BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2. 1 TANAMAN PEPAYA (Carica papaya, L.)
Tanaman pepaya (Carica papaya L.) ini berasal dari kawasan sekitar Meksiko dan Costa Rica. Dewasa ini tanaman papaya telah menyebar keseluruh dunia termasuk Indonesia [13]. Pada saat ini pepaya sudah tersebar luas di Jawa, mula-mula hanya tanaman hias dan tanaman pekarangan untuk memenuhi kebutuhan sendiri, namun setelah diketahui menyimpan potensi yang cukup besar, barulah kemudian dikembangkan menjadi komersial [14].
Tanaman pepaya merupakan perdu tinggi kurang lebih 10 meter, tidak berkayu, silindris, berongga, putih, kotor. Daun tunggal, bulat, ujung runcing, pangkal bertoreh, tepi bertoreh, tepi bergerigi, diameter 25-75 cm, pertulangan menjari, panjang tangkai 25-100 cm, hijau. Bunga tunggal, bertekuk bintang, di ketiak daun, berkelamin satu atau berumah dua. Bunga jantan terletak pada tandan yang serupa malai, kelopak kecil, kapala sari bertangkai pendek atau duduk, kuning, mahkota bentuk terompet, tepi bertajuk lima, bertabung panjang, putih kekuningan. Bunga betina berdiri sendiri, mahkota lepas, kepala putik lima, duduk, bakal buah beruang satu, putih kekuningan. Biji bulat atau bulat panjang, kecil, bagian luar dibungkus selaput tipis yang berisi cairan, masih muda putih, setelah tua hitam. Akarnya tunggang, bercabang bulat, putih kekuningan [15].
Gambar 2.1 Pepaya
Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Classis : Dicotyledonae Ordo : Violales Familia : Caricaceae Genus : Carica
Spesies : Carica papaya L.
2. 1.1 Daun Pepaya
Gambar 2.2 Daun Pepaya
Daun pepaya merupakan salah satu komponen obat herbal yang telah digunakan oleh nenek moyang kita sejak dahulu kala. Di era modern, dimana teknologi mampu mengurai sisi ilmiah, diketemukan fakta pembenar mengenai daun pepaya. Para peneliti menemukan bahwa daun dengan rasa pahit ini mengandung sejumlah senyawa aktif yang sangat baik bagi tubuh. Daun mengandung enzim papain, alkaloid carpaine, pseudokarpaina, glikosid, karposid, dan saponin, sakarosa, dekstrosa, levulosa. Alkaloid carpaine mempunyai efek seperti digitalis. Dalam satu buah pepaya memiliki komposisi gizi yang sangat beragam. Komposisi daun pepaya per 100 gram dapat dijabarkan sebagai berikut.
Tabel 2.1 Komposisi daun pepaya per 100 gram [17].
Zat Gizi Daun Pepaya
Protein (g) 8,0
Lemak (g) 2,0
Karbohidrat (g) 11,9
Kalsium (mg) 353
Fosfor (mg) 63
Vitamin B1 (mg) 0,15
Vitamin C (mg) 140
Air (g) 75,4
Energi (kkal) 79
Selain enzim papain pepaya juga megandung alkaloid karpaina, pseudo karpaina, glikosid, karposid, dan saponin [18]. Kompleksnya senyawa ini menjadikan khasiat daun pepaya juga ikut beragam. Untuk mendapatkan manfaat tersebut, daun pepaya biasanya diolah. Baik itu dalam bentuk kuliner, teh, atau ekstrak daun pepaya. Khusus untuk ekstrak daun pepaya, banyak diistimewakan sebab bisa digunakan dari dalam maupun luar dan tak hanya untuk kesehatan manusia saja tetapi untuk pertanian, perikanan dan lain-lain [19].
2.2 ENZIM
Enzim adalah sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk berbagai reaksi kimia dalam sistem biologik. Hampir tiap reaksi kimia dalam sistem biologis dikatalisis oleh enzim. Sintesis enzim terjadi di dalam sel dan sebagian besar enzim dapat diekstraksi dari sel tanpa merusak fungsinya.
Dengan peran enzim pada hampir tiap reaksi biologis, dapat dikatakan enzim memiliki peran sangat penting. Dalam mendukung perannya sebagai katalisator atau mempercepat reaksi yang terjadi tentu saja ada faktor-faktor yang mempengaruhinya [20].
2.2.1 Faktor-Faktor yang Mempengarui Enzim Secara Umum
2.2.1.1 Suhu
2.2.1.2 Derajat Keasamaan (pH)
Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim, sehingga enzim dapat bekerja baik pada pH optimum, masing-masing enzim memiliki pH optimum yang berbeda.
2.2.1.3 Aktivator dan Inhibitor
Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan antara enzim dengan substratnya, misalnya ion klorida yang bekerja pada enzim amilase. Inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substratnya. Inhibitor akan berikatan dengan enzim membentuk kompleks enzim-inhibitor.
2.2.1.4 Konsentrasi Enzim
Kecepatan reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi enzim, makin besar konsentrasi enzim makin tinggi pula kecepatan reaksi, dengan kata lain konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi.
2.2.1.5 Konsentrasi Substrat
Peningkatan konsentrasi substrat dapat meningkatkan kecepatan reaksi bila jumlah enzim tetap. Namun pada saat sisi aktif semua enzim berkaitan dengan substrat, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim selanjutnya.
2.2.2 Enzim Papain
Enzim papain adalah enzim yang terdapat pada getah pepaya merupakan jenis enzim proteolitik yaitu enzim yang mengkatalisa reaksi pemecahan rantai polipeptida pada protein dengan cara menghidrolisa ikatan peptidanya menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana seperti dipeptida dan asam amino. Kualitas aktivitas proteolitik yang baik ada pada bagian buah, batang dan daun [21].
212 asam amino [22]. Papain memiliki daya tahan yang tinggi. Keaktivannya menurun 20% pada pemanasan 70oC selama 30 menit pada pH 7. Keasaman optimum papain adalah 5-7, aktivitas tidak berkurang pada pH netral dengan suhu 50oC selama 30 menit [21]. Relatif stabil pada pH 3-11, akan tetapi pada suasana asam pH dibawah 3 akan kehilangan aktifitasnya dengan cepat.
2.2.3 Manfaat Enzim Papain
2.2.3.1 Pengempuk Daging
Daging apabila dikenakan enzim papain maka terjadi reaksi pemutusan ikatan peptida sehingga rantai protein terpotong– potong membentuk rantai yang lebih pendek. Pemutusan ikatan ini akan menyebabkan jaringan pengikat dan serabut- serabut daging akan terputus-putus dan kekuatan pengikatnya menjadi lemah sehingga daging akan terasa empuk. Protase pada pengempukan daging selain dengan eznim papain dapat juga dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme misalnya bacillus substilis, aspergillus oryzae tetapi penggunaan secara komersial sangat terbatas. Beberapa enzim protase yang sering digunakan diantaranya papain, bromelin dan fisin. Pada prinsipnya proses hydrolisis ketiga enzim tersebut berbeda-beda misalnya untuk enzim papain menghydrolisis serabut otot dan elastin dan kurang baik untuk kolagen. Sedangkan enzim fisin memiliki keaktifan paling baik untuk menghydrolisis serabut otot, elastin dan kolgen [21].
dengan cara perendaman dalam larutan enzim. Usaha lain yang lebih tepat dapat dilakukan dengan cara menusuk - nusuk daging sebelum ditaburi dengan enzim papain atau dapat juga dengan cara menyuntikkan larutan enzim pada berbagai tempat daging.
2.2.3.2 Pembuatan Konsentrat Protein
Enzim papain digunakan di industri yaitu proses penghancuran sisa atau limbah industri pengalengan ikan menjadi bubur ikan atau konsentrat protein hewani. Bubur ikan atau konsentrat protein ini digunakan untuk keperluan pakan ternak dan ikan dan dapat pula diolah menjadi kecap. Dengan keasaman dan suhu dengn pengendalian yang tepat papain dapat juga digunakan sebagai sumber protein nabati.
2.2.3.3 Proses hidrolisis protein
Daya pemecah molekul protein yang dimiliki oleh protein dapat intensif apabila proses hidrolisis yang berlangsung pada kondisi pH, suhu, kemurnian dan konsentrasi pada kondisi yang tepat. Karena enzim papain di industri yang menggunakan proses hidrolisis protein untuk pembuatan peptone dan asam – asam amino. Pepton dan asam amino umumnya sangat dibutuhkan pada penelitian mikrobiologi dan produk enzim ini sangat mahal.
2.2.3.4 Pelembut kulit
2.2.3.5 Anti Aging
Enzim papain juga dapat menghidrolisa protein, sehingga dapat digunakan untuk produksi pepton dan asam amino, juga dapat digunakan sebagai stabilisator pada pabrik bir yang kerjanya yaitu hasil fermentasi pada proses pembuatan bir adalah senyawa polifenol protein yang larut dalam bir hasil fermentasi tetapi bila distribusi dan penyimpanan bir cukup lama maka senyawa polifenol protein tersebut mengendap dan terpisah sehingga dengan adanya enzim papain ditambahkan pada saat akan dikemas ke dalam botol maka protein tersebut tetap larut dan stabil walaupun suasana dingin atau disimpan cukup lama.
2.2.3.6 Bahan Obat
Papain dapat digunakan sebagai bahan aktif dalam preparat farmasi seperti untuk obat gangguan pencernaan protein,dispesia,gastritis,serta obat cacing.
2.2.3.7 Bahan Kosmetik
Dalam pembuatan krim pembersih muka. Selain itu papain juga digunakan dalam pasta gigi, karena dapat membersihkan sisa protein yang melekat pada gigi. [2].
2.3 EKSTRAKSI
2.3.1 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi
2.3.1.1 Suhu
Kelarutan bahan yang diekstraksi dan difusivitas biasanya akan meningkat dengan meningkatnya suhu, sehingga diperoleh laju ekstraksi yang tinggi. Pada beberapa kasus, batas atas untuk suhu operasi ditentukan oleh beberapa faktor, salah satunya adalah perlunya menghindari reaksi samping yang tidak diinginkan.
2.3.1.2 Ukuran Partikel
Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar luas bidang kontak antara padatan dan solven, serta semakin pendek jalur difusinya, yang menjadikan laju transfer massa semakin tinggi [24].
2.3.1.3 Faktor Solven
Solven harus memenuhi criteria sebagai berikut [25]: Daya larut terhadap solute cukup besar
Dapat diregenerasi
Memiliki koefisien distribusi solute yang tinggi Dapat memuat solute dalam jumlah yang besar
Sama sekali tidak melarutkan diluen atau hanya sedikit melarutkan diluen Memiliki kecocokan dengan solute yang akan diekstraksi
Viskositas rendah
Antara solven dengan diluen harus mempunyai perbedaan densitas yang
cukup besar
Memiliki tegangan antarmuka yang cukup
Dapat mengurangi potensi terbentuknya fase ketiga Tidak korosif
Tidak mudah terbakar Tidak beracun
2.3.2 Pelarut
Ekstraksi enzim dapat dilakukan dengan prinsip bahwa protein enzim dapat diendapkan dengan penambahan aseton, etanol, sodium sulfat atau ammonium sulfat. Sifat ini digunakan sebagai prinsip dari isolasi enzim. Enzim ini dapat diekstrak dan kemudian proses pengendapannya dapat dilakukan dengan penambahan garam (NH4)2 SO4 (ammonium sulfat) [7].
Penambahan ammonium sulfat kering pada enzim cair untuk mengurangi ketersediaan air sehingga mengendapkan protein. Dengan adanya pengadukan, ketersediaan air yang berinteraksi dengan protein berkurang sehingga protein terpresipitasi (salting out). Pada saat terjadi salting out, protein atau enzim mudah dipisahkan. Tujuan pemblenderan adalah memudahkan dalam pengekstraksian, karena dengan adanya proses penghalusan bahan, maka luas permukaan bahan tersebut akan menjadi semakin luas, sehingga enzim yang terdapat dalam bahan tersebut akan mudah bereaksi dengan buffer, sehingga enzim tidak akan mengalami inaktivasi [21].
Buffer dibutuhkan untuk melindungi enzim dari sejumlah besar asam yang dilepaskan dari vakuola pada sel yang terputus dan untuk menyesuaikan serta memantapkan pH makanan dengan pH yang diinginkan. Daya ionisasi yang tinggi dibutuhkan untuk menyerap enzim dari dinding sel. Pada tanaman yang mengandung sejumlah besar komponen phenol, poliethylene glycol atau polivinilpyrolidone mungkin bergabung menjadi ekstrak cairan untuk perlindungan melawan enzim inaktif melalui reaksi dengan komponen phenol yang dilepaskan [22].
2.3.4 Metode Ekstraksi Papain
Ekstraksi enzim dapat dilakukan dengan prinsip bahwa protein enzim dapat diendapkan dengan penambahan aseton, etanol, sodium sulfat atau ammonium sulfat. Sifat ini digunakan sebagai prinsip dari isolasi enzim. Enzim ini dapat diekstrak dan kemudian proses pengendapannya dapat dilakukan dengan penambahan garam (NH4)2 SO4 (ammonium sulfat) [7].
Ekstrak kasar enzim desaturase diisolasi dengan pemacahan sel fungi menggunakan blender dan penambahan salin buffer fofat (PBS) ph 7,2 dengan nisbah biomassa : PBS -1 ;2 (b/v). homogenate disentrifuse pada kecapatan 5000 rpm selam 15 menit. Ekstrak enzim kasar dipisahkan dari pecahan sel dengan penyaringan menggunkan kertas saring pada corong buchner dan dibantu dengan pompa vakum. Supernatant yang berisi ekstrak kasar desaturese diamobilisasi untuk pengujian lebih lanjut [26].
2.4 POTENSI EKONOMI
Dilihat dari segala aspek, hasil penelitian harus memberikan informasi terbaru untuk dipergunakan oleh masyarakat luas. Salah satu hasil tanaman di Indonesia yang melimpah ialah tanaman pepaya. Tanaman pepaya memiliki daun yang kaya manfaat dan jarang dipergunakan, sehingga perlu dilakukan proses pengolahan terhadapnya agar dapat dimanfaatkan lebih lanjut. Adapun harga daun papaya / kg yaitu Rp. 5.000,-.
![Tabel 2.1 Komposisi daun pepaya per 100 gram [17].](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/1797703.1137834/2.595.230.396.273.406/tabel-komposisi-daun-pepaya-per-gram.webp)
