PENENTUAN AKTIVITAS ENZIM PAPAIN SEBELUM DAN
SESUDAH MIKROKAPSUL DARI HASIL ISOLASI
GETAH PEPAYA MUDA (
Carica papaya L
)
SKRIPSI
NURUL HUDHA RAMADHANI
120802012
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENENTUAN AKTIVITAS ENZIM PAPAIN SEBELUM DAN
SESUDAH MIKROKAPSUL DARI HASIL ISOLASI
GETAH PEPAYA MUDA (
Carica papaya L
)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
NURUL HUDHA RAMADHANI
120802012
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Penentuan Aktivitas Enzim Papain Sebelum Dan Sesudah Mikrokapsul Dari Hasil
Isolasi Getah Pepaya Muda (Carica papaya L)
Kategori : Skripsi
Nama : Nurul Hudha Ramadhani
NIM : 120802012
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di,
Medan, Januari 2017
Komisi Pembimbing :
Dosen Pembimbing 2, Dosen Pembimbing 1,
Dr. Firman Sebayang, MS Dr. Emma Zaidar, M.Si NIP.195607261985031001 NIP.195512181987012001
Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PENENTUAN AKTIVITAS ENZIM PAPAIN SEBELUM DAN
SESUDAH MIKROKAPSUL DARI HASIL ISOLASI
GETAH PEPAYA MUDA (
Carica papaya L
)
SKRIPSI
Saya mengakui skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2017
NURUL HUDHA RAMADHANI
PENGHARGAAN
Bismillahirrohmanirrohim
Alhamdulillahirabbil’alamin, puji syukur Penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Penulis kemudahan dan jalan hingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Sholawat dan salam Penulis hadiahkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah membawa umatnya kealam penuh ilmu pengetahuan.
Terimakasih Penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Emma Zaidar, M.Si selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Firman Sebayang, MS selaku pembimbing II atas segala bimbingan, ilmu dan waktu yang telah diberikan kepada Penulis dalam menyelesaikan skripsi Penulis ini. Terimakasih kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Medan. Terimakasih juga Penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Firman Sebayang, MS dan Kak Vika, selaku Kepala Laboratorium dan Laboran di Laboratorium Biokimia/KBM FMIPA USU, atas segala bantuan dan fasilitas yang telah disediakan. Serta Penulis ucapkan terimakasih kepada seluruh staf pegawai Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membantu segala keperluan Penulis selama ini.
Ucapan terimakasih Penulis berikan kepada kedua orang tua Penulis (Ayahanda Mahmud Riadi, Ibunda Almarhumah Nur’ainun dan Ibunda Hindun, S.Pd) yang telah membesarkan dan memberikan dukungan baik moril dan materil serta kasih yang tiada tara hingga Penulis berhasil sampai di titik ini. Untuk keluarga Penulis Kakanda Nurlina,SE dan keluarga, Abangda Taufiq dan keluarga, Abangda Dayat dan keluarga, serta seluruh keluarga besar yang tidak bisa Penulis sebutkan satu per satu, terimakasih atas segala dukungan serta do’a hingga Penulis bisa menyelesaikan skripsi Penulis ini.
Tidak lupa juga Penulis ucapkan terimakasih kepada teman-teman seperjuangan Kimia 2012 yang telah memberikan bantuan dan semangat kepada Penulis selama masa perkuliahan hingga saat ini. Terimakasih Penulis ucapkan kepada keluarga besar Laboratorium Biokimia (Bang Habibi, Bang Alex, Kak Putri, Kak Novi, Kak Isti, Henri, Puput, Fitri, Nikmah, Dian, Hamdan, Rifqi, Arwinda, Ika, Aini, Erfi dan Wike) serta terkhusus kepada sahabat Penulis (Mbak Hida, Yuke, Kak Friska, Sonya, Kiki, Nura, Suha, Nisa, Eki, Tanti, Fitri dan Nanda) yang telah sangat membantu dan memberikan dukungan kepada Penulis, Penulis ucapkan terimakasih.
Semoga Allah SWT memberikan berkah-Nya dan membalas segala kebaikan yang telah diberikan kepada Penulis dengan berlipat ganda. Amin Ya Rabbal’alamin.
PENENTUAN AKTIVITAS ENZIM PAPAIN SEBELUM DAN SESUDAH MIKROKAPSUL DARI HASIL ISOLASI
GETAH PEPAYA MUDA (Carica papaya L)
ABSTRAK
Penentuan Aktivitas Enzim Papain Sebelum Dan Sesudah Mikrokapsul Dari Hasil Isolasi Getah Pepaya Muda (Carica papaya L) telah dilakukan dengan cara mengambil getah kemudian dimurnikan dengan pengendapan menggunakan ammonium sulfat dengan variasi kejenuhan 40%, 50% 60%,70% dan 80% (b/v). Aktivitas Enzim Papain ditetapkan dengan uji Spektrofotometer UV-Visible. Enzim papain dengan aktivitas tertinggi diimobilisasi dengan metode penjebakan tipe mikrokapsul. Mikrokapsul yang diperoleh kemudian diuji aktivitasnya dengan Spektrofotometer UV-Visible. Dari hasil penelitian diperoleh aktivitas optimum enzim papain dengan kejenuhan amonium sulfat 60% dalam keadaan bebas pada suhu 55°C dan pH 7 dengan waktu inkubasi 20 menit adalah 101,379µg/mL. Aktivitas optimum Mikrokapsul enzim papain pada suhu 60°C dan pH 7 dengan waktu inkubasi 20 menit adalah 138,068 µg/mL. Enzim Papain dengan selang waktu penyimpanan satu hari memiliki aktivitas 26,626 µg/mL pada suhu penyimpanan 10°C (aktivitas sebesar 85,29%) sedangkan pada suhu penyimpanan 25°C memiliki aktivitas 25,623 µg/mL (aktivitas sebesar 69,92%). Mikrokapsul enzim papain dapat digunakan tiga kali perulangan dengan selang waktu penyimpanan satu hari. Dengan perulangan tiga kali, aktivitas menjadi 56,681 µg/mL (aktivitas sebesar 86,81%) pada suhu penyimpanan 10°C dan aktivitas menjadi 37,615 µg/mL (aktivitas sebesar 66,90%) pada suhu penyimpanan 25°C.
DETERMINING OF PAPAIN ENZYME ACTIVITY BEFORE AND AFTER MICROCAPSULE FROM ISOLATION
PAPAYA LATEX (Carica papaya L)
ABSTRACT
Determining of papain enzyme activity before and after microcapsule from isolation papaya latex (Carica papaya L) has been done with taking latex then purified with proccess sedimentation with ammonium sulfate with 40%, 50%, 60%, 70% and 80% (b/v) saturation variation. Papain enzyme activity settled with spectrofotometer UV-Visible test. Papain enzyme with highest activity immobilizated with microcapsule type trapping method. The result of microcapsule tested the activity with UV-Visible spectrofotometer. From the result of experiment produced optimum activity by papain enzyme with 60% ammonium sulfate saturation into free condition at 55°C and pH 7 with incubation time 20 minutes is 101,379µg/mL. The optimum activity of papain enzyme microcapsule at 60°C and pH 7 with incubation time 20 minutes is 138,068 µg/mL. Papain enzyme with storage time interval one day have activity 26,626 µg/mL at 10°C of storage temperature (activity in the amount of 85,29%) while at 25°C of storage temperature have activity 25,623 µg/mL (activity in the amount of 69,92%). Papain enzyme microcapsule can use three times repetition with storage time interval one day. With three times repetition, the activity become 56,681 µg/mL (activity in the amount of 86,81%) at 10°C of storage temperature and the activity become 37,615 µg/mL (activity in the amount of 66,90%) at 25°C of storage temperature.
DAFTAR ISI
Daftar Tabel viii
Daftar Gambar ix
Daftar Lampiran x
BAB 1 Pendahuluan 1
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Perumusan Masalah 4
1.3. Pembatasan Masalah 4
1.4. Tujuan Penelitian 4
1.5. Manfaat Penelitian 5
1.6. Lokasi Penelitian 5
1.7. Metodologi Penelitian 5
BAB 2 Tinjauan Pustaka 7
3.2. Prosedur Penelitian 22
3.2.1. Isolasi dan Pemurnian Enzim Papain dari Getah Pepaya Muda (Carica papaya L) menggunakan Amonium Sulfat
22
3.2.3. Penentuan Kurva Kalibrasi 24 3.2.4. Pengujian Aktivitas Enzim Papain Metode
Murachi
26
3.2.5. Pengujian Aktivitas Mikrokapsul Enzim Papain 27 3.2.6. Pengujian Stabilitas Enzim Papain Dan
Mikrokapsul Enzim Papain
28
3.3. Bagan Penelitian
3.3.1.Isolasi dan Pemurnian Enzim Papain dari Buah Pepaya Muda Menggunakan Amonium Sulfat
30
3.3.2.Pembuatan Kurva Kalibrasi 31
3.3.3.Pengujian Aktivitas Enzim Papain 33 3.3.4.Pengujian Aktivitas Mikrokapsul Enzim Papain 37 3.3.5.Pengujian Stabilitas Enzim Papain Dan
Mikrokapsul Enzim Papain
40
BAB 4 Hasil Dan Pembahasan 44
4.1. Hasil Penelitian 44
4.1.1. Isolasi Enzim Papain Dari Getah Pepaya Muda (Carica papaya L)
44
4.1.2. Kurva Kalibrasi 45
4.1.3. Penentuan Kondisi Optimum Aktivitas Enzim Papain
4.2.1. Isolasi Enzim Papain 56
4.2.2. Imobilisasi Enzim Papain 55
4.2.3.Penentuan Kadar Protein Enzim Papain dan Mikrokapsul Enzim Papain
56
4.2.4. Penentuan Aktivitas Mikrokapsul Enzim Papain
57
BAB 5 Kesimpulan Dan Saran 63
5.1. Kesimpulan 63
5.2. Saran 63
Daftar Pustaka 64
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel
Judul Halaman
2.1 Komposisi getah pepaya 12
2.2 Komposisi Gizi Buah Pepaya Masak, Pepaya Muda, dan Daun Pepaya Per 100 Gram
17
3.1 Ukuran Larutan Dalam Pembuatan Buffer Fosfat 23 4.1 Data Berat Enzim Papain Yang Diperoleh Dari Isolasi 44 4.2 Data Absorbansi Larutan Standar Tirosin 45 4.3 Data Absorbansi Larutan Standar Bovin Serum
Albumin (BSA)
46
4.4 Kadar Protein Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat
46
4.5 Data Pengaruh Suhu Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 40 %
47
4.6 Data Pengaruh Suhu Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 50 %
48
4.7 Data Pengaruh Suhu Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 60 %
48
4.8 Data Pengaruh Suhu Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 70 %
49
4.9 Data Pengaruh Suhu Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 80 %
49
4.10 Data Pengaruh pH Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 40 %
50
4.11 Data Pengaruh pH Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 50 %
50
4.12 Data Pengaruh pH Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 60 %
51
4.13 Data Pengaruh pH Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 70 %
51
4.14 Data Pengaruh pH Pada Aktivitas Enzim Papain Dengan Kejenuhan Amonium Sulfat 80 %
52
4.15 Data Pengaruh Suhu Pada Aktivitas Mikrokapsul Enzim Papain
54
4.16 Data Pengaruh pH Pada Aktivitas Mikrokapsul Enzim Papain
54
4.17 Pengukuran Kadar Protein Yang Tidak Terenkapsulasi 55
4.18 Data Pengujian Stabilitas Enzim Papain dengan Suhu Penyimpanan 25°C dan 10°C
55
4.19 Data Pengujian Stabilitas Mikrokapsul Enzim Papain dengan Suhu Penyimpanan 25°C dan 10°C
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar
Judul Halaman
2.1 Struktur Papain 13
2.2 Pohon pepaya (Carica papaya L) 15
2.3 Struktur Kappa Karagenan 20
4.1 Reaksi Enzimatis dari Enzim Papain 57
4.2 Struktur Tirosin 57
4.3 Grafik Pengaruh Temperatur Pada Aktivitas Enzim Papain dan Mikrokapsul Enzim Papain
58
4.4 Grafik Pengaruh pH Pada Aktivitas Enzim Papain Dan Mikrokapsul Enzim Papain
59
4.5 Grafik Perbandingan Kestabilan Aktivitas Enzim Papain Dan Mikrokapsul Enzim Papain Pada Suhu 25°C
60
4.6 Grafik Perbandingan Kestabilan Aktivitas Enzim Papain Dan Mikrokapsul Enzim Papain Pada Suhu 10°C
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran
Judul Halaman
1 Kurva Standar Dan Data Pengukuran Tirosin 69 2 Pengolahan Data Hasil Pengukuran Tirosin 70 3 Kurva Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
Larutan Standar Tirosin
71
4 Penentuan Operating Time Pada Pembuatan Kurva Standar Bovin Serum Albumin (BSA)
72
5 Kurva Standar Dan Data Pengukuran Bovin Serum Albumin (BSA)
73
6
7
8
Pengolahan Data Hasil Pengukuran Bovin Serum Albumin (BSA)
Kurva Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Bovin Serum Albumin (BSA)
Enzim Papain dan Tahapan Pembuatan Mikrokapsul Enzim Papain Menggunakan Kappa Karagenan
74
75
