HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.2.1. Isolasi Crude Enzim Papain Dari Getah Buah Pepaya
Dari getah buah pepaya yang digunakan, yaitu sebanyak 26,9685 gram, diperoleh crude enzim papain sebanyak 4,3171 gram. Sehingga rendemen ataupun persen kandungan crude enzim papain didalam getah buah pepaya adalah sebanyak 16%. Jenis buah pepaya yang dipilih untuk diambil getahnya adalah buah pepaya Bangkok yang berumur 2,5-3 bulan. Karena diantara semua jenis pepaya, yang paling banyak mengandung getah adalah jenis pepaya Bangkok. Dan kandungan crude enzim papain yang paling banyak terdapat pada buahnya yang masih muda yaitu sekitar 2,5-3 bulan.
4.2.2. Imobilisasi Crude Enzim Papain
Pada proses imobilisasi crude enzim papain dengan kappa karagenan, digunakan 0,6 g kappa karagenan dalam 20 ml akuades (3%), sedangkan imobilisasi crude enzim papain dengan kappa karagenan dan kitosan digunakan 0,9 g kappa karagenan dalam 30 ml akuades (3%). Karena setelah dilakukan orientasi sebelumnya,
bila kappa karagenan yang digunakan lebih rendah dari 0,9 g pada imobilisasi crude enzim papain dengan kappa karagenan dan kitosan , maka gel yang dihasilkan tidak akan terbentuk sempurna ( tidak keras ). Sehingga dipilih massa kappa karagenan yang digunakan sebanyak 0,9 g ( lebih besar dari imobilisasi dengan kappa karagenan sebelumnya).
Dalam penelitian ini, bahan pendukung yang digunakan adalah kappa karagenan dan kitosan yang sudah jadi dan dijual secara komersial ( teknis ) dan didapat dengan cara membelinya, artinya tidak dilakukan pembuatan kappa karagenan dan kitosan. Dalam proses imobilisasi enzim, jumlah enzim yang terikat dalam bahan pendukung (matriks) harus diperhitungkan. Dalam penelitian ini jumlah crude enzim yang terikat dalam matriks ditentukan dengan melakukan pengujian kadar protein dalam air pencuci dengan metode Biuret. Dari hasil pengukuran ternyata crude enzim yang terjebak bila menggunakan kappa karagenan sekitar 75,70 %, sedangkan bila menggunakan kappa karagenan dan kitosan sekitar 72,37 %.
Dari hasil pengujian aktivitas crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan mengalami penurunan, sedangkan aktivitas crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan dan kitosan mengalami peningkatan, seperti terlihat pada tabel dibawah ini
Tabel 12. Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas Dan Terimobil Aktivitas ( µg/ml )
Crude Enzim Papain Bebas
Crude Enzim Papain Terimobil Dengan Kappa Karagenan
Crude Enzim Papain Terimobil Dengan Kappa Karagenan Dan
Kitosan
82,493 78,706 89,986
Penurunan aktivitas crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan diperkirakan karena perubahan konformasi molekul enzim pada saat imobilisasi, substrat masuk kedalam matriks akan mengalami halangan sterik sehingga akan memerlukan waktu yang lebih lama dari pada enzim bebas akibatnya aktivitasnya lebih rendah. Sedangkan kenaikan aktivitas enzim crude papain terimobil dengan kappa karagenan dan kitosan karena adanya interaksi antara kappa karagenan (bersifat anionik) dan kitosan (bersifat kationik). Sehingga diperkirakan kondisi crude enzim papain tersebut sama dengan kondisi optimumnya pada saat didalam getah papaya atau sebelum diisolasi. Sehingga konformasi enzim sama dengan konformasi substrat
(lock and key). Hal ini menyebabkan interaksi enzim dan substrat meningkat walaupun adanya halangan sterik dari matriks tersebut, sehingga aktivitasnya meningkat. Walaupun peningkatannya tidak begitu besar atau tidak signifikan.
4.2.3. Pengujian Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas dan Crude Enzim Papain Terimobil
4.2.3.1. Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain
Pengaruh suhu terhadap aktivitas proteolitik crude enzim papain seperti gambar 3 berikut.
Gambar 9. Pengaruh suhu terhadap aktivitas crude enzim papain
Pada gambar 3 diatas dapat dilihat bahwa aktivitas crude enzim papain bebas dan terimobil bertambah dengan bertambahnya suhu. Kecepatan reaksi sangat tergantung dari energi kinetik molekul-molekul yang bereaksi. Kecepatan reaksi enzim dibawah suhu optimum adalah hasil dari bertambahnya energi kinetik molekul yang bereaksi, tetapi bila suhu dinaikkan terus, energi kinetik molekul-molekul enzim menjadi demikian besar sehingga melampaui penghalang energi untuk memecah ikatan sekunder yang mempertahankan enzim dalam keadaan katalitik aktif, berubahnya struktur sekunder dan tersier menyebabkan hilangnya aktivitas enzim.
Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain
20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000 100.000 45 50 55 60 65 70 Suhu ( oC ) A k ti v it a s ( µ g /m l)
Enzim Papain Bebas
Enzim Papain Terimobil dengan Kappa Karagenan
Enzim Papain Terimobil dengan Kappa Karagenan dan Kitosan
Suhu optimum crude enzim papain bebas adalah 55oC, crude enzim papain terimobilisasi dengan kappa karagenan adalah 60oC, crude enzim papain terimobilisasi dengan kappa karagenan dan kitosan adalah 65oC. Suhu optimum crude enzim terimobil dengan kappa karagenan dan kitosan lebih tinggi dibanding dengan suhu optimum crude enzim papain terimobilisasi dengan kappa karagenan, dan crude enzim papain bebas. Kenaikan suhu optimum pada crude enzim imobil dikarenakan adanya tambahan energi yang dibutuhkan agar substrat dapat menembus halangan ruang yang disebabkan oleh bahan pendukung kappa karagenan dan kitosan. Dan suhu optimum pada crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan dan kitosan lebih tinggi dibanding dengan crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan dikarenakan adanya tambahan bahan pendukung yang melindungi crude enzim papain sehingga dibutuhkan adanya tambahan energi agar substrat dapat menembus halangan ruang yang disebabkan oleh bahan pendukung tersebut.
4.2.3.2. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain
Pengaruh pH terhadap aktivitas proteolitik enzim papain seperti gambar 4 berikut.
Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain
60.000 70.000 80.000 90.000 100.000 6 6,5 7 7,5 8 pH A k ti v it a s ( µ g /ml )
Enzim Papain Bebas
Enzim Papain Terimobil dengan Kappa Karagenan
Enzim Papain Terimobil dengan Kappa Karagenan dan Kitosan
Gambar 10. Pengaruh pH terhadap aktivitas crude enzim papain
Pada gambar 4 diatas dapat dilihat bahwa aktivitas crude enzim papain bebas dan terimobil bertambah dengan naiknya pH. Dimana pH berhubungan dengan
struktur enzim yang terdiri dari asam-asam amino. Perubahan pH dalam suatu larutan menunjukkan perubahan jumlah ion H+
Terjadinya perubahan konformasi enzim menyebabkan turunnya aktivitas enzim tersebut. Hal ini disebabkan karena konformasi enzim tidak sama dengan konformasi substrat sehingga reaksi antara enzim dengan substrat iidak dapat berlangsung dengan baik. Pada pH optimumnya, jumlah ion H
yang ada didalam larutan. Jumlah ion yang ada akan mempengaruhi ionisasi dari gugus-gugus fungsi pada asam amino dan juga mempengaruhi ikatan hidrogen yang ada pada enzim sehingga dapat menyebabkan terjadinya perubahan konformasi dari enzim tersebut.
+
pH optimum crude enzim papain bebas adalah pH 7, crude enzim papain terimobilisasi dengan kappa karagenan adalah pH 6,5, crude enzim papain terimobilisasi dengan kappa karagenan dan kitosan adalah pH 7. pH optimum crude enzim terimobil dengan kappa karagenan bergeser kearah asam dikarenakan muatan bahan pendukungnya ( kappa karagenan ) bersifat negatif, sehingga pH aktivitas enzim akan bergeser kearah asam. Sedangkan pH optimum crude enzim papain terimobilisasi dengan kappa karagenan dan kitosan tetap ada pH 7 karena kappa karagenan (bersifat anionik ) dan kitosan (bersifat kationik ) sehingga pH nya tetap pada pH 7.
tidak mempengaruhi konformasi enzim sehingga pada pH ini konformasi enzim sama dengan konformasi substrat ( lock and key ). Hal ini menyebabkan interaksi enzim dengan substrat meningkat, sehingga pada pH ini aktivitas enzim paling tinggi.
4.2.4. Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Aktivitas crude Enzim Papain