Hidrolisis Enzimatis ABSTRAK
Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air (H2O) menjadi kation hidrogen (H+) dan anion hidroksida (OH−) melalui suatu proses kimia. Percobaan ini menggunakan berbagai jenis tepung sebagai pati, seperti tepung terigu, tepung tapioka, tepung sagu, dan tepung beras. Saat pemanasan, larutan pati menjadi sedikit agak bening, di mana sebelmunya larutan tersebut keruh. Larutan pati (tepung sagu) akan membentuk endapan ssat penambahan 3 tetes HCL 1N. Serta larutan akan berwana coklat pada penambahan 3 tetes enzim amilase dan akan larutan tercampur saat divortex. Hasil praktikum menunjukkan bahwa absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi glukosa. Semakin tinggi konsentrasi larutan pati (tepung), maka absorbansi akan meningkat. Dengan kata lain, peningkatan absorbansi dan konsentrasi menunjukkan bahwa proses hidrolisis pati menjadi glukosa dengan bantuan enzim α-amilase berjalan secara sangat efisien. Jadi nilai absorbansi yang didapat adalah sebesar 0,078; 0,083; dan 0,084 dengan nilai konsentrasi larutan standar glukosa sebesar 0,02; 0,04; 0,06; dan 0,08.
Kata kunci: hidrolisis enzimatis, pati, enzim α-amilase, glukosa PENDAHULUAN
Di Indonesia, karbohidrat merupakan sumber energi utama untuk tubuh. Meskipun terdapat berbagai macam sumber pati di dunia, namun saat ini ketergantungan pada beberapa sumber, yaitu gandum, beras, dan jagung. Padahal saat ini, hanya sekitar 30% pati yang ada digunakan dalam
bentuk asli, lebih dari separuh dalam bentuk hidrolisis pati dan sisanya dalam bentuk pati termodifikasi. Dalam proses hidrolisis pati secara enzimatis, terdapat beberapa enzim penghidrolisis pati yang bekerja spesifik yaitu ikatan glikosida yang diputus, pola pemutusan, aktivitasnya dan spesifitas substrat serta produk
yang dihasilkan. Tingginya keragaman jenis pati, maka produk yang dibentuk
akan mempunyai komposisi
karbohidrat yang beragam.
Polisakarida adalah senyawa yang terdiri dari banyak satuan monosakarida yang disatukan oleh ikatan glikosida. Polisakarida akan berubah menjadi monosakarida bila dihidrolisis lengkap. Pati merupakan polimer dari 1,4-α-D-glukosa yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Amilosa akan berubah menjadi warna biru bila diwarnai dengan reagen iodin.
Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air (H2O) menjadi
kation hidrogen (H+) dan anion
hidroksida (OH−) melalui suatu proses
kimia. Proses ini biasanya digunakan untuk memecah polimer tertentu, terutama yang dibuat melalui polimerisasi tumbuh bertahap (step-growth polimerization). Hidrolisis tidak berbeda hidrasi. Pada hidrasi, molekul terpecah menjadi dua senyawa baru.
Hidrolisis pati oleh enzim α-amilase akan menghasilkan dekstrin sebagai produk utama, di mana hidrolisis
lengkap akan menghasilkan glukosa sebagai produk akhir. Enzim ini dapat diperoleh dari hewan, tumbuhan, dan mikroba.
Enzim α-amilase adalah salah satu enzim yang berperan dalam proses degradasi pati, sejenis makromolekul karobohidrat. Struktur molekul dari enzim ini adalah α-1,4-glukanohidrolase. Bersama dengan enzim pendegradasi pati lain, pululanase, α-amilase, termasuk ke dalam golongan enzim kelas 13 glikosil hidrolase (E.C.3.2.1.1). α-amilase ini memiliki beberapa sisi aktif yang dapat mengikat 4 hingga 10 molekul substrat sekaligus.
Glukosa, suatu gula monosakarida, adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salahs atu hasil utama fotosintesis dan awa bagi respirasi.
Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk
menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Pati tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa, dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda.
Praktikum ini dilakukan dengan tujuan untuk menghidrolisis pati menjadi glukosa dengan bantuan enzim dan mencari aktivitas enzim α-amilase dengan mengukur konsentrasi glukosa yang terbentuk.
METODOLOGI
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah aluminium foil, gelas ukur, inkubator, labu ukur, dan spektrofotometri. Bahan-bahan yang digunakan adalah aquades, enzim amilase, glukosa, KI, I2, pati, dan reagen iodin.
Prosedur Kerja
Menghidrolisis pati (tepung sagu) menjadi glukosa dengan bantuan enzim dilakukan dengan 2 tahap. Pertama penyiapan larutan pati (tepung sagu) dan penyiapan larutan standar glukosa.
Tepung sagu ditimbang sebanyak 0,2 gram. Setelah itu, dimasukkan kedalam gelas kimia serta ditambahkan aquades sebanyak 100 mL dan dilarutkan. Kemudian larutan pati tersebut dipanaskan perlahan-lahan dan didinginkan di suhu ruangan.
Untuk penyiapan larutan glukosa dilakukan dengan cara, glukosa sebanyak 0,01 gram ditimbang dalam aluminium foil. Kemudian, dituangkan ke dalam labu ukur dan dilarutkan.Setelah larut, ditambahkan aquades sampai volume larutan mencapai 100 mL.
Setelah ke dua larutan tersebut siap, selanjutnya dilakukan pengujian aktivitas enzim amilase. Pengujian aktivitas enzim amylase dilakukan dengan cara mengukur glukosa. Larutan pati (tepung sagu) sebanyak 0,25 mL ditambahkan dengan 0,25 mL enzim amilase. Kemudian diinkubasi pada suhu 55o selama 10 menit. Setelah
itu, ditambahkan 0,25 mL HCl 1 N dan didinginkan. Kemudian ditambahkan 0,25 mL reagen iodin dan 4 mL aquades. Langkah terakhir adalah
larutan tersebut diukur dengan alat spektrofotometer dengan panjang gelombang 600 nm.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Tabel 1. Tabel Pengamatan Perubahan
No Sampel Perlakuan Pengamatan Perubahan
1 Tepungsagu (0,2 gram)
Menimbang 0,2 gram, memasukkan ke dalam gelas kimia, melarutkan dengan 100 mL aquades, memanaskan perlahan-lahan di atas hot plate hingga menguap dan
mendinginkan.
- Pada saat pemanasan, larutan pati menjadi sedikit bening yang sebelumnya keruh. - Terbentuk endapan,
saat penambahn HCl.
2 Enzim
amilase
Menambahkan 3 tetes larutan pati (tepung tapioka) dan 3 tetes enzim amilase, memvortex, Kemudian menginkubasi dengan suhu 55o selama 10 menit.
Setelah itu, Menambahkan 3 tetes HCl, mendinginkan serta menambahkna 3 tetes dan 8 mL aquades. Yang terakhir,
memvortex larutan dan dengan mengukur aktivitas enzim
amilase dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 600 nm.
Saat penambahan enzim amilase, larutan tepung tapioka menjadi coklat dan saat divortex, larutan menjadi tercampur.
Berdasarkan pengamatan, maka konsentrasi larutan standar glukosa (x)
dan absorbansi (y) yang didapatkan adalah sebagai berikut:
Tabel 2. Tabel Perhitungan Nilai Standar Glukosa
y = a + bx x y 0,02 0,078 0,04 0,083 0,06 0,084 0,08 0,084
dengan nilai a = 0,0775 dan b = 0,0950
Grafik 1. Kurva Standar Glukosa
0,075 0,076 0,077 0,078 0,079 0,08 0,081 0,082 0,083 0,084 0,085 0,02 0,04 0,06 0,08
Berdasarkan hasil perhitungan, maka didapatkan data sebagai berikut:
Tabel 3. Tabel Pengamatan Aktivitas Enzim
glukosa hasil hidrolisis) 1 2 1 2 3 Tepung terigu 0,278 0,317 2,587097 2,521053 4 0,261 0,251 1,931579 1,826316 5 0,326 0,222 2,615789 1,521053 6 Tepung tapioka 0,293 0,271 2,268421 2,036842 7 0,281 0,184 2,142105 1,121053 8 0,271 0,223 2,036842 1,531579 9 Tepung sagu 0,280 0,284 2,131579 2,173684 10 0,419 0,290 3,594737 2,236842 11 0,282 0,276 2,152632 2,089474 12 Tepung beras 0,358 0,227 2,952632 1,573684 13 0,238 0,268 1,689474 2,005263 Pembahasan
Grafik korelasi positif antara absorbansi dan konsentrasi menunjukkan hasil yang berbanding lurus. Semakin tinggi konsentrasi larutan pati, maka absorbansi akan meningkat. Dengan kata lain, peningkatan absorbansi dan konsentrasi menunjukkan bahwa proses hidrolisis pati menjadi glukosa dengan bantuan enzim α-amilase berjalan secara sangat efisien.
Pati merupakan polimer dari karbohidrat. Hidrolisis pati menjadi glukosa dibantu dengan enzim α-amilase. Enzim α-amilase berguna untuk memecah ikatan α-glikosida yang terkandung di dalam pati
tersebut. Larutan glukosa yang dihasilkan merupakan larutan standar glukosa, di mana larutan tersebut merupakan larutan glukosa yang murni atau tanpa campuran bahan kimia apapun.
KESIMPULAN
Aktivitas enzim α-amilase dapat diukur dengan mengukur konsentrasi glukosa yang terbentuk terlebih dahulu.
Nilai absorbansinya sebesar 0,078; 0,083; dan 0,084. Nilai aktivitas enzim pada glukosa yang tertinggi terdapat pada tepung beras, yaitu sebesar 2,952632; sedangkan untuk nilai glukosa yang terendah terdapat pada tepung terigu, yaitu sebesar 1,521053.
DAFTAR PUSTAKA
Yunianta, dkk. “Hidrolisis secara Sinergis Pati Garut (Marantha arundinaceae L.) oleh Enzim α-amilase, Glukoα-amilase, dan Pullulanase untuk Produksi Sirup Glukosa.” Jurusan Teknologi Hasil Pertanian - Fak. Teknologi Pertanian - Univrsitas Brawijaya. Anonim. 2011. www.google.com.
Hidrolisis Enzimatis. (diakses 30 April 2012, 21:30 WIB)
