.

Minggu, 20 Mei 2012

Laporan Biokimia - Protein

Protein (Reaksi Uji Asam Amino)
Kelompok XIII



Annisa Ratnasari Burhanuddin                          B04110002
Rifky Rizkiantino                                              B04110032
Dian Kristanti                                                   B04110096



DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012


Pendahuluan
            Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena di samping berfungsi sebagai bahan bakar juga mempunyai fungsi lain, seperti sebagai zat pengatur, zat pembangun, dan zat pelindung. Protein berfungsi sebagai bahan bakar apabila kebutuhan energitubuh tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak, dan sebagai zat pembangun untuk membentuk jaringan baru dan mempertahankan jaringan yang telah ada. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar setelah air. Diperkirakan 50% dari berat sel kering dalam jaringan seperti hati dan daging adalah protein.
Jadi, protein merupakan merupakan bahan dasar protoplasma dan terdapat pada semua organisme hidup. Molekul protein banyak mengandung unsur nitrogen (N) yang berkombinasi dengan unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Di samping itu, banyak juga yang mengandung unsur sulfur (S), fosfor (P), dan iodin (I) serta unsur-unsur logam seperti besi (Fe), mangan (Mn), dan tembaga (Cu). Protein merupakan polimer alami dengan monomer asam amino, dengan proses polimerasi kondensasi. Molekul protein memiliki massa molekul relatif sangat besar karena merupakan polimer dan molekul sederhana. Jika protein didihkan dengan asam kuat atau basa kuat yang pekat, molekulnya akan terhidrolisis menjadi asam amino.  Protein terbentuk dengan adanya ikatan peptida antara asam amino. Asam amino mempunyai dua jenis muatan, positif dan negatif, yang disebut ion zwitter. Asam amino bersifat amfoter, karena dapat bersifat sebagai asam dan dapat bersifat sebagai basa. Asam amino terdiri dari asam amino esensial dan nonesensial.
Pada praktikum kali ini, dilakukan berbagai macam uji untuk menguji komponen asam amino dari masing-masing sampel protein yang ada. Dengan berbagai ciri khas dan reaksi dari masing-masing reagen membuat beberapa reagen menjadi khas untuk asam amino tertentu. Reagen yang digunakan dalam uji asam amino ini adalah Uji Millon, Uji Hopkins-Cole, Uji Ninhidrin, Uji Belerang, Uji Xantoproteat, dan Uji Biuret.  Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan sifat dan struktur asam amino dan protein melalui uji-uji kualitatif. Selain itu untuk mempelajari beberapa reaksi uji terhadap asam amino dan protein.
Metode Praktikum
Tempat                    : Laboratorium Biokimia II
Waktu Praktikum  : Sore  (14.00-17.00)
Alat dan Bahan       :
            Alat-alat yang digunakan dalam praktikum kali ini diantaranya adalah tabung reaksi, gelas piala, gelas ukur, pipet tetes, pipet  volumetrik, kertas saring, corong, dan penangas air. Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan adalah albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, fenol 2%, pereaksi millon, pereaksi Hopkins cole, pereaksi biuret, ninhidrin, Xantoproteat, H2SO4, NaOH 10%, HNO3 pekat, CuSO4 0.1 %,dan Pb-asetat 5 % .
Prosedur Percobaan:
Uji Millon                        
Percobaan pertama pereaksi millon ditambahkan kedalam 3 ml larutan protein sebanyak 5 tetes. Larutan terdiri atas albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan  fenol 2%.
Uji Hopkins-Cole                                                                              
Percobaan kedua pereaksi Hopkins-Cole ditambahkan kedalam 2 ml larutan bahan sebanyak 2 ml kedalam tabung  reaksi. Setelah itu, campuran ditambah dengan 3 ml asam pekat melalui dinding tabung. Setelah beberapa detik akan ditemukan cincin violet pada pertemuan cairan tersebut.
Uji Ninhidrin                  
Percobaan ketiga larutan ninhidrin 0.1% dimasukkan kedalam 3 ml larutan uji sebanyak 0.5 ml. Setelah itu campuran dipanaskan dalam penangas selama 10 menit dan akan ditemukan perubahan warna.
Uji Belerang
Percobaan keempat 2 ml larutan protein ditambahkan dengan 5 ml NaOH 10% dan dididihkan selama beberapa menit. Pada campuran tersebut ditambahkan 2 tetes larutan Pb-asetat 5 %, dan pemanasan dilanjutkan hingga beberapa menit sampai terjadi perubahan warna.
Uji Xantoproteat
Percobaan kelima 2 ml larutan protein ditambahkan 1 ml HNO3 pekat, dicampur, kemudian dipanaskan, diamati timbulnya warna kuning tua. Campuran didinginkan, ditambahkan tetes demi tetes larutan NaOH pekat sampai larutan menjadi basa.
Uji Biuret
Percobaan keenam 1 ml NaOH 10% ditambahkan kedalam 3 ml larutan protein dandikocok. Setelah itu campuran ditambahkan 1 atau 2 tetes larutan CuSO4 0.1%.akan ditemukan perubahan warna pada campuran tersebut.

Hasil dan Pembahasan
Hasil Percobaan
Tabel 1. Hasil Uji Millon
Sampel
Hasil Uji
Pengamatan
Albumin 2%
+
Merah muda
Gelatin 2%
+
Merah muda
Kasein2%
Terdapat endapan kuning
Pepton 2%
+
Merah muda
Fenol 2%
+
Terdapat endapan merah muda
Ket:
+ : Mengandung asam amino tirosin
 ̶  : Tidak mengandung asam amino tirosin


                       Tabel 2. Hasil Uji Hopkins-Cole
Sampel
Hasil Uji
Pengamatan
Albumin 2%
+
Terbentuk cincin violet
Gelatin 2%
Tidak terbentuk cincin violet
Kasein2%
Tidak terbentuk cincin violet
Pepton 2%
+
Terbentuk cincin violet
Fenol 2%
+
Terbentuk cincin violet
Ket:                                                                                   
+ : Mengandung asam amino triptofan
 ̶  : Tidak mengandung asam amino triptofan

Tabel 3. Hasil Uji Ninhidrin
Sampel
Hasil Uji
Pengamatan
Albumin 2%
+
Biru
Gelatin 2%
+
Kuning
Kasein2%
+
Kuning muda
Pepton 2%
+
Ungu

Ket:
+ : Mengandung asam amino
 ̶  : Tidak mengandung asam amino

Tabel 4. Hasil Uji Belerang
Sampel
Hasil Uji
Pengamatan
Albumin 2%
+
Endapan hitam
Gelatin 2%
-
Tidak berwarna
Kasein2%
-
Tidak berwarna
Pepton 2%
-
Tidak berwarna

Ket:                                                                                   
+ : Mengandung asam amino yang memiliki unsur S di gugus-R nya
 ̶  : Tidak mengandung asam amino yang memiliki unsur S di gugus-R nya

Tabel 5. Hasil Uji Xantoproteat
Sampel
Hasil Uji
Pengamatan
Albumin 2%
+
Jingga
Gelatin 2%
+
Jingga
Kasein2%
+
Jingga
Pepton 2%
+
Jingga
Fenol 2%
+
Jingga
Ket:                                                                                   
+ : Mengandung inti benzena
 ̶  : Tidak mengandung inti benzena

Tabel 6. Hasil Uji Biuret
Sampel
Hasil Uji
Pengamatan
Albumin 2%
+
Ungu
Gelatin 2%
Merah muda
Kasein2%
+
Ungu
Pepton 2%
Merah muda
Fenol 2%
Tidak berwarna
Ket:                                                                                   
+ : Mengandung asam amino
 ̶  : Tidak mengandung asam amino

Pembahasan
Uji Xantoproteat
Prinsip dari uji ini menggunakan prinsip nitrasi inti benzena oleh asam nitrat pekat sehingga menghasilkan larutan berwarna.
Reaksi yang terjadi pada uji Xantoproteat menghasilkan turunan nitro benzena berwarna kuning tua. Fungsi dari uji ini adalah untuk mendeteksi keberadaan asam amino yang mengandung inti benzena pada gugus sampingnya, seperti: tirosin, triptofan, dan fenilalanin. Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan bahwa seluruh sampel mengandung asam amino yang memiliki inti benzena di gugus sampingnya. Hal ini ditunjukkan oleh warna jingga  pada larutan sampel setelah penambahan NaOH pekat. Fungsi dari HNO3 adalah sebagai penyebab terjadinya reaksi nitrasi karena inti benzena dari asam amino akan bereaksi dengan HNO3 dan menghasilkan campuran berwarna kuning (Girindra 1986). Uji Xantoprotet dapat diaplikasikan pada kehidupan sehari-hari dalam menguji kandungan asam amino tirosin, triptofan, dan fenilalanin atau asam amino lain yang mengandung inti benzena pada gugus samping dalam suatu protein.

Uji Biuret
Prinsip dari reagen ini menggunakan prinsip reaksi antara reagen dengan senyawa CuSO4 pada suasana basa sehingga menghasilkan larutan berwarna violet
Komposisi dari reagen ini adalah senyawa kompleks yang mengandung unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N) dan merupakan hasil reaksi antara dua senyawa urea (CO(NH2)2) pada suhu tinggi. Fungsi dari reagen ini adalah untuk mendeteksi keberadaan asam amino dalam suatu sampel uji, kecuali asam amino histidin, serin, dan treonin. Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan bahwa albumin dan gelatin bereaksi positif. Hal ini ditunjukkan oleh warna violet  pada larutan sampel. Sedangkan kasein, pepton, dan fenol bereaksi negatif dengan menunjukkan warna merah muda pada larutan kasein dan pepton serta tidak berwarna pada larutan fenol. Uji Biuret dapat diaplikasikan pada kehidupan sehari-hari dalam menguji apakah terdapat protein dalam darah atau dalam urin seseorang.

Uji Hopkins-Cole
Salah satu uji asam amino yaitu dengan uji Hopkins-Cole. Peraksi yang digunakan dalam uji ini mengandung asam glioksilat. Uji Hopkins-Cole spesifik pada protein yang mengandung triptofan, sehingga hasil positifnya akan terbentuk cincin ungu.
Berdasarkan pengamatan, praktikan mendapati bahwa larutan yang positif mengandung triptofan yaitu larutan albumin 2%, fenol 2% dan pepton 2%. Pada tiap larutan tersebut dapat diidentifikasikan cincin ungu.
Cincin ungu yang terbentuk pada larutan yang positif disebabkan oleh pereaksi terdiri dari asam glioksilat (CHO.COOH) dalam H2SO4. Triptofan akan berkondensasi dengan aldehid dan membentuk komplek berwarna dari jenis asam  2,3,4,5-tetrahidro-β-karbolin-4-karboksilat. Reaksi tersebut hanya akan berhasil jika ada oksidator kuat, dalam praktikum ini digunakan H2SO4. Sehingga dapat dikatakan bahwa fungsi H2SOdalam percobaan ini adalah sebagai oksidator agar terbentuk cincin ungu pada larutan bahan dalam percobaan ini adalah sebagai oksidator agar terbentuk cincin ungu pada larutan bahan yang mengandung triptofan.
Uji Belerang
Uji belerang dapat digunakan untuk mengidentifikasikan adanya gugus belerang seperti sistin dan metionin dalam asam amino. Larutan yang positif mengandung gugus belerang ditandai dengan adanya perubahan warna dan ataupun endapan berwarna hitam.
Dari hasil percobaan, praktikan mendapatkan larutan yang positif adalah albumin 0,02%. Dengan demikian albumin 0,02% mengandung sistin dan mentionin yang merupakan asam amino yang mengandung gugus belerang (S). Endapan berwarna hitam adalah PbS yang merupakan hasil reaksi antara Pb-asetat dengan asam amino. Peran NaOH dalam uji ini yaitu untuk memutuskan ikatan S, sehingga S dapat berikatan dengan Pb-asetat membentuk PbS. Sedangkan Pb berfungsi sebagai donor pb+.
Reaksi Millon
Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri nitrat dalam asam nitrat. Apabila pereaksi ini ditambahkan ke dalam larutan protein yang mengandung asam amino dengan rantai samping gugus fenolik, akan menghasilkan endapan putih yang dapat berubah menjadi merah oleh pemanasan.
Endapan putih yang terbentuk setelah penambahan reagen Millon pada larutan protein tersebut berasal dari endapan merkuri, dimana pada awalnya Hg yang terlarut di dalam HNO3 teroksidasi menjadi Hg+. Ion Hg + ini selanjutnya membentuk garam dengan gugus karboksil dari tirosin.
Endapan putih dari garan proteinat
Ketika dipanaskan endapan putih tersebut berubah menjadi endapan merah. Hal ini terjadi karena asam nitrat yang semula berfungsi sebagai pelarut mengoksidasi Hg + menjadi Hg2+. Bersamaan dengan hal tersebut, asam amino tirosin ternitrasi. Kemudian terjadi reaksi pembentukan HgO yang berwarna merah.
Untuk membuktikan bahwa dalam larutan albumin terdapat asam amino tirosin, maka dilakukan uji terhadap beberapa asam amino standar yang ada di laboratorium. Asam amino standar yang digunakan adalah fenilalanin, tirosin, glisin, sistein dan tiptofan. Pada pengujian dengan fenilalanin, glisin, sistein dan tiptofan tidak terbentuk endapan merah. Hal ini disebabkan karena pada keempat asam amino tersebut tidak mengandung gugus fenol. Pada pengujian dengan tirosin, setelah penambahan reagen Millon dan pemanasan tidak terjadi perubahan warna. Padahal, seharusnya terbentuk endapan merah yang dapat membuktikan bahwa dalam laruta albumin terdapat asam amino tirosin. Hal ini kemungkinan terjadi karena penambahan reagen Millon yang terlalu banyak.
Uji Ninhidrin
            Asam amino bebas adalah asam amino dimana gugus aminonya tidak terikat. Pada praktikum di atas, albumin, gelatin, dan fenilanalina membentuk warna ungu kaena dapat bereaksi dengan Ninhidrin. Hal ini menandakan ketiga zat uji tersebut mempunyai gugus asam amino bebas.
            Sebaliknya, pada kasein dan pepton tidak diperoleh indikasi terbentuk atau adanya asam amino bebas, karena reaksi dengan ninhidrin tidak berwarna sampai membentuk warna merah muda. Semakin banyak ninhidrin pada zat uji yang dapat bereaksi, semakin pekat warnanya. Hal ini juga mendasari bahwa uji Ninhidrin dapat digunakan untuk menentukan asam amino secara kuantitatif.
Selain berbagai uji yang telah praktikan bahas, ada pula berapa uji asam amino antra lain uji Nitroprusida yang spesifik pada SH pada asam amino. Ada pula uji Sakaguchi untuk uji protein yang asam aminonya mengandung gugus guanidine seperti arginin yang hasil positifnya memberikan warna merah. Selain itu uji dengan reaksi Ksantoproteina dapat mendeteksi adanya gugus fenil dalam asam amino. Begitu pula dengan reaksi Pauly yang spesifik pada tirosina dan histidina dalan asam amino. Reaksi Ehrlich dan reaksi Folin-Ciocalteu untuk menguji jikalau proteina mengandung triptofan dan tirosin.
            Dalam kehidupan, asam amino terbagi ke dalam dua golongan, yaitu asam amino esensial dan asam amino nonesensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat dibuat atau disintesis oleh tubuh. Asama amino tersebut sangat diperlukan untuk proses metabolisme dalam tubuh, baik untuk kesehatan, ataupun untuk pertumbuhan ubuh yang normal. Sedangkan asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat dibuat oleh tubuh itu sendiri. Yang termasuk ke dalam asam amino esensial, diantaranya: Valin, Leusin, Isoleusin, Treonin, Metionin, Lisin, Fenilalanin, Arginin, Histidin, dan Triptofan. Sedangkan asam amino yang termasuk ke dalam asam amino nonesensial, di antaranya: Glisin, Alanin, Serin, Sistein, Asam Aspartat, Asam Glutamat, Tirosin Prolin, Asparagin, dan Glutamin (Sukardjo 2009). Berikut merupakan struktur ke-20 asam amino standar yang bisa ditemukan di kehidupan sehari-hari:

Simpulan
Protein dan asam amino memberikan reaksi yang bersifat khas, bukan hanya bagi gugus amino dan gugus karboksil bebas, tetapi juga bagi gugus R yang terkandung di dalamnya. Protein dapat bereaksi dengan pereaksi-pereaksi lain seperti juga asam amino yang menjadi penyusunnya. Uji Millon dapat mengindikasikan bahwa suatu protein mengandung asam amino tirosin. Uji Hopkins-Cole menunjukkan reaksi positif terhadap asam amino triptofan. Uji Ninhidrin merupakan uji umum yang dapat dilakukan untuk mengetahui apakah suatu sampel mengandung asam amino atau tidak. Uji Belerang dilakukan untuk menunjukkan asam amino yang mengandung unsur sulfur (S) dalam gugus sampingnya, seperti: sistein dan metionin. Uji Xantoproteat digunakan untuk menguji asam amino yang memiliki inti benzena, seperti: tirosin, triptofan, dan fenilalanin. Uji Biuret digunakan untuk mendeteksi apakah suatu sampel mengandungasam amino atau tidak. Uji biuret tidk dapat mendeteksi asam amino treonin, serin, dan histidin.


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar