A Protein NENAS

8/20/2019 A Protein NENAS

1/14

Tugas Terstruktur Kimia Pangan I

Aktivitas Enzim Bromelin dari Ekstrak Kulit Nenas

Dosen : Herastuti

Disusun Oleh :

1. Amelia Puspasari S.A1!"11"1#$

%. Amrul Hamzah A1!"11"#%$

#. &handra !urnihanda'ani A1!"11"#($). *elia A+ustina A1!"11")#$

,. Ste-anus !e+a P A1!"11",$

KE!EN/E0AN PENDDKAN NASONA2

*AK32/AS PE0/ANAN

4303SAN /EKNO2O5 PE0/ANAN

P0O50A! S/3D 2!3 DAN /EKNO2O5 PAN5AN

3N6E0S/AS 4ENDE0A2 SOED0!AN

%"11

BAB I

Pendahuluan

A. 2atar Belakan+

/anaman nenas Ananas comosus 2$ !err$ merupakan tanaman 'an+ 7iasa kita

8umpai di pekaran+an rumah mas'arakat. Budida'a tanaman nenas diminati oleh


2/14

mas'arakat karena proses penanaman9 pemeliharaan sampai aktu panen tidak

terlalu rumit. Buah ini termasuk dalam +olon+an 7uah 'an+ 7ersi-at mudah rusak

dan 7usuk9 sehin++a tidak tahan disimpan dalam 8an+ka aktu 'an+ lama. Buah

nenas 7an'ak diman-aatkan9 7aik dalam skala industri 7esar9 menen+ah9 ke;il

7ahkan rumah tan++a. Buah nenas dalam skala industri umumn'a diman-aatkan

dalam pem7uatan sari 7uah9 8em9 8ell'9 serta proses lainn'a.

Sa'an+n'a9 peman-aatan tanaman nanas oleh mas'arakat pada umumn'a han'a

ter7atas pada da+in+ 7uahn'a sa8a. Sedan+kan 7a+ian 'an+ lain seperti 7atan+9

7on++ol9 daun9 mahkota dan kulitn'a han'a di7uan+ se7a+ai lim7ah9 umumn'a

7elum diman-aatkan se;ara optimum 7ahkan han'a di+unakan se7a+ai pakan ternak.

Padahal telah diketahui 7aha da+in+9 7atan+9 dan 7on++ol nenas men+andun+enzim 7romelin.

!enurut


3/14

BAB II

Tinjauan Pustaka

Nenas Ananas comosus 2$ Merr $ merupakan salah satu 8enis 7uah 'an+ +emar

dikonsumsi oleh mas'arakat ndonesia. Buah ini termasuk dalam +olon+an 7uah 'an+

7ersi-at mudah rusak dan 7usuk9 sehin++a tidak tahan disimpan dalam 8an+ka aktu

'an+ lama. Buah nenas 7an'ak diman-aatkan9 7aik dalam skala industri 7esar9

menen+ah9 ke;il 7ahkan rumah tan++a. Buah nenas dalam skala industri umumn'a

diman-aatkan dalam pem7uatan sari 7uah9 8em9 8ell'9 serta proses lainn'a. Selain

man-aat seperti 'an+ dise7utkan se7elumn'a9 7uah nenas 8u+a diman-aatkan untuk

diam7il enzim 7romelainn'a.

&iri>;iri umum tanaman nenas 'aitu 7atan+n'a pendek9 te7al9 7er+eri+i dan

pu;ukn'a merun;in+ ta8am9 7erserat 7an'ak9 akarn'a pendek9 te7al9 tum7uh di sela>sela

ketiak daun9 7ertan+kai pan8an+ 'an+ tin++in'a kuran+ le7ih #" ;m !ul8ohard8o9 1=@)$.

!ahkota

Buah

Da+in+ 7uah Daun

Bon++ol


4/14

Kulit Batan+

5am7ar %.1 /anaman nanas David9 %"1"$

/aksonomi tanaman nenas menurut !ul8ohard8o 1=@)$9 adalah se7a+ai 7erikut:

Kin+dom : Plantae

Divisi : Spermatoph'ta

Kelas : An+iospermae

Ordo : *arinosae

*amili : Bromelia;eae

5enus : Ananas

Spe;ies : Ananas comosus 2$ !err

Buah nanas se+ar 'an+ sudah matan+ ditandai den+an arna kekunin+an9 dapatdiman-aatkan se7a+ai makanan 'an+ dapat lan+sun+ dikonsumsi se7a+ai sum7er

vitamin A atau retinol se7an'ak #= m+1"" +9 dan 8u+a sum7er vitamin & sekitar %)

m+1"" + !ul8ohard8o9 1=@)$. Kandun+an +izi 7uah nanas se+ar tiap 1"" +ram 7ahan

adalah kalori ,%9"" kal9 protein "9)" +9 lemak "9%" +9 kar7ohidrat 1(9"" +9 -os-or 119""

m+9 zat 7esi "9#" m+9 vitamin A 1#"9"" S9 vitamin B1 "9"@ m+9 vitamin & %)9"" m+9 air

@,9#" +9 dan 7a+ian dapat dimakan Bdd$ ,#9"" Direktorat 5izi Depkes 0. 1=@1$

dalam 0ukmana 1==($$.

!enurut 0aina %"11$9 7uah nenas men+andun+ +izi ;ukup tin++i dan len+kap9

seperti protein9 lemak9 kar7ohidrat9 mineral9 dan vitamin. !enurut


5/14

pen+erin+an. Enzim 7romelain merupakan enzim 'an+ akan rusak pada suhu ("C"o&9

sehin++a diperlukan perlakuan pada tahap pen+erin+an a+ar enzim 7romelain tidak

men+alami kerusakan. !isaln'a den+an men++unakan oven vakum atau freeze drying

pen+erin+ 7eku$.

BAB III

Metodologi

Bahan

Buah nenas diperoleh dari Ka7upaten Bolaan+ !on+ondo9 kemudian diam7il

kulitn'a. Bahan>7ahan kimia 'an+ di+unakan 7erkualitas pro analysis.

Prosedur Analisis

1. Pembuatan Ekstrak Kasar Kulit Buah Nenas

Kulit nenas 'an+ di+unakan adalah kulit nenas 'an+ 7erasal dari 7uah nenas 'an+

masih men+kal9 ditandai den+an arna kulitn'a hi8au kekunin+an. Kulit nenas

di;u;i den+an auades9 dipoton+ ke;il>ke;il dan ditim7an+ se7an'ak 1.,"" +ram.

Selan8utn'a dihomo+enisasi den+an men++unakan %"" m2 larutan 7u--er natrium

asetat pH (9,$9 dan disarin+. Ekstrak kasar disentri-u+asi selama %, menit pada

#.,"" rpm9 dan disimpan pada ) o&.2. Pengendapan dengan Amonium ul!at

Presipitasi ekstrak kasar enzim 7romelin dilakukan den+an penam7ahan amonium

sul-at se7an'ak 1"9 %"9 #"9 )"9 ," dan ("9 sam7il diaduk men++unakan

pen+aduk ma+net selama ), menit9 dan diinku7asi semalam pada ) o&. Selan8utn'a9

disentri-u+asi pada #,"" rpm selama %, menit. Endapan 'an+ dihasilkan di;u;i

den+an 1" m2 7u--er natrium asetat "91 ! pada kisaran pH ( > (9, 5autam et al .9

%"1"$.

". Penentuan Kadar Protein Ekstrak En#im Bromelin

Penentuan kadar protein dilakukan den+an men++unakan metode Brad-ord

Brad-ord9 1=($. A7sor7ansi diukur pada ,=, nm. Kadar protein ditentukan

den+an mem7andin+kan a7sor7ansi ekstrak enzim 7romelin den+an kurva standar

+elatin.

$. Penentuan Akti%itas En#im Bromelin &Pakpakan' 2(()*

a. Penentuan Temperatur +ptimum

Se7an'ak "9, m2 +elatin ditam7ahkan den+an "9, m2 7u--er asetat dan "9, m2

ekstrak enzim 7romelin9 kemudian diinku7asi selama 1" menit pada 7er7a+ai

temperatur untuk menentukan temperatur optimum. /emperatur 'an+ di+unakan


6/14

adalah ," o&9 ,, o&9 (" o&9 (, o&9 " o&9 , o&9 dan @" o&. 0eaksi dihentikan

den+an pemanasan pada air mendidih selama 1" menit. A7sor7ansi diukur pada

,=, nm untk menentukan kadar protein.

b. Penentuan p, optimumSe7an'ak "9, m2 +elatin ditam7ahkan den+an "9, m2 7u--er asetat dan "9, m2

ekstrak enzim 7romelin9 kemudian diinku7asi selama 1" menit pada 7er7a+ai

nilai pH pada temperatur optimum 'an+ diperoleh. 6ariasi nilai pH 'an+

di+unakan adalah ,9"? ,9,? (9"? (9,? 9"? 9,? @9". 0eaksi dihentikan den+an

pemanasan pada air mendidih selama 1" menit. A7sor7ansi diukur pada ,=,

nm.

Satu unit aktivitas enzim dide-inisikan se7a+ai 8umlah enzim 'an+ di7utuhkan untuk

men+hidrolisis su7strat +elatin per satuan aktu pada kondisi per;o7aan.

BAB I-

,asil dan Pembahasan

A. !etode Ekstraksi Enzim Bromelin

B. Kadar Protein Enzim

Penentuan kadar protein enzim 7romelin dilakukan den+an men++unakan metode

Brad-ord dan +elatin se7a+ai standar. Kadar protein enzim 7romelin dalam amonium

sul-at tertin++i pada penam7ahan amonium sul-at ("9 'aitu se7an'ak "9"#= .

&. Aktivitas Enzim Bromelin 1. Pen+aruh /emperatur /erhadap Aktivitas Enzim Bromelin


7/14

/emperatur san+at erat 7erhu7un+an den+an ener+i aktivitas dan kesta7ilan

enzim. Penin+katan temperatur dapat men'e7a7kan penin+katan ke;epatan

reaksi dan se;ara 7ersamaan menin+katkan ke;epatan inaktivasi enzim Stau--er9

1=@=$9 kenaikan aktivitas pada temperatur ,, sampai den+an (, "&.

5am7ar 1. Pen+aruh temperatur terhadap aktivitas enzim 7romelin

5am7ar %. Pen+aruh pH terhadap aktivitas enzim 7romelin


8/14

5am7ar 1 menun8ukkan temperatur optimum 7erada pada temperatur (, "&

den+an aktivitas "9"1 unitmenit9 sedan+kan pada temperatur " sampai den+an

@" "& ter8adi penurunan aktivitas enzim. Harra;h et al .9 1==@$ menemukan

temperatur optimum enzim 7romelin adalah (, o&. Berdasarkan 5am7ar 19

terlihat 7aha pada temperatur " "& sampai @" "& ter8adi penurunan aktivitas

enzim di7andi+kan aktivitas enzim pada (, "&9 hal ini dise7a7kan karena ter8adi

denaturasi enzim den+an ;epat pada rentan+ temperatur " sampai @" "&.

Kenaikan temperatur 'an+ le7ih tin++i dapat merusak struktur enzim sehin++a

-un+si ker8a enzim dapat 7erkuran+ Pakpahan9 %""=$.

%. Pen+aruh pH /erhadap Aktivitas Enzim Bromelin

Aktivitas enzim san+at dipen+aruhi oleh pH medium. pH saat aktivitas

enzim maksimum adalah pH optimum. !enurut Nielsen et al., 1===$9 pH

optimum merupakan pH saat +u+us pem7eri dan penerima proton 'an+ 7erperan

pentin+ pada sisi katalitik enzim atau pada sisi pen+ikat su7strat 7erada dalam

tin+kat ionisasi 'an+ diin+inkan9 sehin++a su7strat le7ih mudah 7erinteraksi

den+an sisi katalitik enzim. 5ra-ik pen+aruh pH terhadap aktivitas enzim dapat

dilihat pada 5am7ar %.

Berdasarkan +ra-ik diatas9 penin+katan aktivitas enzim mulai teramati

dari pH ,9" sampai pH optimum (9, 'aitu se7esar "91"1 unitmenit 5am7ar %$.

Penurunan aktivitas enzim dari pH 9" sampai pH @9" ter8adi karena lin+kun+an

di sekitar sisi akti- enzim men+alami kekuran+an 8umlah proton.

#. !ekanisme Ker8a Enzim Bromelin

!enurut Ketaren 1=="$9 kespesi-ikan reaksi>reaksi enzimatik 7er+antun+

pada struktur sisi akti-. A+ar suatu reaksi 7erlan+sun+9 maka molekul perekasi

harus 7erada dalam ruan+an sisi akti- apoenzim 7a+ian protein dari enzim$.

Selama reaksi enzim9 akan terli7at 7e7erapa komponen: su7trat9 molekul ko

-aktor9 dan medium seperti air$.

Ker8a enzim proteolitik dari tanaman le7ih men'ukai serat>serat temuan

pen+ikat. Enzim terse7ut mula>mula merusak mukopolisakarida dari matriks

su7tansi dasar se7a+ai dasar ikatan da+in+$9 kemudian se;ara ;epat

menurunkan serat>serat tenunan pen+ikat men8adi massa amorf . Pat+ride9 1=,=

dalam 2arie9 1==,$


9/14

Enzim papain dan 7romelin merupakan enzim 'an+ mempun'ai +u+us CSH

pada 7a+ian 'an+ akti-. !ekanisme hidrolisis ikatan peptida 'an+ dikatalis oleh

+u+us sulhidril >SH$ dapat dilihat di +am7ar ats.

Enzim 7e7as 7erikatan den+an su7trat peptida$ sehin++a enzim mem7antu

reaksi pemoton+an ikatan peptida dan N0H% lepas dari kompleks enzim su7trat.

Den+an adan'a H%O diakhir reaksi9 maka ditemukan kem7ali enzim seperti

diaal dan 8u+a produk su7trat 'an+ 9en+alami reaksi$.

Aktivasi maksimum ekstrak kasar 7romelin 7atan+ terhadap kasein pada kondisi

pH optimum 9%? suhu inku7asi #,o& selama 1" menit se;ara aktivasi spesi-ik

se7esar @9), ekivalenmenitF+ protein Sukito9 1=@,$. Aktivitas enzim 7romelin

7atan+ le7ih tin++i daripada 7romelin 7uah9 tetapi aktivitas spesi-ikaso 7romelin

7uah le7ih 7aik. Aktivitas optimal pada 7romelin 7atan+ ter8adi pada pH 9(

den+an suhu #,>,"o&.

!enurut Susanti 1=@$ aktivitas tertin++i enzim 7romelin terimo7ilisasi 'an+

dihasilkan memiliki suhu9 pH dan aktu inku7asi 'an+ sama den+an enzim

7e7as 'aitu suhu ,,o&9 pH 9% dan aktu inku7asi 1" menit.

Aktivitas enzim 7romelin menurut Anonim %"117$ ditentukan 7erdasarkan

metode !ura;hi den+an men++unakan su7strat kasein. Se7an'ak "9, ml kasein

1" m+ml$ direaksikan den+an "9, ml enzim dan @ ml larutan 7u--er -os-at.

3ntuk mendapatkan kondisi optimum aktivitas enzim9 maka di7uat variasi suhu9

pH9 serta lama inku7asi terhadap aktivitas enzim. Setelah diinku7asi9 ke dalam

;ampuran reaksi ditam7ahkan 1 ml larutan asam trikloroasetat #". Panaskan

la+i pada suhu 'an+ sama selama #" menit. Protein 'an+ terkoa+ulasi dipisahkan

den+an kertas -iltrat 'an+ diperoleh diukur a7sor7ansin'a pada pan8an+

+elom7an+ %@" nm. Se7a+ai kontrol di+unakan enzim 'an+ telah dimatikan

aktivitasn'a melalui pemanasan. 3nit aktivitas din'atakan dalam 1 mikro mol

tirosin 'an+ dihasilkan per ml enzim dalam 1, menit pada kondisi per;o7aan.

3ntuk men+etahui 8umlah tirosin 'an+ dihasilkan di+unakan kurva standar

tirosin.

/eknolo+i pan+an tidak han'a diperlukan untuk men+etahui 7a+aimana

kerusakan enzim9 sintesis atau interconvert su7strat9 tetapi 8u+a di7utuhkan


10/14

untuk men+etahui 7a+aimana kiner8a aktivitas enzim dalam suatu kondisi khusus

untuk men+e-isiensikan ekonomi dan produk 'an+ dihasilkan. kara+enan se7a+ai

matriks polimer diperoleh aktivitas enzim %( 3ml pada kondisi pH 9, suhu

(""& den+an lama inku7asi 1, menit. /eknolo+i imo7ilisasi dapat menin+katkan

di-at termosta7il dari enzim 7romelin. Enzim imo7il mempun'ai kemampuan

untuk di+unakan se;ara 7erulan+. !enurut Kumaunan+ dan Kamu %"11$9

kenaikan temperatur 'an+ le7ih tin++i dapat merusak struktur enzim sehin++a

-un+si ker8a enzim dapat 7erkuran+.

Hasil penelitian pendahuluan 'an+ dilakukan oleh Bahmid %"11$9 pada

7er7a+ai suhu terhadap tin+kat aktivitas enzim 7romelain menun8ukkan kisaran

rata>rata antara %9@#>)@9( 3m+ protein. Aktivitas enzim 7romelain tertin++i

diperoleh pada suhu ,""& se7esar )@9( 3m+ protein. Sedan+kan aktivitas

enzim 7romelain terendah diperoleh pada suhu (,"& se7esar %9@# 3m+

protein. Hasil ini menun8ukkan 7aha tara- suhu memiliki pen+aruh terhadap

aktivitas enzim 7romelain 'an+ diperoleh. Pro-il aktivitas enzim 7romelain

den+an perlakuan 7er7a+ai suhu dapat dilihat pada 5am7ar %.


11/14

35 40 45 50 55 60 65 70

0

10

20

30

40

50

60

42.61

47.7 48.76

37.27

31.5927.83

Suhu (0C)

Aktivitas Spesifk

(U/mg protein)

5am7ar %. Hu7un+an Antara Suhu nku7asi terhadap Aktivitas Spesi-ik

Enzim Bromelain Bahmid9 %"11$.

Perlakuan suhu inku7asi memiliki pen+aruh terhadap enzim 7romelain 'an+

diperoleh. Hal ini terlihat pada 5am7ar % 'an+ menun8ukkan 7aha kondisi

optimum enzim 7romelain diperoleh pada suhu ,""&. Aktivitas enzim

men+alami penin+katan hin++a suhu ,""& 'an+ selan8utn'a men+alami

penurunan. Hal ini ter8adi karena si-at dasar enzim adalah den+an perlakuansuhu akan dapat men'e7a7kan proses mem7ukan'a struktur protein dan

hilan+n'a aktivitas enzim. *aktor penentu sta7ilitas enzim terhadap lin+kun+an

panas adalah adan'a +u+us non kovalen pada molekul protein terse7ut

mempertahankan struktur sekunder dan tertier. 5a'a ini di;erminkan oleh

adan'a ikatan hidro+en9 +a'a elektrostatis dan intraksi hidropo7ik sehin++a

men'e7a7kan turunn'a aktivitas enzim 7romelain setelah suhu optimum serta

men+uran+i interaksi enzim terhadap su7strat. Selan8utn'a hasil penelitian diatas9 pada 7er7a+ai pH terhadap tin+kat aktivitas enzim 7romelain menun8ukkan

kisaran rata>rata antara %(9)(>#(9(@ 3m+ protein. Aktivitas enzim 7romelain

tertin++i diperoleh pada pH 9, se7esar #(9(@ 3m+ protein. Sedan+kan aktivitas

enzim 7romelain terendah diperoleh pada pH ,9, se7esar %(9)( 3m+ protein.

Hasil ini menun8ukkan 7aha tara- pH memiliki pen+aruh terhadap aktivitas

enzim 7romelain 'an+ diperoleh. Pro-il aktivitas enzim 7romelain den+an

perlakuan 7er7a+ai pH dapat dilihat pada 5am7ar #.


12/14

5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

26.46 27.71

29.93 31.45

36.6834.52

pH

Aktivitas Spesifk

(U/mg protein)

5am7ar #. Hu7un+an Antara pH nku7asi terhadap Aktivitas Spesi-ik Enzim

Bromelain Bahmid9 %"11$.

Perlakuan pH memiliki pen+aruh terhadap enzim 7romelain 'an+ diperoleh.

Hal ini terlihat pada 5am7ar # 'an+ menun8ukkan 7aha kondisi optimum

enzim 7romelain diperoleh pada pH 9,. Aktivitas enzim men+alami

penin+katan hin++a pH 9, 'an+ selan8utn'a men+alami penurunan. Hal ini

ter8adi karena adan'a pen+aruh oleh konsentrasi ion H9 atau den+an kata lain9

dera8at keasaman dari pelarut 'an+ men+elilin+i protein enzim 7romelain.

Dalam pH 'an+ tepat9 peru7ahan ionisasi +u+us ionik enzim pada sisi akti-

aki7atn'a kon-ormasi enzim le7ih e-ekti- dalam men+ikat dan men+u7ah

su7strat men8adi produk sehin++a aktivitas enzim men+alami penurunan 'an+

men'e7a7kan enzim 7romelain terdenaturasi.


13/14

0 5 10 15 20 25 30 35

0

5

10

15

20

25

30

35

40

26.87

30.83

36.19

25.64

21.08

16.61

Waktu Inkubasi (menit)

Aktivitas Spesifk

(U/mg protein)

5am7ar ). Hu7un+an Antara


14/14

E. Ke+unaan Enzim Bromelin

1. Dunia Pan+an

G Pen+empukan da+in+

G !en;erna protein pada makanan a+ar mudah diserap tu7uh

G Dapat dikom7inasikan den+an lipase untuk men;erna lemak9 dan den+an

amilase untuk men;erna zat tepun+

%. Dunia Kesehatan

G !en+uran+i rasa sakit

G !en+uran+i pem7en+kakan karena luka atau operasi

G !en'em7uhkan luka 7akar

G !enin+katkan -un+si paru>paru pada penderita in-eksi saluran

pernapasan

G !ele+akan ten++orokan

G !en+atasi kem7un+ atau +an++uan pen;ernaan lain

G !erin+ankan pen'akit edema den+an ;ara men+uran+i air 7erle7ih

dalam tu7uh

G !em7antu mem7ersihkan tu7uh dan men+im7an+i kadar keasaman

dalam darah

G !erin+akan sinusitis. !en+uran+i hidun+ tersum7at dan menekan 7atuk

G !en+uran+i n'eri pada penderita osteoarthritis. Dalam hal ini9 serin+

di+unakan dalam 7entuk suplemen

G !em7antu melarutkan pem7entukan mukus dan 8u+a memper;epat

pem7uan+an lemak melalui +in8al

G !erupakan produk pelen+kap 'an+ 7a+us dalam peraatan kanker

#. 2ain>lain

Selain ke+unaan>ke+unaan 'an+ sudah terse7ut di atas9 masih ada ke+unaan

lain dari enzim 7romelin9 'aitu se7a+ai salah satu 7ahan untuk mem7uat

masker ke;antikan.

BAB 6

Kesimpulan dan Saran

Da-tar Pustaka

http:ro;k'1(amelun+i.ordpress.;om%""="=1)vi>man-aat>nanas diakses pada

tan++al %) Okto7er %"1% 1@.#=I

http:.tanahimpian.or+7uah@=>ke+unaan>nanas.html diakses pada tan++al %)

Okto7er %"1% 1@.,#I

http:.anneahira.;omenzim>7romelin.htm diakses pada tan++al %) Okto7er %"1%

1@.),I
http://rocky16amelungi.wordpress.com/2009/09/14/vi-manfaat-nanas/http://www.tanahimpian.org/buah/89-kegunaan-nanas.htmlhttp://www.tanahimpian.org/buah/89-kegunaan-nanas.htmlhttp://www.anneahira.com/enzim-bromelin.htmhttp://www.tanahimpian.org/buah/89-kegunaan-nanas.htmlhttp://www.anneahira.com/enzim-bromelin.htmhttp://rocky16amelungi.wordpress.com/2009/09/14/vi-manfaat-nanas/

Documents

A Protein NENAS