i SKRIPSI
Oleh
AKHMAD RIFQI CAHYO UTOMO
PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PETERNAKAN DAN PERTANIAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
ii
PENETAPAN INHIBITORY ACTIVITY PEROKSIDASE DARI EKSTRAK DAUN TOMAT OLEH
GULA D-PSIKOSA DAN L-PSIKOSA
Oleh
AKHMAD RIFQI CAHYO UTOMO NIM : 23020112100012
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Program Studi S-1 Teknologi Pangan
Fakultas Peternakan dan Pertanian Universitas Diponegoro
PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PETERNAKAN DAN PERTANIAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
v
RINGKASAN
AKHMAD RIFQI CAHYO UTOMO. 2302011210012. 2016. Penetapan
Inhibitory Activity Peroksidase dari Ekstrak Daun Tomat oleh Gula D-psikosa dan
L-psikosa. (Determination of Inhibitory Activity Peroxidase from Tomato Leaves
Extract Against D-psicose and L-psicose). (Pembimbing: AHMAD N.
AL-BAARRI dan ANANG M. LEGOWO).
Penelitian ini dilaksanakan Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2015 – Desember 2015 di Laboratorium Kimia dan Gizi Pangan Fakultas Peternakan dan Pertanian dan Laboratorium Terpadu, Universitas Diponegoro, Semarang. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur aktivitas inhibisi D-psikosa dan L-psikosa pada enzim peroksidase daun tomat dengan penentuan nilai Km,
Vmax dan Ki.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun tomat (diambil sesaat sebelum proses pemanenan), H2O2 (Merck, Germany), 2,2’-azino-bis
(3-ethylbenzthia-zoline-6-sulfonicacid)(ABTS)(AppliChem, Germany Lot no. 2X001714), DEAE-Sepharose (Sigma-Aldrich, USA, Lot no.MKBS5227V),
Sodium Chloride (HIMEDIA, India), di-Sodium Hydrogen Phosphate
(HIMEDIA, India), rare sugar D-psikosa dan L-psikosa (Kagawa Rare Sugar Research Center, Japan) dan bahan reagen lainnya yang sesuai dengan dipersyaratkan. Alat yang digunakan diantaranya timbangan analitik, kolom purifikasi, plate reader (Biochrom EZ Read 800 Plus Microplate Reader, United Kingdom), centrifuse tube, centrifuge, vortex, micropipet, refrigrator dan
microtube. Metode penelitian yang dilaksanakan terdiri dari Ekstraksi Daun
Tomat, Purifikasi Peroksidase Daun Tomat, Uji Profil Protein Elektroforesis Gel Poliakrilamida-Sodium Dodesil Sulfat (SDS PAGE), Uji Total Protein Bradford, Pengujian Aktivitas Enzim dengan Inhibitor D-psikosa dan L-psikosa, Perhitungan Kinetika Enzim dan Analisis Data.
Hasil penelitian nilai Km, Vmax dan Ki pada inhibitor D-psikosa secara
berturut-turut adalah 0,0184±0,00006, 9,267±0,942 dan 0,809±0,244 mM. Nilai Km, Vmax dan Ki pada inhibitor L-psikosa secara berturut-turut adalah
0,0177±0,0007, 9,82±1,2871 dan 0,499±0,313 mM.
Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa nilai Km D-psikosa
lebih tinggi daripada L-psikosa sehingga lebih cepat mencapai Vmax atau
kemampuan inhibisi lebih rendah dibandingkan L-psikosa. Nilai Ki D-psikosa
lebih tinggi daripada L-psikosa sehingga D-psikosa lebih lemah menghambat aktivitas enzim. D-psikosa dan L-psikosa merupakan inhibitor non-kompetitif. Kata Kunci : Daun Tomat, Peroksidase, Kinetika Inhibisi
vi
KATA PENGANTAR
Daun tomat tidak banyak dimanfaatkan dan hanya menjadi limbah pasca panen, namun berdasarkan beberapa penelitian, daun tomat mengadung enzim peroksidase yang dapat dimanfaaatkan sebagai senyawa antimikroba. Aktivitas kinetik enzim peroksidase terhadap inhibitor dapat diketahui dari nilai Km
(Michaelis–Menten konstanta), Vmax(kecepatan reaksi maksimum) dan
Ki(Konstanta Inhibisi). Data kinetik dari enzim peroksida dari berbagai macam
tanaman seperti lobak dan kedelai telah diketahui namun dari ekstrak daun tomat sampai saat ini belum diketahui. Tujuan penelitan untuk mengukur aktivitas inhibisi D-psikosa dan L-psikosa pada enzim peroksidase daun tomat dengan penentuan nilai Km, Vmax dan Ki sebagai dasar kinetika enzim peroksidase daun
tomat. Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah untuk memberikan informasi terkait data kinetik enzim daun tomat (Km, Vmax) dan nilai aktivitas
inhibisi (Ki) D-psikosa dan L-psikosa dari daun tomat sebagai landasan untuk
penelitian berikutnya tentang aplikasi enzim tersebut di bidang pangan.
Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Prof. Dr. Ir. Anang M. Legowo, M.Sc., selaku Ketua Program Studi S-1 Teknologi Pangan, selaku dosen pembimbing dan selaku dosen wali atas bimbingannya; Ahmad N. Al-Baarri PhD., selaku Ketua Laboratorium Kimia dan Gizi Pangan dan dosen pembimbing atas bimbingannya, saran, perhatian, kesabaran pemberian ilmu dan pengarahannya sehingga dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “PENETAPAN INHIBITORY ACTIVITY PEROKSIDASE DARI EKSTRAK DAUN TOMAT OLEH GULA D-PSIKOSA DAN L-PSIKOSA”
vii
Penulis juga ingin mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada orang tua tercinta, Edy Suprapto dan Sri Yuli Purwanti serta adik saya Ismah Dwi Cahyani atas doa, kasih sayang serta dukungannya yang sangat memotivasi Penulis dalam menempuh masa perkuliahan serta proses penulisan tugas akhir.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tidak akan terlaksana dengan baik tanpa adanya bantuan, motivasi, dan doa dari berbagai pihak. Oleh karena itu, Penulis juga ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Mukh Arifin, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Peternakan dan Pertanian.
2. Dr. Ir. Nurwantoro, MS., Dr. Heni Rizqiati S.Pt., M.P., dan Prof. Dr. Ir. V. Priyo Bintoro, M.Agr., selaku dosen penguji dan dosen panitia.
3. Seluruh dosen dan staff akademik Fakultas Peternakan dan Pertanian Universitas Diponegoro terutama Program Studi Teknologi Pangan, Bapak Nurwantoro, Bapak Setya Budi, Bapak Priyo, Bapak Yoyok, Ibu Etza, Ibu Santi, Ibu Heni, Bapak Hintono, Bapak Bambang Dwiloka, Bapak Yoga, Bapak Masykuri, Mas Indarto, Ibu Ninuk dan Mba Tari yang memberikan ilmu pengetahuan, memotivasi, dan memperlancar proses penulisan tugas akhir ini.
4. Sahabat-sahabat seperjuangan Penulis Tim Enzim Cornelius Wahyu Candra Adi, Triutami, Adrian Rachmantyo, Fauzan Lanang, Hanif Nur, Adhie Wijaya, Desy Ayuningtias, Cleopatra
viii
Hendria, Dyah Nurul Oktaviani, Hanna Fauziat K., Rikyan Hanif Sarya, Anugrah Tamam Basroni, Rahim Fajar Pangestu, Muthia Cita Hapsari, Fathiyatul Islamiyah, Mba Ica, Mba Novia dan Mas Nurul Yaqin yang selalu kompak demi terselesaikannya penelitian. 5. Sahabat-sahabat mahasiswa Teknologi Pangan 2012 yang selalu
memberikan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna sehingga saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi perbaikan di masa mendatang. Semoga tugas akhir berupa skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak.
Semarang, Juni 2016
ix DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ... vi DAFTAR ISI ... ix DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR ILUSTRASI ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1. Enzim Peroksidase ... 5
2.2. Daun Tomat ... 6
2.3. D-psikosa dan L-psikosa ... 7
2.4. Kinetika Enzim ... 10
BAB III MATERI DAN METODE ... 14
3.1. Materi ... 14
3.2. Metode ... 14
3.3. Analisis Data ... 19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 20
4.1. Ekstraksi dan Purifikasi Peroksidase Daun Tomat ... 20
4.2. Jumlah Substrat yang terkonversi menjadi produk ... 23
4.3. Kurva Michaelis-Menten Enzim Peroksidase Daun Tomat dengan Inhibitor Gula D-psikosa dan L-Psikosa ... 24
x
BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 32
5.1. Simpulan ... 32
5.2. Saran ... 32
DAFTAR PUSTAKA ... 33
xi
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
1. Nilai Aktivitas Enzim pada Fraksi (7,8,9,10,37,38,39 dan 40) ... 21 2. Presentase Substrat H2O2 yang Terkonversi Menjadi Produk
pada Peroksidase Daun Tomat dengan Inhibitor D-psikosa dan L-psikosa ... 23 3. Data Kinetik Enzim Peroksidase Daun Tomat ... 27 4. Data Aktivitas Inhibisi D-psikosa dan L-psikosa pada Enzim
xii
DAFTAR ILUSTRASI
Nomor Halaman
1. Diagram Perumusan Masalah ... 4
2. Rumus bangun D-psikosa (Li et al., 2013) ... 9
3. Rumus bangun L-psikosa (Li et al., 2013) ... 10
4. Mekanisme inhibitor Competitive, Non-competitive dan Uncompetitive (Lin dan Lu, 1998) ... 13
5. Grafik Michaelis-Menten pada Peroksidase Daun Tomat dengan Inhibitor gula D-psikosa ... 25
6. Grafik Michaelis-Menten pada Peroksidase Daun Tomat dengan Inhibitor gula L-psikosa ... 25
7. Kurva Lineweaver-Burkplot D-psikosa ... 28
8. Kurva Lineweaver-Burk plot L-psikosa ... 28
9. Kurva Lineweaver-Burk plot D-psikosa ... 29
