MOLEKULER DAN FUNGSIONAL PROTEIN DARI BIJI KECIPIR (Psopltocnrpus tetrngonolobus L.)
Oleh:
ESMERALDA NORITA LEIMENA
2 0 0 0
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
KARAKTERISASI S P A T MOLEKULER DAN SIFAT FUNGSION-AL
PROTEIN BIJI KECIPIR (Psoyhocaryris tetragonolob?is)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
ESMERALDA NORITA LEIMENA
F02496099
2000
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
,INSTITUT PERTAMAN BOGOR
ESMERALDA
N.
LEIMENA. F02496099. Karakterisasi Sifat Molekuler dan Sifat Fungsional Protein Biji Kecipir ( Psophocnrpus tetrngol~olohirs L.). Di bawah bimbingan Dahrul Syah.RINGKASAN
Salah satu sumber protein nabati Indonesia yang sangat potensial untuk dikembangkan adalah biji kecipir (Psophocnrp~is tetrgonolob~is). Biji kecipir
memiliki kadar protein sekitar 30-42 % dan kandungan asam amino yang
menyerupai kedelai. Biji kecipir dibandingkan dengan kedelai memiliki kelebihan yaitu produktivitas yang lebih tinggi 2380 tonlha sedangkan kedelai hanya 900 ton/ ha (Haryoto, 1996). Sayangnya pemanfaatan biji kecipir belum banyak. Salah satu penyebabnya adalah kurangnya data sifat molekuler dan sifat fungsional sehingga belum dapat diketahui perencanaan aplikasinya. Tujuan dari penelitian ini adalah karakterisasi sifat molekuler dan sifat fungsional protein biji kecipir (Psophocnrpzis tetrngor?olohzis).
Pada penelitian ini dilakukan pembuatan isolat protein biji kecipir dan kadar protein diukur menggunakan metode Kjeldahl. Ekstraksi protein dilakukan
dengan ekstraksi basa pada pH 8.5 - 8.7 dan pengendapan dilakukan pada pH 4.5.
Analisa sifat molekuler yang dilakukan adalah komposisi asam amino. berat molekul dan titik isoelektrik. Komposisi asam amino diketahui dengan HPLC (High Performance liquid chromatography), perhitungan berat molekul dilakukan
menggunakan elektroforesis SDS-PAGE dan titik isoelektrik diketahui
menggunakan Isoelectric focusing (IEF). Selain itu dilakukan identifikasi protein dominan berdasarkan sifat molekuler di atas dengan menggunakan fasilitas data Expasy. Sifat fungsional yang diuji adalah daya serap air, daya busa, daya emulsi dan daya gel.
Kadar protein konsentrat yang dihasilkan hanya 74.83 % (berat kering) sehinggga hanya bisa disebut konsentrat. Komposisi asam amino menunjukkan bahwa glutamat dan aspartat merupakan asam amino dominan pada biji kecipir. Hasil elektroforesis menunjukkan terdapat 4 pita pada protein biji kecipir dan berat molekul protein dominan adalah 19341 Dalton. Sedangkan pI protein adalah 7.68. Identifikasi protein berdasarkan bank data Expasy belum memberikan hasil yang menggembirakan namun melihat kemiripan dalam pI dan BM kemungkinan protein dominan adalah albumin dengan p18.18 dan BM 19332 Da.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KARAICTERISASI SIFAT MOLEKULER DAN SIFAT FUNGSIONAL
PROTEIN BIJI ICECIPIR (Psophocarpus tetragonolobus L.)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperolel~ gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
Ole11
ESMERALDA NORITA LEIMENA
F0249G099
Dilahirkan pada tanggal 07 September 1978
Diluluskan pada tanggal 14 Septenlber 2000
KATA PENGANTAR
Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat yang telah la
berikan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan tepat waktu. Hanya atas perkenan-
Nya semua ini dapat te jadi dan semua diberikan kembali kepada-Nya.
Kehidupan saya tidak akan seperti ini tanpa adanya orang-orang yang telah
bejasa memberikan pelajaran berharga dengan tulus. Terima kasih saya ucapkan
untuk :
1. Tim QUE yang telah memberikan project g r n ~ l sehingga penelitian ini dapat terlaksana.
2. Dr. Ir. Dahrul Syah sebagai dosen pembimbing.
3. Dr. 1 Slamet Budijanto, Magr dan Dr. Ir. Punviyatno Hariyadi, MSc
sebagai dosen penguji.
4. Papa, Mama dan Thia atas dukungan dan doa yang diberikan
5. Semua guru yang telah memberikan ilmunya sejakdari TK sampai SLTA.
6. Semua dosen yang telah mengajar saya di TPG.
7. Teman-teman satu tim penelitian yang selama ini berbagi duka dan suka
Lolita, Tio, dan Pritha.
8. Teman-teman tercinta selama 4 tahun yang mau menerima aku apa adanya
Liana, Pritha, Tio, Lila, Sefitri, dan Ocit.
9. Teman-teman satu lab yang sering meminjamkan alat-alat Edna, Dina,
Seno, Mira, dan Riyadi.
10. Seluruh TPG33 atas kebersamaanya.
11. Teman-teman tercinta di Regina M' Komang, Awan, Endah, Ayu, Wita,
Dian, Feny, Evi, Linda, Ulfa, Metty, Mirna, Cen li, Ipeh, Resti, dan Yana. 12. Oom dan Tante di Regina yang mau menampung saya.
13. M' Dina, M' Retno, M Sisca dan Ade yang telah menjadi teman saat
pertama kali TPB.
14. Semua laboran di TPG dan semua yang belum tersebutkan yang selama ini
telah membantu saya.
Semoga dengan skripsi ini membawa .pengetahurn bagi yang
DAFTAR IS1
...
KATA PENGANTAR ... '.
... DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL ...
DAFTAR LAMPIRAN ...
I . PENDAHULUAN
A . LATAR BELAKANG ...
B
.
TUJUAN PENELITIAN ...I1
.
TINJAUAN PUSTAKA...
A
.
KECIPIR (Psophocarplrs teiragotrolobrrs L.).B
.
ISOLAT PROTEIN ...C . ELEKTROFORESIS ...
D . ANALISA ASAM AMINO ...
E . ISOELECTRIC FOCUSING ...
F . SEAT FUNGSIONAL ...
111 . BAHAN DAN METODE
...
BAGAN UMUM PENELITIAN
A . ISOLAT PROTEIN ...
... .
B PENGUKURAN KONSENTRASI PROTEIN
. ... C ELEKTROFORESIS SDS-PAGE
D . KOMPOSIS ASAM AMINO ...
E
.
ISOELECTRIC FOCUSING ...F . ANALISA SEAT FUNGSIONAL ...
IV
.
HASIL DAN PEMBAHASAN. ... A EKSTRAKSI PROTEIN
... .
B KOMPOSISI ASAM AMINO
C . PENENTUAN BERAT MOLEKUL (ELEKTROFORESJ$) ...
...
.
D PENENTUAN TITIK ISOELEKTRIK
...
.
F . SIFAT FUNGSIONAL ... 34
v
. KESIPULAN A . KESIMl'ULAN ... 37B . SARAN ... 38
DAFTAR PUSTAKA ... 39
DAFTAR GAMBAR
Halaman
[image:8.605.54.508.80.816.2]Gambar 1. Grafik perbandingan komposisi asam amino biji kecipir
... dan kedelai..
Gambar 2. Perbandingan komposisi asam amino tepung bebas
lemak dan konsentrt biji kecipir. ...
Gambar 3. Perbadingan komposisi asam amino biji kecipir dengan
... literatur..
... Gambar 4a. Ferguson plot standar..
Gambar 4b. Ferguson plot 4 protein biji kecipir.. ...
Gambar 5. Elektroforegram protein biji kecipir pada berbagai
.
-
... konsentrasi gel akrilam~d..
...
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.
Tabel 2. Tabel 3. Tabel 4. Tabel 5. Tabel 6. Tabel 7. Tabel 8. Tabel 9.
Bahan baku impor (protein) selama 5 tahun terakhir.. . . .
. .
Perbandingan nilai gizi biji kecipir, kedelai dan kacang
tanah.. . .
. .
. . .. .
. . ..
. . ..
. . ..
. . ..
. . .Kadar protein sampel metode Kjeldahl.. . .
. .
. . ..
. . . ..Neraca protein konsentrat biji kecipir.. . .
. .
. . .. .
. . ..
. . .. .
Analisa proksimat konsentrat biji kecipir.. . .
. .
. . . ..
. . . .. .
. . ..Perhitungan berat molekul sampel dalam berbagai
konsentrasi akrilamid (% T). . .
. .
. . .. . .
. . . ..
. . ..
. . . .. .
. . . ..
..Komposisi asam amino protein dominan biji kecipir.. .
.
. . . . . * Identifikasi protein dominan berdasarkan data expasy.. . . .Hubungan sifat hngsional konsentrat protein biji kecipir
dibandingkan dengan konsentrat kedelai.. . . .
.
. . .Perhitungan recovery konsentrat protein
Koefisien relasi kurva standar perhitungan berat molekul.
[image:9.608.58.514.71.822.2]DAFTAR LAMPIFUN
Lampiran 1
Lampiran 2 .
Lampiran 3 .
Lampiran 4
.
Lampiran 5a .
Lampiran 5b .
Lampiran 5c .
Lampiran 6 .
Lampiran 7
.
Lampiran 8 .
Lampiran 9 .
... ...
Prosedur pembuatan gel '.
...
Isoelectric focusing
... Perhitungan recovery konsentrat
... Analisa proksimat
...
Kromatogram standar analisa asam amino
... Kromatogram asam amino tepung bebas lemak
...
Kromatogram asam amino konsentrat
Koefisien relasi kurva standar perhitungan berat
molekul ...
...
Kromatogram asam amino protein dominan
...
Kurva standar IEF
...
Konstelasi pencarian identifikasi protein
MOLEKULER DAN FUNGSIONAL PROTEIN DARI BIJI KECIPIR (Psopltocnrpus tetrngonolobus L.)
Oleh:
ESMERALDA NORITA LEIMENA
2 0 0 0
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
KARAKTERISASI S P A T MOLEKULER DAN SIFAT FUNGSION-AL
PROTEIN BIJI KECIPIR (Psoyhocaryris tetragonolob?is)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
ESMERALDA NORITA LEIMENA
F02496099
2000
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
,INSTITUT PERTAMAN BOGOR
ESMERALDA
N.
LEIMENA. F02496099. Karakterisasi Sifat Molekuler dan Sifat Fungsional Protein Biji Kecipir ( Psophocnrpus tetrngol~olohirs L.). Di bawah bimbingan Dahrul Syah.RINGKASAN
Salah satu sumber protein nabati Indonesia yang sangat potensial untuk dikembangkan adalah biji kecipir (Psophocnrp~is tetrgonolob~is). Biji kecipir
memiliki kadar protein sekitar 30-42 % dan kandungan asam amino yang
menyerupai kedelai. Biji kecipir dibandingkan dengan kedelai memiliki kelebihan yaitu produktivitas yang lebih tinggi 2380 tonlha sedangkan kedelai hanya 900 ton/ ha (Haryoto, 1996). Sayangnya pemanfaatan biji kecipir belum banyak. Salah satu penyebabnya adalah kurangnya data sifat molekuler dan sifat fungsional sehingga belum dapat diketahui perencanaan aplikasinya. Tujuan dari penelitian ini adalah karakterisasi sifat molekuler dan sifat fungsional protein biji kecipir (Psophocnrpzis tetrngor?olohzis).
Pada penelitian ini dilakukan pembuatan isolat protein biji kecipir dan kadar protein diukur menggunakan metode Kjeldahl. Ekstraksi protein dilakukan
dengan ekstraksi basa pada pH 8.5 - 8.7 dan pengendapan dilakukan pada pH 4.5.
Analisa sifat molekuler yang dilakukan adalah komposisi asam amino. berat molekul dan titik isoelektrik. Komposisi asam amino diketahui dengan HPLC (High Performance liquid chromatography), perhitungan berat molekul dilakukan
menggunakan elektroforesis SDS-PAGE dan titik isoelektrik diketahui
menggunakan Isoelectric focusing (IEF). Selain itu dilakukan identifikasi protein dominan berdasarkan sifat molekuler di atas dengan menggunakan fasilitas data Expasy. Sifat fungsional yang diuji adalah daya serap air, daya busa, daya emulsi dan daya gel.
Kadar protein konsentrat yang dihasilkan hanya 74.83 % (berat kering) sehinggga hanya bisa disebut konsentrat. Komposisi asam amino menunjukkan bahwa glutamat dan aspartat merupakan asam amino dominan pada biji kecipir. Hasil elektroforesis menunjukkan terdapat 4 pita pada protein biji kecipir dan berat molekul protein dominan adalah 19341 Dalton. Sedangkan pI protein adalah 7.68. Identifikasi protein berdasarkan bank data Expasy belum memberikan hasil yang menggembirakan namun melihat kemiripan dalam pI dan BM kemungkinan protein dominan adalah albumin dengan p18.18 dan BM 19332 Da.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KARAICTERISASI SIFAT MOLEKULER DAN SIFAT FUNGSIONAL
PROTEIN BIJI ICECIPIR (Psophocarpus tetragonolobus L.)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperolel~ gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
Ole11
ESMERALDA NORITA LEIMENA
F0249G099
Dilahirkan pada tanggal 07 September 1978
Diluluskan pada tanggal 14 Septenlber 2000
KATA PENGANTAR
Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat yang telah la
berikan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan tepat waktu. Hanya atas perkenan-
Nya semua ini dapat te jadi dan semua diberikan kembali kepada-Nya.
Kehidupan saya tidak akan seperti ini tanpa adanya orang-orang yang telah
bejasa memberikan pelajaran berharga dengan tulus. Terima kasih saya ucapkan
untuk :
1. Tim QUE yang telah memberikan project g r n ~ l sehingga penelitian ini dapat terlaksana.
2. Dr. Ir. Dahrul Syah sebagai dosen pembimbing.
3. Dr. 1 Slamet Budijanto, Magr dan Dr. Ir. Punviyatno Hariyadi, MSc
sebagai dosen penguji.
4. Papa, Mama dan Thia atas dukungan dan doa yang diberikan
5. Semua guru yang telah memberikan ilmunya sejakdari TK sampai SLTA.
6. Semua dosen yang telah mengajar saya di TPG.
7. Teman-teman satu tim penelitian yang selama ini berbagi duka dan suka
Lolita, Tio, dan Pritha.
8. Teman-teman tercinta selama 4 tahun yang mau menerima aku apa adanya
Liana, Pritha, Tio, Lila, Sefitri, dan Ocit.
9. Teman-teman satu lab yang sering meminjamkan alat-alat Edna, Dina,
Seno, Mira, dan Riyadi.
10. Seluruh TPG33 atas kebersamaanya.
11. Teman-teman tercinta di Regina M' Komang, Awan, Endah, Ayu, Wita,
Dian, Feny, Evi, Linda, Ulfa, Metty, Mirna, Cen li, Ipeh, Resti, dan Yana. 12. Oom dan Tante di Regina yang mau menampung saya.
13. M' Dina, M' Retno, M Sisca dan Ade yang telah menjadi teman saat
pertama kali TPB.
14. Semua laboran di TPG dan semua yang belum tersebutkan yang selama ini
telah membantu saya.
Semoga dengan skripsi ini membawa .pengetahurn bagi yang
DAFTAR IS1
...
KATA PENGANTAR ... '.
... DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL ...
DAFTAR LAMPIRAN ...
I . PENDAHULUAN
A . LATAR BELAKANG ...
B
.
TUJUAN PENELITIAN ...I1
.
TINJAUAN PUSTAKA...
A
.
KECIPIR (Psophocarplrs teiragotrolobrrs L.).B
.
ISOLAT PROTEIN ...C . ELEKTROFORESIS ...
D . ANALISA ASAM AMINO ...
E . ISOELECTRIC FOCUSING ...
F . SEAT FUNGSIONAL ...
111 . BAHAN DAN METODE
...
BAGAN UMUM PENELITIAN
A . ISOLAT PROTEIN ...
... .
B PENGUKURAN KONSENTRASI PROTEIN
. ... C ELEKTROFORESIS SDS-PAGE
D . KOMPOSIS ASAM AMINO ...
E
.
ISOELECTRIC FOCUSING ...F . ANALISA SEAT FUNGSIONAL ...
IV
.
HASIL DAN PEMBAHASAN. ... A EKSTRAKSI PROTEIN
... .
B KOMPOSISI ASAM AMINO
C . PENENTUAN BERAT MOLEKUL (ELEKTROFORESJ$) ...
...
.
D PENENTUAN TITIK ISOELEKTRIK
...
.
F . SIFAT FUNGSIONAL ... 34
v
. KESIPULAN A . KESIMl'ULAN ... 37B . SARAN ... 38
DAFTAR PUSTAKA ... 39
DAFTAR GAMBAR
Halaman
[image:76.605.54.508.80.816.2]Gambar 1. Grafik perbandingan komposisi asam amino biji kecipir
... dan kedelai..
Gambar 2. Perbandingan komposisi asam amino tepung bebas
lemak dan konsentrt biji kecipir. ...
Gambar 3. Perbadingan komposisi asam amino biji kecipir dengan
... literatur..
... Gambar 4a. Ferguson plot standar..
Gambar 4b. Ferguson plot 4 protein biji kecipir.. ...
Gambar 5. Elektroforegram protein biji kecipir pada berbagai
.
-
... konsentrasi gel akrilam~d..
...
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.
Tabel 2. Tabel 3. Tabel 4. Tabel 5. Tabel 6. Tabel 7. Tabel 8. Tabel 9.
Bahan baku impor (protein) selama 5 tahun terakhir.. . . .
. .
Perbandingan nilai gizi biji kecipir, kedelai dan kacang
tanah.. . .
. .
. . .. .
. . ..
. . ..
. . ..
. . ..
. . .Kadar protein sampel metode Kjeldahl.. . .
. .
. . ..
. . . ..Neraca protein konsentrat biji kecipir.. . .
. .
. . .. .
. . ..
. . .. .
Analisa proksimat konsentrat biji kecipir.. . .
. .
. . . ..
. . . .. .
. . ..Perhitungan berat molekul sampel dalam berbagai
konsentrasi akrilamid (% T). . .
. .
. . .. . .
. . . ..
. . ..
. . . .. .
. . . ..
..Komposisi asam amino protein dominan biji kecipir.. .
.
. . . . . * Identifikasi protein dominan berdasarkan data expasy.. . . .Hubungan sifat hngsional konsentrat protein biji kecipir
dibandingkan dengan konsentrat kedelai.. . . .
.
. . .Perhitungan recovery konsentrat protein
Koefisien relasi kurva standar perhitungan berat molekul.
[image:77.608.58.514.71.822.2]DAFTAR LAMPIFUN
Lampiran 1
Lampiran 2 .
Lampiran 3 .
Lampiran 4
.
Lampiran 5a .
Lampiran 5b .
Lampiran 5c .
Lampiran 6 .
Lampiran 7
.
Lampiran 8 .
Lampiran 9 .
... ...
Prosedur pembuatan gel '.
...
Isoelectric focusing
... Perhitungan recovery konsentrat
... Analisa proksimat
...
Kromatogram standar analisa asam amino
... Kromatogram asam amino tepung bebas lemak
...
Kromatogram asam amino konsentrat
Koefisien relasi kurva standar perhitungan berat
molekul ...
...
Kromatogram asam amino protein dominan
...
Kurva standar IEF
...
Konstelasi pencarian identifikasi protein