TESIS NIM: satu syarat. Oleh

 

  PENYIAP DA KROMAT PAN SAMP ALAM TER TOGRAFI L B Ka unt

MAZ

INST

PEL DAN A RIPANG HI LAPIS TIP BERKINER arya tulis se tuk memper Institut T

DA NAFT

NIM

(Progra

ITUT TEK

 

ANALISIS K ITAM (Holo PIS (TLC) D RJA TINGG

TESIS

ebagai salah roleh gelar M Teknologi B Oleh

TALIA PA

M: 205070

am Studi K

KNOLOG

2009

KANDUNGA othuria edul DAN KROM GI (HPLC) h satu syara Magister da Bandung

ALALANG

093

Kimia)

GI BANDU

AN ASAM lis) DENGA MATOGRAF at ari

GAN

UNG

AMINO AN FI CAIR

i 

PENYIAPAN SAMPEL DAN ANALISIS KANDUNGAN ASAM AMINO SAMPEL TERIPANG HITAM (Holothuria edulis) DENGAN KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS (TLC) DAN KROMATOGRAFI CAIR

BERKINERJA TINGGI (HPLC)

Oleh

MAZDA NAFTALIA PALALANGAN NIM: 20507093

(Program Studi Kimia)

Institut Teknologi Bandung

Menyetujui Pembimbing Jumat , 26 Juni 2009 _________________________ (Dr. Suryo Gandasasmita, MT) NIP. 132163880  

HALAMAN PERSEMBAHAN

 

Kupersembahkan karya ini kepada

kedua orang tua,

kedua anak tercinta Nini Rismala Putri dan Geby Oktavia Sari,

adik Selvi dan adik Hesti beserta keluarga

ii 

ABSTRAK

 

PENYIAPAN

 

SAMPEL

 

DAN

 

ANALISIS

 

KANDUNGAN

 

ASAM

 

AMINO

 

DALAM

 

TERIPANG

 

HITAM

 

(HOLOTHURIA EDULIS)

 

DENGAN

 

KROMATOGRAFI

 

LAPIS

 

TIPIS

 

(TLC)

 

DAN

 

KROMATOGRAFI

 

CAIR

  

BERKINERJA

 

TINGGI

 

(HPLC)

 

      

      Oleh 

Mazda Naftalia Palalangan  NIM : 20507093 

Teripang  hitam  (Holothuria  edulis)  merupakan  hewan  laut  yang 

mempunyai kandungan gizi yang cukup tinggi khususnya protein, oleh 

karena  itu,  sangat  potensial  untuk  dikembangkan  sebagai  produk 

agrokimia  baru  yang  dapat  mendatangkan  devisa  bagi  negara  dan 

meningkatkan  kesejahtraan  masyarakat.  Tujuan  penelitian  ini  adalah 

untuk mengungkapkan   jenis dan kadar asam amino yang terkandung 

dalam protein teripang hitam (Holothuria edulis). Identifikasi asam amino 

dilakukan dengan kromatografi lapis tipis (TLC) dan kromatografi cair 

berkinerja tinggi (HPLC). Sebagai fasa diam pada kromatografi lapis tipis  adalah pelat silika gel 60 F 254. Dua macam fasa gerak yang digunakan 

untuk analisis dengan kromatografi lapis tipis berupa, campuran butanol: 

asam asetat: air (4:1:1) dan campuran kloroform : metanol : air (2:2:1). 

Kromatogram memperlihatkan 7 jenis asam amino, yaitu arginin, histidin, 

leusin, lisin, metionin,   feilalanin dan valin. Untuk analisis asam amino 

yang dilakukan dengan   HPLC, digunakan fasa gerak berupa bufer A 

(campuran natrium asetat 0,025 M dengan pH = 6,5), NaEDTA 9% (V/V), 

metanol 1 % (V/V), THF (tetra hidro furan) dan pelarut B (metanol 95%), 

fasa  diam  berupa  ultra  Techspere‐ODC  (oktadesil  silan),  serta  sistem 

deteksi  derivatisasi  pre‐column.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa 

daging  teripang  hitam  (Holothuria  edulis)  mengandung  asam  amino  

nonesensial sebanyak   17,41 % yang terdiri dari   asam aspartat 3,20 %,   asam glutamat 4,25 %, serin 1,39 %, glisin 2,73 %, arginin 2,81 %, tirosin  0,90 %, dan   alanin 2,13%. Sementara itu asam amino   esensial sejumlah  9,56 % terdiri dari  histidin 0,33 %, treonin 1,41 %, metionin 0,71 %, valin  1,08 %, fenilalanin 1,03 %, isoleusin   0,80%,   leusin 1,71 %, dan   lisin  

2,49%. 

 

Kata kunci:  Teripang hitam (Holothuria edulis), asam amino, kromatografi  

iii   

ABSTRACT

 

SAMPLE

 

PREPARATION

 

AND

 

ANALYSIS

 

AMINO

 

ACID

 

FROM

 

BLACK

 

CUCUMBER

 

(HOLOTHURIA

 

EDULIS)

 

WITH

 

THIN

 

LAYER

 

CHROMATOGRAPHY

 

(TLC)

 

AND

 

HIGH

 

PERFORMANCE

 

LIQUID

 

CHROMATOGRAPHY

 

(HPLC)

  

       By 

Mazda Naftalia Palalangan 

NIM : 20507093 

Program Studi Kimia, Institut Teknologi Bandung 

 

Black cucumber (Holothuria edulis) is a sea animal having high nutrition, 

especially  protein.  Thus  it  is  very  potential  to  cultivate  as  a  new 

agrochemical product.The research aim is  to  determine      amino  acid 

qualitatively  and quantitatively in black cucumber (Holothuria edulis). The 

identification and determination of amino acid was carried out by thin 

layer  chromatography  (TLC)  and  high  performance  liquid 

chromatography (HPLC).  TLC operational condition was as follows silica 

gel plat 60 F 254 was used as stationary phase and two types of mobile 

phase were buthanol : acetic acid : water (4 : 1 : 1) and chloroform : 

methanol : water (2 : 2 : 1). The chromatogram showed   7   amino acid, 

arginine, histidine, leusine, lisine, methionine,  phenylalanine and valine.  

Analysis by HPLC was carried out using buffer A (mixture of sodium 

acetate 0,025 M (pH = 6,5); NaEDTA 9%(v/v); methanol 1%(v/v); THF as 

mobile phase; and reagent B (methanol 95%(v/v) as mobile phase, ultra 

Techspere‐ODC  was used as stationary phase, and pre‐column derivation 

detection system. The result demonstrates that black cucumber (Holothuria 

edulis) consists of 17,41% non‐essential amino acid and 9,56% essential 

amino acid. Composition of non‐essential amino acid are 3,20% aspartic 

acid; 4,25% glutamic acid; 1,39% serine; 2,73% glisine; 2,81% arginine; 

0,90% tyrosine; 2,13% alanine. And composition of essential amino acid 

are  0,33% histidine; 1,41%  threonine; 0,71%  methionine;  1,08% valine; 

1,03% phenylalanine; 0,80% isoleusine; 1,71% leusine; and 2,49% lysine.   

Keywords:   Black cucumber (Holothuria edulis), amino acid, thin layer 

chromatography  (TLC),  high  performance  liquid 

chromatography (HPLC).        

PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS

Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandun. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizing pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.

Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.

v 

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji Syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas kasih karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini yang disusun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan untuk melengkapi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Magister Pengajaran pada Program Pascasarjana di Institut Teknologi Bandung.

Pada kesempatan ini penulis menyampikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan tesis ini, khususnya kepada yang terhormat Bapak Dr. Suryo Gandasasmita, MT selaku pembimbing atas semua saran, bimbingan dan nasihat kepada penulis selama melakukan penelitian hingga tesis ini dapat diselesaikan.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada berbagai pihak yang membantu penulis dalam menyelesaikan program Magister, yaitu kepada yang terhormat:

1. Menteri Pendidikan Nasional yang telah memberikan dukungan pembiayaan melalui program beasiswa unggulan hingga penyelesaian Tugas Akhir Tesis berdasarkan DIPA Sekretariat Jendral DEPDIKNAS tahun anggaran 2007-2009.

2. Wali Kota Palu dan Kepala Dinas Pendidikan dan Pengajaran Kota Palu yang telah memberikan izin kepada penulis untuk mengikuti pendidikan program Magister di Sekolah Pascasarjana ITB.

3. Bapak Drs. Abdul Chair A.M, selaku kepala SMA Negeri 3 Palu yang telah mengizinkan dan mendukung penulis untuk mengikuti program Magister Pengajaran di Program Pascasarjana ITB.

4. Dekan dan para wakil Dekan FMIPA-ITB beserta para staf yang telah mengelola pelaksanaan pendidikan program Magister.

vii 

5. Ketua Program Studi, Ketua pengelola Program Magister Pengajaran Kimia, Staf Pengajar dan Tata usaha yang telah membimbing, mengajar, dan membantu penulis dalam mengikuti dan menyelesaikan Program Magister. 6. Bapak Dr. Muh. Zulfikar selaku Kepala Laboratorium Analitik Kimia ITB

yang telah mengizinkan menggunakan sarana dan prasarana di Laboratorium Analitik sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini dengan baik. 7. Rekan-rekan mahasiswa S-1 dan S-2 angkatan 2006-2007 Jurusan Kimia ITB

khususnya jurusan Kimia Analitik atas kebersamaan dan kekompakannya. 8. Ayah, ibu, saudara, dan anak-anak tercinta Nini Rismala Putri, Geby Octavia

Sary atas bantuan dan dorongannya yang selama ini tidak henti-hentinya memotivasi penulis dalam mengikuti pendidikan Program Magister di Sekolah Pascasarjana ITB.

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN ... i

ABSTRAK ... ii

ABSTRACT ... iii

PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS ... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ... v

UCAPAN TERIMA KASIH ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR TABEL ... xii

Bab I Pendahuluan I.1 Latar Belakang Masalah ... 1

I.2 Perumusan Masalah ... 2

I.3 Tujuan Penelitian ... 3

I.4 Manfaat Penelitian ... 3

I.5 Sistematika Tesis ... 3

Bab II Tinjauan Pustaka II.1 Teripang ... 5

II.1.1 Tinjauan umum tentang teripang ... 5

II.1.2 Sistematika dan ciri morfologi teripang hitam (Holothuria edulis) ... 8

II.2 Protein... 10

II.2.1 Tinjauan umum protein ... 10

II.2.2 Struktur Protein ... 10

II.2.3 Sifat-sifat Protein ... 12

II.2.4 Fungsi protein dalam tubuh ... 13

II.3 Asam amino ... 14

II.3.1 Asam amino esensial dan non esensial ... 18

II.3.2 Reaksi metabolisme asam amino ... 20

II.3.3 Sifat asam-basa asam amino ... 21

II.3.4 Reaksi gugus amino ... 22

II.4 Analisi asam amino ... 24

II.4.1 Kromatografi ... 24

II.4.2 Kromatografi lapis tipis (KLT) ... 25

II.4.3 Kromatografi cairan kinerja tinggi (HPLC) ... 26

BAB III Metodologi Penelitian III.1 Bahan dan Alat yang Digunakan dalam Penelitian ... 27

III.2 Pengambilan dan Penyiapan Sampel ... 29

III.3 Penyiapan Larutan Standar ... 30

III.4 Penyiapan Fase Diam Dan Fase Gerak Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ... 31

ix 

III.4.1 Prosedur Kromatografi Lapis Tipis ... 31

III.4.2 Pengkondisian Kromatografi Lapis Tipis ... 31

III.5 Analisis Protein dengan Mikro-Kjeldahl ... 32

III.5.1 Analisis Asam Amino ... 32

III.5.2 Analisis Data ... 34

III.6 Diagram Alir penelitian... 35

III.7 Menentukan Jenis Asam Amino Esensial dan gugus Peptida dalam Protein untuk Pembelajaran Kimia di SMA dengan membuat Modul Praktikum ... 36

BAB IV Hasil dan Pembahasan IV.1 Hasil Analisis Protein dengan cara Mikro-Kjeldahl ... 37

IV.2 Analisis Kualitatif asam amino dengan Kromatografi lapis tipis (KLT) ... 39

IV.3 Analisis Kuantitatif Asam Amino dengan HPLC ... 45

IV.4 Studi Pemisahan Asam amino Esensial dalam Sampel Teripang Hitam(Holothuria edulis) dengan Kromatografi Kertas……..……….47

IV.5 Nilai Gizi Teripang Hitam (Holothuria edulis)……… ...49

BAB V Kesimpulan dan Saran V.1 Kesimpulan ... 52 V.2 Saran ... 53 DAFTAR PUSTAKA ... 54 LAMPIRAN ... 56

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN Halaman

A. Daftar urutan fasa gerak berdasarkan kepolaran ... 56

B. Kromatogram Asam Amino Standar ... 57

C. Kromatogram Sampel Teripang Hitam (Holothuria edulis) ... 58

D. Komposisi Asam-asam Amino Esensial dan Nilai Kimia Beberapa Protein Makanan (milligram asam amino per gram nitrogen) ... 59

E. Gambar HPLC ... 60

F. Modul Praktikum ... 61

G. Asapek Pembelajaran tentang Ikatan Peptida ... 63

H. Perhitungan Hasil Analisis HPLC setelah dikonfersi ke satuan dalam milligram asam amino per gram Nitrogen ... 65

xi 

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR Halaman

II.1 Jenis-jenis Teripang Ekonomis ... 7

II.2 Morfologi teripang hitam (Holothuria edulis) ... 9

II.3 Struktur dasar asam amino ... 11

II.4 Pembentukan ikatan peptida ... 11

II.5 Asam amino dengan gugus R non polar ... 15

II.6 Asam amino dengan gugus R polar ... 16

II.7 Asam amino dengan gugus R polar bermuatan negatif ... 17

II.8 Asam amino dengan gugus R polar bermuatan positip ... 17

II.9 Struktur ion zwitter asam amino ... 21

II.10 Struktur D-alanin dan L-alanin ... 22

II.11 Reaksi ninhidrin dengan asam amino ... 23

II.12 Reaksi OPA dengan asam amino ... 23

II.13 Blok diagram peralatan pokok HPLC ... 26

III.1 Diagram alir penelitian ... 35

III.2 Diagram alir penentuan asam amino dan gugus peptida dalam protein secara kromatografi kertas ... 36

IV.1 Kromatogram dengan noda-noda sampel dan noda-noda asam amino standar (BAA) ... 40

IV.2 Kromatogram dengan noda-noda sampel dan noda-noda asam amino Standar (CMA) ... 41

B Kromatogram Asam Amino Standar... 57

C Kromatogram Asam Amino Teripang Hitam (Holothuria edulis) (sampel) ... 58

DAFTAR TABEL

TABEL Halaman

II.1 Komposisi kandungan gizi teripang kering ... 6

II.2 Asam amino esensial dan non esensial ... 19

III.1 Komposisi larutan standar yang digunakan pada percobaan analisa kualitatif secara Kromatografi lapis tipis (KLT) ... 30

III.2 Profil gradien asam-asam amino hidrolisa ... 33

IV.1 Data hasil analisis protein teripang secara mikro-Kjeldhal ... 37

IV.2 Data fasa gerak hasil analisis kromatografi lapis tipis(KLT) ... 39

IV.3 Data hasil Kromatografi Lapis Tipis produk hidrolisis protein dengan fasa gerak n-butanol : asam asetat : air (BAA) (4 :1 :1) dan kloroform : metanol: amoniak (KMA) (2 :2 : 1) ... 42

IV.4 Hasil analisis macam dan komposisi asam amino daging teripang hitam (Holothuria edulis) dan kadar asam amino lainnya ... 46

IV.5 Hasil Percobaan Penentuan Asam Amino Esensial dalam Protein teripang hitam (Holothuria edulis) secara Kromatografi kertas dengan fasa gerak butanol : asam asetat : air (5:2:5) ... 48