protein susu oleh enzim proteolitik contohnya enzim papain dapat dibagi menjadi 3 tahap yaitu hidrolisa enzimatis pada k-kasein, flokulasi misel kasein, serta pembentukan dan perkembangan ikatan silang gel susu. Protein susu mampu dikoagulasikan dengan asam organik dan yang sering digunakan dalam pembuatan beberapa varietas ialah asam laktat serta asam asetat. Penurunan pH susu merupakan pengaruh utama dari pengasaman dimana penurunan tersebut Menyebabkan lepasnya ion kalsium dari kalsium kaseinat karena terdapatnya ion H yang semakin meningkat sehingga mampu memecah senyawa kalsium fosfat dengan reaksi : Ca₃(PO₄)₂ + 3 H⁺



3 Ca⁺ + HPO₄ + H₂SO₄



Kalsium fosfat yang pecah kemudian menyebabkan stabilitas kasein goyah sehingga terjadi koagulasi yang dapat disebut sempurna pada saat titik isoelektris tercapai pada pH 4,6-4,7.



4.4 Pengaruh Konsentrasi Substrat Terhadap Waktu Penggumpalan Susu Konsentrasi substrat berpengaruh terhadap waktu penggumpalan susu. Apabila konsentrasi enzim tetap sedangkan konsentrasi substrat berbeda-beda maka semakin tinggi substrat maka akan semakin lama waktu penggumpalan susu yang terjadi. Menurut Budiman et al. (2016), apabila konsentrasi enzim yang akan digunakan tetap, namun konsentrasi substratnya dinaikkan maka proses penggumpalan akan menjadi lebih lama. Hal ini dikarenakan tambahan kecepatan mulai menurun hingga menyampai titik batas. Sebanyak apapun konsentrasi substrat setelah titik tersebut tercapai, kecepatan reaksi akan mendekati garis maksimum. Pada garis maksimum itu enzim menjadi jenuh oleh substratnya dan tidak dapat berfungsi lebih cepat. Pada dasarnya dalam reaksi enzimatis,



konsentrasi substrat yang tetap maka kenaikan laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi enzim. Sedangkan konsentrsi enzim yang tetap, maka kenaikan laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi substrat.



BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Enzim papain yaitu enzim proteolitik dimana didapatkan dari getah yang berasal pada tanaman papaya (Carica papaya) serta buah papaya yang masih muda. Enzim papain memiliki karakteristik yaitu pH optimum sekitar 5-7,5 dan Enzim papain stabil pada suhu 40°C-60°C. Papain bisa digunakan dalam melunakkan daging. aktivitas kerja pada enzim papain ditandai dengan adanya proses pemecahan substrat yang akan menjadi suatu produk oleh asam amino His serta Sis yang ada pada sisi aktif enzim. Selama proses hidrolisis protein ini terjadi, gugus-gugus amida kemudian akan terhidrolisis pada papain yang berlangsung secara bertahap.



5.2 Saran Pada praktikum dalam topik enzim papain ini berjalan dengan baik. Semoga kedepannya praktikum berjalan dengan baik dan lancer sehingga para praktikan dapat memahami materi dengan baik.



DAFTAR PUSTAKA Amri, Ezekiel and Florence Mamboya. 2012. Papain, a Plant Enzyme of Biological Importance: A review. American Journal of Biochemistry and Biotechnology 8(2) : 99-104. Budiman, Fitrianasari et al. 2016. Pengaruh Konsentrasi Enizm Papain (Carica papaya L) dan Suhu Fermentasi Terhadap Karakteristik Crackers. Jurnal Universitas Terbuka: 1-16. Fitriani, V. 2006. Getah Sejuta Manfaat. Jakarta: PT. Trubus Swadaya. Lawrie, R.A. 2003. Ilmu Daging. Terjemahan Aminudin Parakkasi. Jakarta: Universitas Indonesia.



Malle, D., Telussa, I., dan Lasamahu, A.A. 2015. Isolasi dan Karakteristik Papain dari Buah Pepaya (Carica Papaya L.) Jenis Daun Kipas. J. Chem. Res 2: 182-189. Rawlings, Neil D and Guy Salvesen. 2013. Handbook of Proteoytic Enzymes. Elsevier: UK. Academic Press. Sumarlin, L. O., Nurbayti, Siti., dan Fauziah, Syifa. 2011. Penghambatan Enzim Pemecah Protein (Papain) Oleh Ekstrak Rokok, Minuman Beralkohol Dan Kopi Secara In Vitro. Jurnal Valensi 2(3): 449-458. Susanti, R. 2012. Analisis Senyawa Fenolik. Semarang: Universitas Diponerogo Press. Syamsuri. 2000. Enzim pada Tanaman. Jakarta : PT Media Pustaka. Warisno. 2003. Budidaya Pepaya. Yogyakarta: Kanisius. Yuniwati, Murni et al. 2008. Pemanfaatan Enzim Papain Sebagai Penggumpal Dalam Pembuatan. Seminar Nasional Aplikasi Sains dan Teknologi. Yogyakarta: IST AKPRIND. Zusfahair., Ningsih, D. R., dan Habibah, F. N. 2014. Karakterisasi Papain Dari Daun Pepaya (Carica Papaya L.). Jurnal Molekul 9(1): 44-55.



LAMPIRAN