51
LAPORAN PRAKTIKUM STUDY AKTIFITAS ENZIM BROMELAIN DARI BONGGOL NENAS (ANANAS COMOSUS) Oleh : Heny Yunita Novianti (081810301015) Aisyah Poerwanta (081810301055) Mohammad Rofik Usman (081810301051) Karlina (081810301055) LABORATORIUM BIOKIMIA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2010

Enzim Bromelein

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Enzim Bromelein

LAPORAN PRAKTIKUM

STUDY AKTIFITAS ENZIM BROMELAIN DARI BONGGOL NENAS

(ANANAS COMOSUS)

Oleh :

Heny Yunita Novianti (081810301015)

Aisyah Poerwanta (081810301055)

Mohammad Rofik Usman (081810301051)

Karlina (081810301055)

LABORATORIUM BIOKIMIA

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2010

Page 2: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Nenas (Ananas Comosus) dapat diolah menjadi berbagai produk olahan

seperti buah dalam kaleng, sari buah, anggur buah, selai nanas, jelly dan lain-lain.

dalam pembuatan produk olahan nanas tersebut yang digunakan adalah daging

buahnya. Bonggol nanas (core) tidak digunakan dan dibuang sebagai limbah.

Banyaknya bonggol nanas ini berkisar 6,48 persen dari berat buah nanas.

Bonggol nenas dapat dimanfaatkan misalnya untuk melunakkan daging,

pemecah emulsi santan pada pembuatan minyak kelapa secara basah dan “chil

proofing” pada pembuatan anggur. Hal ini karena bonggol nanas mengandung

enzim bromelain yang merupakan enzim protease.

Untuk lebih meningkatkan efektifitas penggunaan enzim bromelain dari

bonggol nenas, perlu diketahui keterangaan kadar dan aktifitas enzim bromelain

yang terdapat didalam bonggol nenas. Untuk keperluan tersebut, perlu dilakukan

percobaan untuk mempelajari aktifitas enzim bromelain dalam bonggol nenas

yang berjudul “Study Aktifitas Enzim Bromelain dari Bonggol Nenas (Ananas

comosus)”.

1.2 Tujuan Percobaan

Percobaan yang dilakukan bertujuan:

1) Menentukan kadar protein dari hasil filtrasi dan fraksinasi.

2) Mengetahui aktifitas (pH dan temperatur) optimum enzim bromelain dari

bonggol nenas pada berbagai tingkat fraksinasi.

Page 3: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Nenas ( Anenas comosus )

Nenas merupakan tanaman buah berupa semak yang memiliki nama ilmiah

Anenas comosus. Memiliki nama daerah danas (Sunda) dan neneh (Sumatera).

Dalam bahasa Inggris disebut pineapple dan orang-orang Spanyol menyebutnya

pina. Nenas berasal dari Brasilia (Amerika Selatan) yang telah didomestikasi

disana sebelum masa Colombus. Pada abad ke-16 orang Spanyol membawa nenas

ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia, masuk ke Indonesia pada abad ke-15,

(1599). Di Indonesia pada mulanya hanya sebagai tanaman pekarangan, dan

meluas dikebunkan di lahan kering (tegalan) di seluruh wilayah nusantara.

Tanaman ini kini dipelihara di daerah tropik dan sub tropik.

Klasifikasi tanaman nenas adalah:

Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)

Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji)

Kelas : Angiospermae (berbiji tertutup)

Ordo : Farinosae (Bromeliales)

Famili : Bromiliaceae

Genus : Anenas

Species : Anenas comosus (L) Merr

Kerabat dekat spesies nenas cukup banyak, terutama nenas liar yang biasa

dijadikan tanaman hias, misalnya A. braceteatus (Lindl) Schultes, A.

Fritzmuelleri, A.erectifolius L.B. Smith, dan A. anenassoides (Bak) L.B. Smith.

Berdasarkan habitus tanaman, terutama bentuk daun dan buah dikenal 4 jenis

golongan nenas, yaitu : Cayene (daun halus, tidak berduri, buah besar), Queen

(daun pendek berduri tajam, buah lonjong mirip kerucut), Spanyol/Spanish (daun

panjang kecil, berduri halus sampai kasar, buah bulat dengan mata datar) dan

Abacaxi (daun panjang berduri kasar, buah silindris atau seperti piramida).

Varietas cultivar nenas yang banyak ditanam di Indonesia adalah golongan

Cayene dan Queen. Golongan Spanish dikembangkan di kepulauan India Barat,

Puerte Rico, Mexico dan Malaysia. Golongan Abacaxi banyak ditanam di

Page 4: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Brazilia. Dewasa ini ragam varietas/cultivar nenas yang dikategorikan unggul

adalah nenas Bogor, Subang dan Palembang.

Buah nenas mengandung enzim bromelain, (enzim protease yang dapat

menghidrolisa protein, protease atau peptide), sehingga dapat digunakan untuk

melunakkan daging. Enzim ini sering pula dimanfaatkan sebagai alat kontrasepsi

Keluarga Berencana. Buah nenas bermanfaat bagi kesehatan tubuh, sebagai obat

penyembuh penyakit sembelit, gangguan saluran kencing, mual-mual, flu, wasir

dan kurang darah. Penyakit kulit (gatal-gatal, eksim dan kudis) dapat diobati

dengan diolesi sari buah nenas. Kulit buah nenas dapat diolah menjadi sirop atau

diekstrasi cairannya untuk pakan ternak.

(id.wikipedia.org/wiki/Nenas).

2.2 Enzim

Enzim adalah suatu biokatalisator yang dihasilkan oleh sel-sel hidup dan

dapat membantu mempercepat reaksi biokimia tertentu. Enzim yang terdapat

dalam makanan dapat berasal dari bahan mentahnya atau mikroorganisme yang

terdapat pada makanan tersebut. Bahan makanan seperti daging, ikan susu, buah-

buahan dan biji-bijian mengandung enzim tertentu secara normal ikut aktif

bekerja di dalam bahan tersebut. Enzim dapat menyebabkan perubahan dalam

bahan pangan. Perubahan itu dapat menguntungkan ini dapat dikembangkan

semaksimal mungkin, tetapi yang merugikan harus dicegah. Perubahan yang

terjadi dapat berupa rasa, warna, bentuk, kalori, dan sifat-sifat lainnya.

Enzim merupakan biopolimer yang tersusun dari serangkaian asam amino

dalam komposisi dan susunan rantai yang teregulasi dan tetap. Enzim memegang

peranan sangat penting dalam berbagai reaksi intra sel. sebagai protein, enzim

diproduksi dan digunakan oleh sel hidup untuk mengkatalisis reaksi termasuk

konversi energi dan metabolisme defensif sel.

Page 5: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Kata enzyme atau enzim berasal dari kata Yunani, en (in) dan zyme yang

berarti sesuatu di dalam sel. Istilah enzyme dikemukakan untuk pertama kalinya

oleh Kuhne yang banyak mengadakan penyelidikan tentang fermentasi pada tahun

1878. Selanjutnya Büchner menemukan bahan cairan sel ragi yang masih mampu

melakukan fermentasi seperti yang dilakukan oleh sel hidupnya (Lehninger,

1997). Enzim dihasilkan oleh sel hidup (eukariota dan prokariota) dan berfungsi

sebagai katalis biologis yang spesifik, namun aktivitasnya dipengaruhi oleh

kondisi fisik dan kimia. Enzim dapat bereaksi dengan substansi asam atau basa,

memiliki sensitifitas tinggi dan termolabil, akan mengalami denaturasi karena

panas, asam, basa, garam organik, radiasi, pelarut organik, dan dapat mengalami

presipitasi (Pandey and Sinha, 1997).

Enzim memiliki massa molekuler 1,2 x 104 hingga lebih dari 1 juta Dalton,

sehingga enzim tampak berukuran amat besar dibanding substrat atau gugus

fungsional targetnya. Beberapa enzim dikenal sebagai protein sederhana karena

hanya terdiri dari polipeptida, tidak mengandung gugus kimiawi selain residu

asam amino, dan aktivitas katalitiknya hanya bergantung pada struktur proteinnya

tersebut. Enzim kompleks memerlukan tambahan komponen kimia bagi

aktivitasnya atau yang disebut kofaktor. Kofaktor dapat berupa suatu molekul

anorganik seperti Mo, Se, ion Fe2+

, Fe3+

, Mn2+

, Zn2+

, Cu2+

, Mg2+

, K+ atau Ni

2+,

maupun suatu molekul organik kompleks yang disebut koenzim. Beberapa enzim

membutuhkan baik koenzim maupun satu atau lebih ion logam bagi aktivitasnya.

Pada beberapa enzim, koenzim atau ion logam hanya terikat secara lemah atau

dalam waktu sementara pada protein, namun pada enzim lain senyawa ini terikat

kuat, atau terikat secara permanen yang dalam hal ini disebut gugus prostetik.

Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif mengkatalisis, bersama dengan

koenzim atau gugus logamnya disebut holoenzim. Koenzim dan ion logam

bersifat stabil sewaktu pemanasan, sedangkan bagian protein yang disebut

apoenzim, terdenaturasi oleh pemanasan. Spesifitas enzim dipengaruhi oleh sifat

ikatan enzim, substrat dan sifat gugusan katalitiknya yang juga dipengaruhi oleh

kofaktor-kofaktor organik maupun ion hidrogen yang ada (Lehninger, 1997).

Page 6: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

2.3 Mekanisme Kerja Enzim

Enzim dapat melaksanakan fungsi katalitiknya (pemutusan atau

pembentukan ikatan kimia) didahului dengan pembentukan ikatan dengan

substrat, seperti reaksi berikut.

E + S ES E + P

dimana, E adalah enzim, S merupakan substrat, ES berupa kompleks enzim-

substrat, dan P adalah produk yang terbentuk. Reaksi enzim bromelain dengan

substrat kasein adalah:

Enzim dapat diisolasi berdasarkan informasi tentang lokasi enzim tersebut

di dalam sel. Enzim ekstraseluler (eksoenzim) lebih mudah diisolasi karena dapat

diperoleh tanpa pemecahan sel, sedangkan enzim intraseluler (endoenzim)

diisolasi dengan memecahkan dinding sel dan organel di dalam sel secara kimia

maupun fisika. Sebagai biomakromolekul yang memiliki ukuran, bentuk, dan

muatan tertentu, maka enzim dapat dipisahkan atau dimurnikan terhadap

campuran enzim yang ada. Berbagai cara dapat dilakukan diantaranya adalah

melalui presipitasi, dialisis, adsorpsi, pertukaran ion, filtrasi dalam gel,

Page 7: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

ultrasentrifugasi, pengikatan berdasarkan affinitas dan hidrofobisitas (Whitaker,

1994).

2.4 Aktivitas enzim

Untuk menentukan besarnya aktivitas enzim dapat dilakukan dengan

menentukan banyaknya produk yang dihasilkan persatuan waktu atau banyaknya

substrat yang dikatalisis persatuan waktu (whitaker, 1973).

Untuk menyatakan aktivitas enzim banyak istilah yang digunakan, yaitu

unit aktivitas, aktivitas spesifik, molar, aktivitas molekular. Yang banyak

digunakan adalah unit aktivitas. Satu unit aktivitas adalah banyaknya enzim yang

dapat menyebabkan transformasi substrat sebanyak 1 mole dalam 1 menit pada

suhu 25oC dan pada kondisi pengukuran optimum (Suparmo, 1988).

Ukuran aktivitas enzim yang ada hubungannya dengan tingkat kemurnian

enzim adalah aktivitas spesifik. Aktivitas spesifik adalah banyaknya unit enzim

per mg protein. Semakin tinggi tingkat kemurnian enzim maka besarnya aktivitas

spesifik meningkat. (suparmo, 1988).

Aktivitas enzim dipengaruhi oleh sumber enzim, suhu, pH, konsentrasi

enzim, dan subsrat (whitaker, 1972).

2.5 Enzim Bromelain

Enzim bromelain didapat dari buah nenas, digunakan untuk

mengempukkan daging. Aktifitasnya dipengaruhi oleh kematangan buah,

konsentrasi pemakaian, dan waktu penggunaan. Untuk memperoleh hasil yang

maksimum sebaiknya digunakan buah yang muda. Semakin banyak nenas yang

digunakan, semakin cepat proses bekerjanya.

Berdasarkan reaksi yang dikatalisis, enzim dibedakan menjadi 6 golongan.

Enzim bromelain merupakan enzim hidrolase yang aktif pada protein.

Berdasarkan sumbernya, Enzim protease ada bermacam-macam yaitu papain,

ficin, dan brimelin merupakan protease asal tanaman; tripsin adalah enzim

protease dari pankreas; pepsin dan renin dalah protease dari persit (Reed, 1975).

Enzim bromelain termasuk golongan glikoprotein yaitu protein yang

mengandung satu bagian oligosakarida pada tiap molekul, yang terikat secara

Page 8: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

kovalen dengan rantai polipeptida enzim tersebut. Adapun deretan asam amino

disekitar lokasi aktifnya :

-Cys – Gly – Ala – Cys – Trp

Asn – Gly – Asp – Pro – Cys – Gly – Ala – Cys – Cys – Trp

Sistein (Cys) menunjukkan tempat lokasi aktifnya (Tookong, 1979).

Sebagian besar enzim bromelain digunakan untuk mempertahankan

ketahanan daging pada suhu dingin dan untuk melunakkan daging (Soebowo,

1992). Nenas liar mengandung lebih banyak bromelain dari pada nenas yang

dibudidayakan. Namun, nenas yang mudah didapat adalah nenas budidaya

sehingga dalam praktikum digunakan nenas budidaya dengan jumlah yang lebih

banyak agar didapatkan lebih banyak enzim bromelain. Kandungan protein setiap

bagian nenas bermacam – macam yaitu :

Kandungan Enzim Bromelain pada Tanaman Nenas (Omar dkk, 1978).

Bagian Tanaman Persen (%)

Buah Utuh Masak 0,060 – 0,080

Daging Buah Masak 0,080 – 0,125

Kulit Buah 0,050 – 0,075

Tangkai 0,040 – 0,060

Batang 0,100 – 0,600

Buah utuh mentah 0,040 – 0,060

Daging buah mentah 0,050 – 0,070

Enzim bromelain merupakan enzim proteolitik, yaitu enzim yang dapat

menguraikan atau memecah enzim. Berdasarkan sifat – sifat kimia dari lokasi

aktif maka enzim bromelain termasuk dalam golongan enzim protease sulfihidril,

yang artinya mempunyai residu sulfihidril pada lokasi aktif. Penggunaan enzim

bromelain hampir serupa dengan papain dan ficin (Winarno, 1983).

Page 9: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

2.6 Aktifitas Enzim Bromelain

Aktifitas enzim bromelain dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya

adalah tingkat kematangan buah, bagian buah konsentrasi dan waktu. Semakin

matang buah maka enzim bromelain dalam buah tersebut makin kurang aktif. Hal

ini disebabkan pada proses pematangan buah terjadi pembentukan senyawa

tertentu. Disamping buah masak menyebabkan enzim terdenaturasi atau

mengalami perubahan konformasi struktur akibatnya keaktifan enzimnya

berkurang (Hardani, 1993).

Aktifitas enzim bromelain optimum pada pH 4,5–6 dimana enzim

mempunyai konformasi yang tidak stabil dan juga memiliki aktifitas yang

maksimum. Dengan suhu optimum 60 – 80 0C. Apabila pH yang digunakan

terlalu tinggi atau terlalu rendah akan terjadi beberapa perubahan yaitu denaturasi

protein yang kecepatan katalisnya menurun.

2.7 Protein

Protein adalah suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh manusia

yaitu sebagai zat pembangun, bahan bakar, dan zat pengatur. Sebagai bahan

pembangun, protein merupakan bahan pembentuk jaringan-jaringan baru yang

terjadi di dalam tubuh, terutama pada masa pertumbuhan. Protein juga mengatur

berbagai proses di dalam tubuh, baik langsung maupun tidak langsung, misalnya

enzim, hormon, antibodi dan lain-lain (Poedjiadi, 1994).

Protein merupakan suatu polipeptida yang mempunyai berat molekul yang

sangat bervariasi, berkisar antara 5000 bagi protein kecil sampai jutaan atau lebih,

pada protein dengan rantai polipeptida yang panjang (Lehninger, 1995).

Bila suatu protein dihidrolisa dengan asam alkali atau enzim akan

dihasilkan campuran asam-asam amino. Sebuah molekul asam amino terdiri dari

sebuah gugus amino, gugus karboksil, atom hidrogen dan gugus R yang terikat

pada sebuah atom C yang dikenal sebagai α (Winarno, 1992).

Struktur molekul asam amino dapat dilihat pada gambar :

Page 10: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Struktur molekul asam amino (Winarno, 1992).

Molekul protein tersusun dari sejumlah asam amino yang saling berikatan

satu sama lain. Ikatan antara asam amino yang lain dengan mengeluarkan satu

molekul air, ikatan ini sering disebut ikatan peptida (Arbianto, 1996). Gugus

karboksil suatu asam amino berikatan dengan gugus amino dari molekul asam

amino lain kaan menghasilkan dipeptida. Kemudian gugus asam amino dan

karboksil bebas dari peptida tersebut dapat bereaksi lagi dengan asam-asam amino

lainnya membentuk polipeptida. Ikatan peptida tersebut dapat dilihat pada

gambar:

Ikatan peptida antar asam amino (Page, 1997).

2.8 Konsentrasi Total Protein Bomelin

Protein merupakan senyawa organik yang menyusun sel baik secara

struktural maupun sebagai protein enzim. Protein sebagai enzim mempunyai

peranan yang sangat penting dalam mengkatalisis proses matabolisme.

Konsentrasi total protein bromelain berbagai perlakuan diketahui melalui

pembacaan absorbansi pada 595 nm dengan bantuan zat pewarna CBB G 250.

Struktur dari CBB G 250 adalah sebagai berikut

CBB G 250 merupakan zat pewarna protein. Zat warna tersebut berupa 3 bentuk:

kation (merah), netral (hijau), anion (biru). Dalam keadaan asam, zat warna

dominan dalam bentuk kationik terprotonasi ganda yang berwarna merah

(Amax=470nm). Ketika berikatan dengan protein maka terkonversi menjadi bentuk

H

N C

O

R

C

OH

H

H

H2N CN OH

R1R2

C C C

O OHHH

Page 11: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

stabil yang tidak terprotonasi. Ini merupakan bentuk komplek protein yang

berwarna biru yang terdeteksi pada panjang gelombang 595 nm yang di uji

dengan spektrofotometer.

Beberapa interaksi zat kimia protein dan zat kimia berwarna akan memberi

gangguan terhadap hasil uji yang dilakukan. Gangguan tersebut salah satunya

disebabkan adanya senyawa non-protein yang memiliki kemampuan dari untuk

menggeser tingkat keseimbangan dari zat warna diantara 3 spesi berwarna.

Gangguan-gangguan tersebut dapat diminimalisasi atau dihilangkan dengan cara

menggunakan protein BSA atau bovine gamma-globulin.

Metode Bradford merupakan salah satu metode penentuan kadar protein

yang menggunakan standart BSA. Standart BSA digunakan karena biayanya

murah, mudah dalam memperolehnya serta BSA cenderung lebih sensitif dari

pada protein secara umum. BSA merupakan standart yang relatif yang baik.

Standart relatif yang baik adalah standart protein yang memberikan warna yang

hampir sama dengan protein yang di uji.

Metode Bradford didasarkan pada pengikatan secara langsung zat warna

Coomassine Brilliant Blue G250 (CBBG) oleh protein yang mengandung residu

asam amino dengan rantai samping aromatik (Tyrosine, Tryptophan dan

Phenylalanine) atau bersifat basa (Arginine, Histidine dan Leucine). Reagen CBB

G 250 bebas berwarna merah-kecoklatan (λmaks 470 nm), sedangkan dalam

suasana asam reagen CBBG akan berada dalam bentuk anion yang akan mengikat

protein membentuk warna biru (λmaks 595 nm). Jumlah CBBG yang terikat pada

protein proporsional dengan muatan positif yang ditemukan pada protein. Ikatan

yang terjadi merupakan ikatan ionik, karena muatan negatif CBB G 250 akan

berikatan dengan muatan positif yang dimiliki seluruh protein. Metode ini relatif

cepat, spesifik, dan sensitif untuk protein. Metode Bradfoed lebih aman karena

hanya tanin dan sesium klorida yang menjadi inhibitor pada metode ini. Selain itu

kelebihan dari metode Bradfoed ini adalah bersifat insensitif terhadap interference

dan reagen yang biasa terdapat dalam larutan protein.dengan kata lain,tidak

pengaruh terhadap zat lain (Cahya Panji, 2010).

Page 12: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

BAB III. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Lemari es

Blender

Sentrifuge

Pipet volum 5 mL

Pipet volum 25 mL

Pipet tetes

Ball pipet

Labu ukur 50 mL

Labu ukur 250 mL

Beaker glass 50 mL

Gelas ukur 250 mL

Tabung reaksi

Corong buchner

Kertas saring

Spatula

Botol gelap

Neraca

AVOmeter

Spektrofotometer

pH meter

Termometer

Botol semprot

3.1.2 Bahan

Buah nenas

70 ml NaCl pH 7

100 gram NH4SO4

80 ml NaCl pH 5

Larutan BSA 5 ml

Kasein 5 ml

Reagen bradford

30 gram NaH2PO4

60 gram Na2HPO4

Aquades

Aquademin

Page 13: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

3.2 Skema Kerja dan Prosedur Kerja

3.2.1 Skema Kerja

a. Fraksinasi

Page 14: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

b. Pembuatan kurva kalibrasi

c. Penentuan kadar enzim

d. Uji keoptimalan pH

Page 15: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

e. Uji keoptimalan suhu

f. Pembuatan buffer phospat

3.2.2 Prosedur Kerja

a. Fraksinasi

Buah nenas yang sudah agak matang diambil bongkolnya tepat

dibagian tengahnya dalam bentuk kubus dengan ukuran rusuk-rusuknya 3

cm, kemudian dibekukan pada suhu 4°C. Selanjutnya ditambahkan 50 mL

NaCl pH 7 dengan suhu 4°C kemudian diblender. Selanjutnya disentrifugasi

selama 20 menit dengan kecepatan 4000 rpm, kemudian difiltrasi dan

diperoleh residu(0) dan filtrate(0)(crude enzim). Filtrate(0)(crude enzim) yang

dihasilkan diambil 20ml dan ditambahkan 2,68 gram NH4SO4, kemudian

disentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm dan didapatkan pellet(1) dan

supernatant(1). Supernatant(1) yang diperoleh difiltrasi sehingga didapatkan

residu(1) dan filtrate(1). Selanjutnya filtrate(1) ditambahkan 2,92 gram

NH4SO4 sampai menjadi 25 % dari volume atau konsentrasi awal, kemudian

disentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm dan didapatkan pellet(2) dan

Page 16: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

supernatant(2). Supernatant(2) yang diperoleh difiltrasi sehingga didapatkan

residu(2) dan filtrate(2) ). Selanjutnya filtrate(2) ditambahkan 3,18 gram

NH4SO4 sampai menjadi 25 % dari volume atau konsentrasi awal, kemudian

disentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm dan didapatkan pellet(3) dan

supernatant(3).

b. Pembuatan kurva kalibrasi

Enam tabung dipersiapkan bersih dan kering, kemudian masing-

masing tabung diisi dengan larutan BSA secara berurutan yaitu 0 µL dan

100 µL NaCl pada tabung pertama, 10 µl dan larutan NaCl 90 µL; 20 µL

dan larutan NaCl 80 µL; 30 µL dan larutan NaCl 70 µL; 50 µL dan larutan

NaCl 50 µL; 100 µL dan larutan NaCl 10 µL. Selanjutnya ditambahkan

reagen bardford kedalam masing-masing tabung kemudian dikocok

menggunakan stirrer dan diinkubasi selama 15 menit. Dimasukkan ke dalam

spektrofotometer satu per satu untuk diukur absorbansinya pada panjang

gelombang 595 nm, kemudian dibuat kurva kalibrasi hubungan antara

absorban dengan konsentrasi protein.

c. Penentuan kadar enzim

Crude enzim, pellet(1), pellet(2), dan pellet(3) yang diperoleh

dibekukan pada suhu 4°C, kemudian ditambahkan 20 mL NaCl dengan pH

5 dan ditambahkan 100 mL buffer pospat 0,1M dengan pH 5 pada suhu

50°C. Diukur Absorbannya dengan spektrometer.

d. Uji keoptimalan pH

Hasil(1), hasil(2), dan hasil(3) yang diperoleh diatur dengan pH 3; 5; 6

dengan suhu 25°C. Ditambah 1 mL kasein (substrat) kemudian diukur

Absorbannya dengan spektrometer yang dihubungkan dengan AVO meter.

e. Uji keoptimalan suhu

Hasil(1), hasil(2), dan hasil(3) yang diperoleh diatur pada suhu 30o

C;

55o

C; 70o

C pada pH 5. Ditambah 1 mL kasein (substrat) kemudian diukur

Absorbannya dengan spektrometer yang dihubungkan dengan AVO meter.

Page 17: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

f. Pembuatan buffer phospat

Dibuat larutan B dengan melarytkan 15,6 g NaH2PO4. 2H2O ke

dalam 500 ml aquades dan dibuat larutan A dengan melarutkan 26,806 g

Na2HPO4.7H2O ke dalam 500 ml aquades. Kemudian diukur pH larutan B

dan ditambahkan larutan A perlahan-lahan sampai mencapai pH 5.

Page 18: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Ekstraksi dan Fraksinasi Enzim Bromelein dari Bonggol Nenas

Ekstrak enzim bromelein diperoleh dari proses ekstraksi bonggol nanas

yang dibekukan pada suhu 4°C kemudian dipotong kecil-kecil dimasukkan dalam

blender dan ditambahkan NaCl pH 7 pada suhu 4°C. Penambahan NaCl pH 7

bertujuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri agar enzim tidak rusak dan

enzim yang diekstrak tidak aktif. Setelah itu diblender dengan tujuan untuk

menghancurkan bonggol nanas supaya sel terpecah, sehingga dapat memperluas

permukaan sel dan diharapkan sebanyak mungkin enzim dapat keluar ke

supernatan. Kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 20 menit

untuk memisahkan filtrat dan pengotor yang belum terendapkan. Hasil

sentrifugasi difiltrasi sehingga menghasilkan filtrat dan residu yang berupa pelet.

Filtrat yang dihasilkan berupa crude enzim sebanyak 30 mL kemudian diambil 20

mL dan ditambahkan 2,68 gram amonium sulfat untuk fraksinasi 0 – 25%,

digunakannya amonium sulfat dalam fraksinasi karena merupakan salah satu

garam yang memiliki kelarutan tinggi lalu disentrifugasi dengan kecepatan 8000

rpm hal ini dilakukan untuk memperoleh supernatan(1) dan pelet(1). Pelet(1)

dibekukan pada suhu 4°C dan diberi NaCl pH 5 untuk mengaktifkan enzim

kemudian ditambahkan 100 mL buffer fosfat dengan konsentrasi 0,2 M pada pH 5

untuk mempertahankan pH enzim sehingga menghasilkan hasil(1). Pada

supernatan(1) ditambahkan 2,92 gram amonium sulfat untuk fraksinasi 25% –

50%, kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm menghasilkan

supernatan(2) dan pelet(2). Pelet(2) dibekukan pada suhu 4°C dan diberi NaCl pH 5

untuk mengaktifkan enzim kemudian ditambahkan 100 mL buffer fosfat dengan

konsentrasi 0,2 M pada pH 5 menghasilkan hasil(2). Untuk fraksinasi 50% – 75%

supernatan(2) ditambahkan 3,18 gram amonium sulfat kemudian disentrifugasi

dengan kecepatan 8000 rpm menghasilkan supernatan(3) yang berupa larutan dan

pelet(3). Pelet(3) dibekukan pada suhu 4°C dan diberi NaCl pH 5 untuk

mengaktifkan enzim kemudian ditambahkan 100 mL buffer fosfat dengan

konsentrasi 0,2 M pada pH 5 menghasilkan hasil(3).

Page 19: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

4.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi dengan Uji Bradford

Uji Bradford untuk mengetahui kandungan total protein yang terdapat di

dalamnya. Kandungan total protein merupakan jumlah keseluruhan protein yang

ada di dalam sampel. Prinsip dasar dari uji bradford adalah adanya interaksi antara

protein dengan zat warna Coomise Briliant Blue (CBB). Reagen CBB merupakan

zat warna spesifik yang dapat bereaksi dengan protein. Reagen ini membentuk

kationik dan tidak mengabsorbsi cahaya pada λ 595 nm, namun ketika reagen

berikatan dengan protein terdapat stabilitas bentuk proton anionik rangkap dari

reagen sehingga dapat mengabsorbsi cahaya pada λ 595 nm membentuk kompleks

antara CBB dengan protein yang berwarna biru.

Pembuatan kurva kalibrasi dimulai dengan mempersiapkan enam tabung

reaksi kemudian masing-masing tabung diisi dengan larutan BSA 10 mg/L secara

berurutan yaitu 0; 10; 20; 30; 50; dan 100 µL. Masing-masing tabung yang telah

diisi larutan standar BSA 10 mg/L ditambahkan NaCl pH 5 sampai volume total

menjadi 100 µL sehingga konsentrasi dari larutan standar bervariasi menjadi 0; 1;

2; 3; 5 dan 10 M. Selanjutnya ditambahkan reagen bardford ke dalam masing-

masing tabung sebanyak 5 mL kemudian dikocok dan diinkubasi selama 15 menit

sampai 1 jam. Campuran larutan yang sudah siap dari masing-masing tabung

diukur absorbansinya pada panjang gelombang 595 nm. Dari hasil pengukuran

diperoleh data pada tabel 4.2.a.

Tabel 4.2.a. Data hasil pengukuran absorbans larutan standar protein

Konsentrasi (mg/L) Absorbans

0 0,818

1 0,826

2 0,898

3 0,907

5 0,934

10 0,938

Data hasil pengukuran absorban dari larutan standar digunakan untuk

membuat kurva kalibrasi yaitu kurva absorbans terhadap konsentrasi, kurva

kalibrasi yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Page 20: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Dari kurva kalibrasi diperoleh persamaan 845,0011,0 xy dengan R2=

0,654. Persamaan dari kurva kalibrasi akan digunakan untuk menentukan kadar

enzim bromelein.

4.3 Penentuan Kadar Enzim Bromelein dengan Uji Bradford

Penentuan kadar enzim bromelein yang dilakukan dimulai dengan

melarutkan crude enzim, pelet(1), pelet(2) dan pelet(3) dengan larutan NaCl pH 5

untuk mengaktifkan enzim bromeleinnya, kemudian ditambahkan dengan buffer

fosfat pH 5 untuk mempertahankan pH-nya. Dari masing-masing sampel diambil

10 µL yang kemudian ditambahkan 5 mL reagen Bradford dan diukur

absorbannys pada panjang gelombang 595 nm.

Hasil dari pengukuran absorbansi dari masing-masing sampel digunakan

untuk menentukan kadar enzim bromelein dengan mensubtitusikannya ke dalam

persamaan garis kurva kalibrasi yang diperoleh dari larutan standar BSA,

sehingga diperoleh data konsentrasi pada masing-masing sampel pada tabel 4.3.a.

Tabel 4.3.a. Data pengukuran absorbans dan penentuan kadar enzim bromelein

Nama Bahan Absorbans Konsentrasi (mg/L)

Filtrate(0) (crude enzim) 0,925 7,27272

Pelet 1 (Fraksinasi 0 – 25%) 0,891 4,181818

Pelet 2 (Fraksinasi 25% – 50%) 0,86 1,36363

Pelet 3 (Fraksinasi 50% –75%) 0,848 0.272727

y = 0.011x + 0.845R² = 0.654

0.8

0.82

0.84

0.86

0.88

0.9

0.92

0.94

0.96

0.98

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Ab

sorb

ans

Konsentrasi

Kurva Kalibrasi

Page 21: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Penentuan kadar enzim bromelein yang dilakukan menunjukkan bahwa absorbans

dan konsentrasi enzim bromelein akan semakin menurun dengan naiknya

fraksinasi yang dilakukan. Hal tersebut dikarenakan enzim bromelein saat

difraksinasi dengan ammonium sulfat ((NH4)2SO4) maka akan terpisahkan,

dimana enzim bromelein akan terendapkan. Sehingga saat ditambahkan reagen

bradford, reagen akan berikatan dengan protein dan terdapat stabilitas bentuk

proton anionik rangkap dari reagen sehingga dapat mengabsorbsi cahaya pada

panjang gelombang 595 nm membentuk kompleks antara CBB dengan protein

yang berwarna biru. Hasil absorbans dari pengukuran dan konsentrasi dari

perhitungan crude enzim memiliki selisih yang besar dengan pelet hasil fraksinasi

0 – 25% karena pada crude enzim masih banyak protein selain enzim bromelein.

4.4 Penentuan pH Optimum Enzim Bromelein

Penentuan pH optimum enzim bromelein dimulai dengan mengencerkan

larutan hasil(1), hasil(2) dan hasil(3) yang merupakan larutan pelet yang dihasilkan

dari fraksinasi dalam NaCl pH 5 dan buffer fosfat menjadi 10 kali konsentrasi

awal. Pengenceran ini dilakukan agar saat diuji menggunakan spektrometer UV

dapat terbaca atau transmitan dari sumber sinar dapat terbaca. Spektrometer UV

yang digunakan dihubungkan dengan AVO meter pada bagian analog di sisi

belakang spektrometer sehingga readout yang akan dibaca adalah perubahan

tegangan dari enzim (E), kompleks enzim subtrat (ES) dan kesetimbangan enzim

dan subtrat sebagai reaktan dan kompleks enzim subtrat (ES) sebagai produk

menggunakan komputer yang telah dilengkapi aplikasi PClink.

Hasil(1), hasil(2) dan hasil(3) yang akan diuji pH optimumnya divariasi pH-

nya terlebih dahulu yaitu menjadi pH 3, 5 dan 6 pada masing-masing hasil karena

hipotesis pH optimum enzim bromelein berada diantara range pH 4,5 – 6

(wikipedia). Variasi pH yang dilakukan yaitu dengan menambahkan NaOH untuk

membasakannya dan menambahkan HCl untuk mengasamkannya. Subtrat yang

ditambahkan ke dalam larutan enzim bromelein dalam NaCl pH5 dan buffer fosfat

pH 5 adalah kasein 0,001%. Enzim bromelein hanya dapat membentuk kompleks

enzim subtrat dengan kasein saat pH optimum tanpa menghasilkan produk karena

Page 22: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

percobaan yang dilakukan tanpa kofaktor saat menambahkan kasein ke dalam

enzim bromelein.

N

NH

CH3

CH3S

CH3

CH3H

NH2

CH3

H

O

NH

CH3

O

N+

NH

CH3

CH3

H

S2-

CH3

CH3

NH2

CH3

H

O

NH

CH3

O

S

CH3

CH3

NH2

CH3 H

O-

N

CH3

O

N+

NH

CH3

CH3

H-

Saat pH optimum enzim bromelein akan berkonformasi dengan memberikan

pasangan elektron dari atom N pada gugus histidin kepada atom H yang terikat

pada atom S di gugus sistein, sehingga enzim bromelein tidak stabil dan pasangan

elektron pada atom S sistein diberikan kepada atom C karbonil yang memiliki

ikatan peptida karena keasamannya tinggi dari pada atom C karbonil yang lain.

Atom O yang terikat pada C karbonil memiliki keelektronegatifan yang tinggi

daripada atom C karbonilnya sehingga pasangan elektron yang membentuk ikatan

rangkap antara atom C karbonil dengan atom O lebih sering berada di atom O dari

pada atom C karbonil. Atom N pada cincin histidin memiliki muatan formal

positif (+) yang artinya kekurangan elektron karena berikatan dengan atom H dari

sistein, dan pasangan elektron dari atom N yang memiliki ikatan peptida dari

kasein akan membentuk ikatan hydrogen dengan atom H yang terikat pada atom

N di cincin histidin sehingga akan membentuk kompleks dengan dengan subtrat.

Jika ada kofaktor maka pasangan elektron dari atom O yang memiliki muatan

formal negatif (-) akan terganggu dan akhirnya akan memutus ikatan peptida dari

kasein.

Hasil fraksinasi 0 – 25% yang telah divariasi pH-nya menjadi pH 3, 5, dan

6 diambil 1 mL pada setiap pH untuk diuji aktifitasnya secara bergantian. Hasil

pengujian diperoleh grafik pelet(1) pada pH 3, 5, dan 6. Grafik yang diperoleh dari

pelet(1) adalah sebagai berikut:

Page 23: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Hasil fraksinasi 0 – 25% pada pH 3 diperoleh kurva yang menunjukkan aktifitas

enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam 13:50:17.

Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan memperoleh kurva

konstan berada pada tegangan 0,0733 mV, menunjukkan enzim bromelein sudah

stabil selama 20 detik sampai jam 13:50:47 kemudian ditambahkan 10 µL kasein

0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam 13:50:47, kurva tegangan

bergerak turun selama 10 detik sampai pada tegangan 0,0543 mV pada jam

13:50:57 yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein terhadap kasein

yaitu pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein. Akibat

terbentuknya kompleks, cahaya yang diteruskan atau transmitan semakin sedikit

setelah terserap oleh kompleks enzim subtrat yang terbentuk dan akhirnya

transduser mengkonversi transmitan menjadi energi listrik semakin menurun juga.

Beberapa saat kemudian kurva kembali naik terus-menerus selama 70 detik

sampai pada tegangan 0,0610 mV pada jam 13:52:17 dan setelah jam 13:52:17

kurva bergerak konstan pada tegangan 0,0610 mV sampai akhir pengamatan yaitu

pada jam 13:55:47. Naik turunnya kurva terjadi selama 90 detik setelah

penambahan kasein menunjukkan reaksi kesetimbangan yang terjadi antara enzim

bromelein dengan kasein yang menuju kesetimbangan dengan produk yang

dihasilkan yaitu enzim subtrat. Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 3

menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil tanpa

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

13:49:26 13:50:53 13:52:19 13:53:46 13:55:12 13:56:38

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 1 pH 3

E

E + S ES

ES

0,019 mV

0,0122 mV

Page 24: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan laju konstan dari kurva pada

tegangan 0,0610 mV dari jam 13:52:17 sampai jam 13:55:47 yang berbeda

dengan laju konstan awal sebelum penambahan kasein yaitu pada tegangan 0,0733

mV.

Hasil fraksinasi 0 – 25% pada pH 5 diperoleh kurva yang menunjukkan aktifitas

enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam 14:04:16.

Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan memperoleh kurva

konstan berada pada tegangan 0,0737 mV, menunjukkan enzim bromelein sudah

stabil selama 40 detik sampai jam 14:04:56 kemudian ditambahkan 10 µL kasein

0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam 14:04:56, kurva tegangan

bergerak turun selama 10 detik sampai tegangan 0,0576 mV pada jam 14:05:06

yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein terhadap kasein yaitu

pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein. Kurva bergerak konstan

selama 10 detik pada tegangan 0,0576 mV dari jam 14:05:06 sampai jam 14:05:16

yang menunjukkan bahwa kompleks yang terbentuk antara enzim bromelein

dengan kasein sudah stabil. Setelah jam 14:05:16 kurva kembali naik terus-

menerus selama 20 detik sampai tegangan 0,0637 mV pada jam 14:05:36, setelah

jam 14:05:36 kurva bergerak turun kembali selama 50 detik sampai tegangan

0,0631 mV pada jam 14:06:26 dan akhirnya kurva konstan pada tegangan 0,0631

mV sampai akhir pengamatan pada jam 14:07:56. Naik turunnya kurva terjadi

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

14:03:50 14:04:34 14:05:17 14:06:00 14:06:43 14:07:26 14:08:10

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 1 pH 5

E

E + S ES

ES

0,0161 mV 0,0106 mV

Page 25: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

selama 90 detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi kesetimbangan

yang terjadi antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju kesetimbangan

dengan kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 5

menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil tanpa

menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan laju konstan dari kurva pada

tegangan 0,0631 mV dari jam 14:06:26 sampai jam 14:07:56 yang berbeda

dengan laju konstan awal sebelum penambahan kasein yaitu pada tegangan 0,0737

mV.

Hasil fraksinasi 0 – 25% pada pH 6 diperoleh kurva yang menunjukkan aktifitas

enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam 14:10:44.

Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan memperoleh kurva

konstan berada pada tegangan 0,0744 mV, menunjukkan enzim bromelein sudah

stabil selama 30 detik sampai jam 14:11:14 kemudian ditambahkan 10 µL kasein

0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam 14:11:14, kurva tegangan

bergerak turun selama 10 detik sampai tegangan 0, 0583 mV pada jam 14:11:24

yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein terhadap kasein yaitu

pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein. Setelah jam 14:11:24

kurva kembali naik terus-menerus selama 90 detik sampai tegangan 0,0659 mV

pada jam 14:12:54 dan akhirnya kurva konstan pada tegangan 0,0659 mV sampai

akhir pengamatan pada jam 14:14:44. Naik turunnya kurva terjadi selama 100

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

14:10:1914:11:0214:11:4614:12:2914:13:1214:13:5514:14:3814:15:22

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 1 pH 6

E

E + S ES

ES

0,0161 mV

0,0085 mV

Page 26: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi kesetimbangan yang terjadi

antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju kesetimbangan dengan

kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 6

menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil tanpa

menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan laju konstan dari kurva pada

tegangan 0,0659 mV dari jam 14:12:54 sampai jam 14:14:44 yang berbeda

dengan laju konstan awal sebelum penambahan kasein yaitu pada tegangan 0,0744

mV.

Penentuan pH optimum enzim bromelein pada fraksinasi 25% – 50%

(pelet(2)) di peroleh data aktifias enzim bromelein sebagai berikut:

Hasil fraksinasi 25 - 50% pada pH 3 diperoleh kurva yang menunjukkan aktifitas

enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam 14:16:17.

Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan memperoleh kurva

konstan berada pada tegangan 0,0734 mV, menunjukkan enzim bromelein sudah

stabil selama 40 detik sampai jam 14:16:57 kemudian ditambahkan 10 µL kasein

0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam 14:16:57, kurva tegangan

bergerak turun selama 10 detik sampai tegangan 0, 0546 mV pada jam 14:17:07

yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein terhadap kasein yaitu

pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein. Setelah jam 14:17:07

kurva kembali naik selama 10 detik sampai tegangan 0,0558 mV pada jam

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

14:16:0514:16:4814:17:3114:18:1414:18:5814:19:4114:20:2414:21:07

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 2 pH 3

E E + S ES

ES 0,0188 mV 0,0167 mV

Page 27: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

14:17:17. Setelah itu kurva kembali turun selama 10 detik sampai tegangan

0,0553 mV pada jam 14:17:27 dan konstan selama 10 detik sampai jam 14:17:37.

Setelah jam 14:17:37 kurva naik kembali terus menerus selama 60 detik dari jam

14:17:47 dengan tegangan 0.0554 mV sampai jam 14:18:47 dengan tegangan

0,0567 selama 60 detik dan dari jam 14:18:47 akhirnya kurva konstan pada

tegangan 0,0567 mV sampai akhir pengamatan pada jam 14:20:17. Naik turunnya

kurva terjadi selama 110 detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi

kesetimbangan yang terjadi antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju

kesetimbangan dengan kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada

larutan yaitu pH 3 menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil

tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan laju konstan dari kurva pada

tegangan 0,0567 mV dari jam 14:18:47 sampai jam 14:20:17 yang berbeda

dengan laju konstan awal sebelum penambahan kasein yaitu pada tegangan 0,0734

mV.

Hasil fraksinasi 25 - 50% pada pH 5 diperoleh kurva yang menunjukkan aktifitas

enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam 14:22:20.

Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan memperoleh kurva

konstan berada pada tegangan 0,0717 mV, menunjukkan enzim bromelein sudah

stabil selama 30 detik sampai jam 14:22:50 kemudian ditambahkan 10 µL kasein

0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam 14:22:50, kurva tegangan

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

14:21:5014:22:3414:23:1714:24:0014:24:4314:25:2614:26:1014:26:53

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 2 pH 5

E

E + S ES

ES 0,0113 mV 0,0119 mV

Page 28: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

bergerak turun selama 10 detik sampai tegangan 0, 0604 mV pada jam 14:23:00

yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein terhadap kasein yaitu

pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein. Setelah jam 14:23:00

kurva kembali naik terus-menerus selama 20 detik sampai tegangan 0,0619 mV

pada jam 14:23:20 Setelah itu kurva kembali turun menerus selama 50 detik dari

tegangan 0,0609 mV pada jam 14:23:20 sampai jam 14:24:10 dengan tegangan

0,0598. Pada jam 14:24:10 akhirnya kurva konstan pada tegangan 0,0598 mV

sampai akhir pengamatan pada jam 14:26:20. Naik turunnya kurva terjadi selama

80 detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi kesetimbangan yang

terjadi antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju kesetimbangan dengan

kompleks enzim subtrat (ES). Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 5

menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil tanpa

menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan laju konstan dari kurva pada

tegangan 0,0598 mV dari jam 14:24:10 sampai jam 14:26:20 yang berbeda

dengan laju konstan awal sebelum penambahan kasein yaitu pada tegangan 0,0717

mV.

Hasil fraksinasi 25% – 50% pada pH 6 diperoleh kurva yang menunjukkan

aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam

14:27:33. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva konstan berada pada tegangan 0,0722 mV, menunjukkan

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

14:26:5314:27:3614:28:1914:29:0214:29:4614:30:2914:31:1214:31:55

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 2 pH 6

E

E + S ES

ES 0,0068 mV 0,0064 mV

Page 29: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

enzim bromelein sudah stabil selama 20 detik sampai jam 14:27:53, kemudian

ditambahkan 10 µL kasein 0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam

14:27:53, kurva tegangan bergerak turun selama 20 detik sampai tegangan 0, 0592

mV pada jam 14:28:13 yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein

terhadap kasein yaitu pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein.

Setelah jam 14:28:13 kurva kembali naik terus-menerus selama 30 detik sampai

tegangan 0,0686 mV pada jam 14:28:43 dan turun terus-menerus selama 90 detik

sampai jam 14:30:13 dengan tegangan 0,0658 mV. Akhirnya kurva konstan pada

tegangan 0,0658 mV dari 14:30:13 sampai akhir pengamatan pada jam 14:31:33.

Naik turunnya kurva terjadi selama 140 detik setelah penambahan kasein

menunjukkan reaksi kesetimbangan yang terjadi antara enzim bromelein dengan

kasein yang menuju kesetimbangan dengan kompleks enzim subtrat. Namun,

suasana asam pada larutan yaitu pH 6 menyebabkan kompleks enzim bromelein

dengan kasein stabil tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan laju

konstan dari kurva pada tegangan 0,0658 mV dari jam 14:30:13 sampai jam

14:31:33 yang berbeda dengan laju konstan awal sebelum penambahan kasein

yaitu pada tegangan 0,0722 mV.

Penentuan pH optimum dari fraksinasi 50% – 75% (pelet(3)) diperoleh

berbagai aktifitas enzim bromelein dengan pH yang berbeda yang disajikan dalam

bentuk grafik-grafik berikut:

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

14:31:5514:32:3814:33:2214:34:0514:34:4814:35:3114:36:1414:36:58

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 3 pH 3

E

E + S ES

ES 0,0191 mV 0,0177 mV

Page 30: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Hasil fraksinasi 50 - 75% pada pH 3 diperoleh kurva yang menunjukkan aktifitas

enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam 14:32:44.

Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan memperoleh kurva

konstan berada pada tegangan 0.0743 mV, menunjukkan enzim bromelein sudah

stabil selama 50 detik sampai jam 14:33:34 kemudian ditambahkan 10 µL kasein

0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam 14:33:34, kurva tegangan

bergerak turun selama 10 detik sampai tegangan 0, 0518 mV pada jam 14:33:44

yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein terhadap kasein yaitu

pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein. Setelah jam 14:33:44

kurva kembali naik selama 10 detik sampai tegangan 0,0552 mV pada jam

14:33:54 dan turun kembali selama 10 detik menjadi tegangan 0,0549 mV pada

jam 14:34:04. Setelah jam 13:34:04 kurva naik kembali 40 detik sampai tegangan

0,0569 dan konstan selama 10 detik sampai jam 14:34:54. Kurva menurun

kembali setelah jam 14:34:54 selama 20 detik sampai tegangan 0,0566 mV pada

jam 14:35:14 dan akhirnya bergerak konstan sampai akhir pengamatan pada jam

14:36:44. Naik turunnya kurva terjadi selama 100 detik setelah penambahan

kasein menunjukkan reaksi kesetimbangan yang terjadi antara enzim bromelein

dengan kasein yang menuju kesetimbangan dengan kompleks enzim subtrat.

Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 3 menyebabkan kompleks enzim

bromelein dengan kasein stabil tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan

dengan laju konstan dari kurva pada tegangan 0,0567 mV dari jam 14:34:34

sampai jam 14:36:44 yang berbeda dengan laju konstan awal sebelum

penambahan kasein yaitu pada tegangan 0,0743 mV.

Page 31: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Hasil fraksinasi 50 - 75% pada pH 5 diperoleh kurva yang menunjukkan aktifitas

enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam 14:38:06.

Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan memperoleh kurva

konstan berada pada tegangan 0.0748 mV, menunjukkan enzim bromelein sudah

stabil selama 30 detik sampai jam 14:38:36 kemudian ditambahkan 10 µL kasein

0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam 14:38:36, kurva tegangan

bergerak turun selama 10 detik sampai tegangan 0, 0587 mV pada jam 14:38:46

yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein terhadap kasein yaitu

pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein. Setelah jam 14:38:46

kurva kembali naik selama 10 detik sampai tegangan 0,0648 mV pada jam

14:38:56 dan kemudian kurva turun kembali selama 60 detik sampai jam 14:39:56

dengan tegangan 0,0605 mV. Selama 30 dettik kurva konstan pada tegangan

0,0605 mV, kemudian kurva naik terus-menerus selama 100 detik pada tegangan

0,0613 mV dan akhirnya konstan sampai akhir pengamatan pada jam 14:42:26

dengan tegangan 0,0613 mV pada jam 14:42:26. Naik turunnya kurva terjadi

selama 210 detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi kesetimbangan

yang terjadi antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju kesetimbangan

dengan kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 5

menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil tanpa

menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan laju konstan dari kurva pada

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

14:37:4114:38:2414:39:0714:39:5014:40:3414:41:1714:42:0014:42:43

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 3 pH 5

E E + S ES

ES 0,0161 mV 0,0136 mV

Page 32: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

tegangan 0,0605 mV dari jam 14:39:56 sampai jam 14:42:26 yang berbeda

dengan laju konstan awal sebelum penambahan kasein yaitu pada tegangan 0,0748

mV.

Hasil fraksinasi 50 - 75% pada pH 6 diperoleh kurva yang menunjukkan aktifitas

enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai pada jam 14:44:02.

Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan memperoleh kurva

konstan berada pada tegangan 0,0748 mV, menunjukkan enzim bromelein sudah

stabil selama 30 detik sampai jam 14:44:32 kemudian ditambahkan 10 µL kasein

0,001%. Setelah penambahan kasein 0,001% pada jam 14:44:32, kurva tegangan

bergerak turun selama 30 detik sampai tegangan 0,0564 mV pada jam 14:45:02

yang menunjukkan adanya aktifitas enzim bromelein terhadap kasein yaitu

pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein. Setelah jam 14:45:02

kurva kembali naik selama 20 detik sampai tegangan 0,0572 mV pada jam

14:45:22 dan 10 detik kemudian kurva turun pada jam 14:45:32 dengan tegangan

0,0568. Kurva naik kembali dan naik terus-menerus selama 150 detik sampai

akhir pengamatan dengan tegangan 0,0601 mV pada jam 14:48:02. Naik turunnya

kurva terjadi selama 210 detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi

kesetimbangan yang terjadi antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju

kesetimbangan dengan kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada

larutan yaitu pH 6 menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

14:42:43 14:44:10 14:45:36 14:47:02 14:48:29

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 3 pH 6

E

E + S ES

0,0036 mV

0,0147 mV

Page 33: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan laju konstan dari kurva pada

tegangan 0,0568 mV dari jam 14:45:32 sampai jam 14:48:02 yang berbeda

dengan laju konstan awal sebelum penambahan kasein yaitu pada tegangan 0,0748

mV.

Dari semua uji keoptimalan pH pada setiap hasil fraksinasi dengan pH

yang berbeda diperoleh data berikut:

Tabel 4.4.a. Data hasil penentuan pH optimum

Fraksinasi Variasi

pH

Δ Tegangan Setelah 10 Detik

Penambahan Kasein (mV)

0% – 25%

3 0.019

5 0.0161

6 0.0161

25% – 50%

3 0.0188

5 0.0113

6 0.0068

50% – 75%

3 0.0191

5 0.0161

6 0.0036

Data yang diperoleh menunjukkan perubahan tegangan yang dihasilkan setelah 10

detik penambahan kasein ke dalam enzim bromelein, perubahan yang terbesar

pada masing-masing hasil fraksinasi menunjukkan pada hasil fraksinasi dengan

pH 3 yang artinya pH 3 merupakan pH optimum enzim bromelein dari variasi pH

yang dilakukan. Perubahan tegangan yang terbesar setelah 10 detik penambahan

kasein dapat dikatakan menunjukkan pH optimum, karena semakin banyak

kompleks enzim bromelein dengan kasein yang terbentuk dalam waktu 10 detik

setelah penambahan kasein. Semakin banyak kompleks enzim subtrat yang

terbentuk maka akan mengurangi jumlah transmitan yang diterima oleh detector

(transduser) pada spektrometer UV untuk kemudian dikonversi menjadi tegangan

listrik yang terukur dengan AVO meter.

4.5 Penentuan Temperatur Optimum Enzim Bromelein

Penentuan temperatur optimum enzim bromelein tidak jauh berbeda

dengan penentuan pH optimum enzim bromelein dengan tujuan yang sama juga,

Page 34: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

yaitu dimulai dengan mengencerkan larutan hasil(1), hasil(2) dan hasil(3) yang

merupakan larutan pelet yang dihasilkan dari fraksinasi dalam NaCl pH 5 dan

buffer fosfat menjadi 10 kali konsentrasi awal. Pengenceran ini dilakukan agar

saat diuji menggunakan spektrometer UV dapat terbaca atau transmitan dari

sumber sinar dapat terbaca. Spektrometer UV yang digunakan dihubungkan

dengan AVOmeter pada bagian analog di sisi belakang spektrometer sehingga

readout yang akan dibaca adalah perubahan tegangan dari enzim (E), kompleks

enzim subtrat (ES) dan kesetimbangan enzim dan subtrat sebagai reaktan dan

kompleks enzim subtrat (ES) sebagai produk menggunakan komputer yang telah

dilengkapi aplikasi PClink.

Hasil(1), hasil(2) dan hasil(3) menggunakan pH–meter dipastikan pH-nya

berada pada pH 5 dengan menambahkan HCl untuk mengasamkannya dan

menambahkan NaOH untuk membasakanya. Variasi temperatur yang dilakukan

dibagi menjadi 3 range, yaitu range 31°C – 40°C, 51°C – 60°C dan 71°C – 80°C.

Range temperatur yang dilakukan berdasarkan hipotesis sementara dengan

informasi temperatur optimum enzim bromelein bearada pada range 45°C – 60°C

(Wikipedia). Enzim bromelein hanya dapat membentuk kompleks enzim subtrat

dengan kasein saat temperatur optimum tanpa menghasilkan produk karena

percobaan yang dilakukan tanpa kofaktor saat menambahkan kasein ke dalam

enzim bromelein.

N

NH

CH3

CH3S

CH3

CH3H

NH2

CH3

H

O

NH

CH3

O

N+

NH

CH3

CH3

H

S2-

CH3

CH3

NH2

CH3

H

O

NH

CH3

O

S

CH3

CH3

NH2

CH3 H

O-

N

CH3

O

N+

NH

CH3

CH3

H-

Saat temperatur optimum enzim bromelein akan berkonformasi dengan

memberikan pasangan elektron dari atom N pada gugus histidin kepada atom H

yang terikat pada atom S di gugus sistein karena elektron pada cincin histidin

bergerak dengan cepat seiring dengan bertambahnya energi kalor yang diberikan,

sehingga enzim bromelein tidak stabil dan pasangan elektron pada atom S sistein

diberikan kepada atom C karbonil yang memiliki ikatan peptida karena

Page 35: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

keasamannya tinggi dari pada atom C karbonil yang lain. Atom O yang terikat

pada C karbonil memiliki keelektronegatifan yang tinggi daripada atom C

karbonilnya sehingga pasangan elektron yang membentuk ikatan rangkap antara

atom C karbonil dengan atom O lebih sering berada di atom O dari pada atom C

karbonil. Atom N pada cincin histidin memiliki muatan formal positif (+) yang

artinya kekurangan elektron karena berikatan dengan atom H dari sistein, dan

pasangan elektron dari atom N yang memiliki ikatan peptida dari kasein akan

membentuk ikatan hydrogen dengan atom H yang terikat pada atom N di cincin

histidin sehingga akan membentuk kompleks dengan dengan subtrat. Jika ada

kofaktor maka pasangan elektron dari atom O yang memiliki muatan formal

negatif (-) akan terganggu dan akhirnya akan memutus ikatan peptida dari kasein.

Hasil fraksinasi 0% – 25% pada temperatur 36°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 09:13:09. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva tegangan enzim bromelein yang berkisar pada tegangan 0,0872

mV sampai 0,0873 mV. Setelah 30 detik yaitu pada jam 09:13:39 dengan

tegangan 0,0873 mV, enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL.

Penambahan subtrat mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi

0,076 mV pada jam 09:13:49. Setelah mengalami penurunan, kurva kembali naik

selama 20 detik menjadi 0,0826 mV pada jam 09:14:09. Namun, setelah jam

7.40E-02

7.60E-02

7.80E-02

8.00E-02

8.20E-02

8.40E-02

8.60E-02

8.80E-02

9.00E-02

9:12:14 9:12:58 9:13:41 9:14:24 9:15:07 9:15:50 9:16:34 9:17:17 9:18:00

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 1 Temperatur 36°C

E E + S ES

0,0133 mV

0,0036 mV

Page 36: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

09:14:09 kurva menurun kembali selama 10 detik menjadi 0,0819 mV pada jam

09:14:19 dan akhirnya naik terus-menerus selama 170 detik sampai akhir

pengamatan yaitu pada jam 09:17:09. Naik turunnya kurva terjadi selama 210

detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi kesetimbangan yang terjadi

antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju kesetimbangan dengan

kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 5 dengan

temperatur 36°C menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil

tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan kenaikan kurva tegangan

yang tidak sampai sama dengan tegangan awal yaitu tegangan pada kisaran

0,0872 mV sampai 0,0873 mV.

Hasil fraksinasi 0% – 25% pada temperatur 55°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 9:55:09. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva tegangan enzim bromelein yang berkisar pada tegangan antara

0,086 mV sampai 0.0861 mV. Setelah 20 detik yaitu pada jam 09:55:29 dengan

tegangan 0,0861 mV, enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL.

Penambahan subtrat mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi

0,0759 mV pada jam 09:55:39. Setelah mengalami penurunan, kurva kembali naik

selama 40 detik menjadi 0,0848 mV pada jam 09:56:19. Selama 20 detik setelah

jam 09:56:19 kurva menurun menjadi tegangan 0.0841 mV dan konstan selama 10

7.40E-02

7.60E-02

7.80E-02

8.00E-02

8.20E-02

8.40E-02

8.60E-02

8.80E-02

9:54:43 9:55:26 9:56:10 9:56:53 9:57:36 9:58:19 9:59:02 9:59:46

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 1 Temperatur 55°C

E E + S ES

0,0102 mV

0,0014 mV

Page 37: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

detik. Kurva naik kembali selama 20 detik menjadi tegangan 0.0846 mV pada jam

09:57:09, kemudian kurva kembali turun selama 20 detik menjadi tegangan

0.0841 mV pada jam 09:57:29. Setelah jam 09:57:29 kurva naik selama 70 detik

menjadi tegangan 0,0849 mV dan pada tegangan ini kurva berjalan konstan

selama 10 detik sehingga pada jam 09:58:49 kurva kembali turun selam 20 detik

sampai akhir pengamatan yaitu pada jam 09:59:09 dengan tegangan 0,0847 mV.

Naik turunnya kurva selama 220 detik yang menunjukkan pengaruh temperatur

terhadap aktifitas enzim bromelein dengan subtrat kasein yang membentuk

kesetimbangan dengan kompleks enzim bromelein kasein tanpa menghasilkan

produk yang ditunjukkan dengan tegangan yang tidak dapat kembali seperti

tegangan awal yang merupakan tegangan enzim bromelein.

Hasil fraksinasi 0 – 25% pada temperatur 77°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 14:42:20. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva konstan pada tegangan enzim bromelein yang berkisar pada

tegangan 0,0846 mV. Setelah 20 detik yaitu pada jam 10:42:40 dengan tegangan

0,0846 mV, enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL. Penambahan

subtrat mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi 0,0722 mV

pada jam 10:42:50. Setelah mengalami penurunan, kurva kembali naik selama 10

detik menjadi 0,0742 mV pada jam 09:43:00. Namun, setelah jam 09:43:00 kurva

5.00E-02

5.50E-02

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

8.50E-02

9.00E-02

10:41:3110:42:1410:42:5810:43:4110:44:2410:45:0710:45:5010:46:34

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 1 Temperatur 77°C

E E + S ES

0,0124 mV 0,0092 mV

Page 38: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

menurun kembali selama 10 detik menjadi 0,0674 mV pada jam 09:43:10. Setelah

jam 09:43:10 kurva kembali naik selama 40 detik sampai jam 10:43:50 dengan

tegangan 0,0744 mV. Kemudian kurva turun kembali selama 20 detik sampai jam

10:44:20 dengan tegangan 0,0698 mV dan akhirnya kurva kembali naik selama

120 detik sampai akhir pengamatan yaitu pada jam 10:46:20. Naik turunnya kurva

terjadi selama 220 detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi

kesetimbangan yang terjadi antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju

kesetimbangan dengan kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada

larutan yaitu pH 5 dengan temperatur 77°C menyebabkan kompleks enzim

bromelein dengan kasein stabil tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan

dengan kenaikan kurva tegangan yang tidak sampai sama dengan tegangan awal

yaitu pada tegangan 0,0846 mV.

Hasil fraksinasi 25% - 50% pada temperatur 35°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 09:19:05. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva tegangan enzim bromelein yang berkisar pada tegangan 0,0877

mV. Setelah 40 detik yaitu pada jam 09:19:45 dengan tegangan 0,0877 mV,

enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL. Penambahan subtrat

mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi 0,0753 mV pada jam

09:19:55. Setelah mengalami penurunan, kurva kembali naik selama 50 detik

7.40E-02

7.60E-02

7.80E-02

8.00E-02

8.20E-02

8.40E-02

8.60E-02

8.80E-02

9.00E-02

9:18:43 9:19:26 9:20:10 9:20:53 9:21:36 9:22:19 9:23:02 9:23:46

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 2 Temperatur 35°C

E

E + S ES

ES 0,0124 mV

0,0017 mV

Page 39: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

menjadi 0,0861 mV pada jam 09:20:45 dan konstan selama 40 detik pada

tegangan 0,0861 mV sampai jam 09:21:25. Kemudian kurva turun selama 10

detik menjadi 0,0860 mV pada jam 09:21:35 dan akhirnya kurva konstan pada

tegangan 0,0860 mV dari jam 09:20:35 sampai 09:23:05. Naik turunnya kurva

terjadi selama 110 detik setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi

kesetimbangan terjadi antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju

kesetimbangan dengan kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada

larutan yaitu pH 5 dengan temperatur 35°C menyebabkan kompleks enzim

bromelein dengan kasein stabil tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan

dengan kenaikan kurva tegangan yang tidak sampai sama dengan tegangan awal

yaitu tegangan pada kisaran 0,0877 mV.

Hasil fraksinasi 25% – 50% pada temperatur 54°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 10:25:02. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva tegangan enzim bromelein yang berkisar pada tegangan 0,0847

mV. Setelah 20 detik yaitu pada jam 10:25:22 dengan tegangan 0,0847 mV,

enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL. Penambahan subtrat

mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi 0,0725 mV pada jam

10:25:32. Setelah mengalami penurunan, kurva kembali naik selama 140 detik

menjadi 0,0820 mV pada jam 10:27:12 dan kurva konstan selama 10 detik.

7.00E-02

7.20E-02

7.40E-02

7.60E-02

7.80E-02

8.00E-02

8.20E-02

8.40E-02

8.60E-02

8.80E-02

10:24:1410:24:5810:25:4110:26:2410:27:0710:27:5010:28:3410:29:17

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 2 Temperatur 54°C

E E + S ES

0,0122 mV

0,0031 mV

Page 40: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Namun, setelah jam 10:27:12 kurva kembali turun selama 100 detik sampai akhir

pengamatan yaitu pada jam 10:29:02. Naik turunnya kurva terjadi selama 220

detik setelah penambahan kasein yang menunjukkan reaksi kesetimbangan terjadi

antara enzim bromelein dengan kasein yang menuju kesetimbangan dengan

kompleks enzim subtrat. Namun, suasana asam pada larutan yaitu pelet 2 dengan

temperatur 54°C menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil

tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan kenaikan kurva tegangan

yang tidak sampai sama dengan tegangan awal yaitu tegangan pada kisaran

0,0847 mV.

Hasil fraksinasi 25% – 50% pada temperatur 74°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 10:49:27. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva konstan pada tegangan enzim bromelein yang berkisar antara

tegangan 0,0832 mV sampai 0,0833 mV. Setelah 20 detik, pada jam 10:49:47

dengan tegangan 0,0833 mV, enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL.

Penambahan subtrat mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi

0,0671 mV pada jam 10:49:57. Setelah mengalami penurunan, kurva naik selama

20 detik menjadi 0,0764 mV pada jam 10:50:17. Namun, setelah jam 10:50:17

kurva menurun kembali selama 40 detik menjadi 0,0722 mV pada jam 10:50:57.

Setelah jam 10:50:57 kurva kembali naik selama 30 detik sampai jam 10:51:27

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

8.50E-02

9.00E-02

10:48:4310:49:2610:50:1010:50:5310:51:3610:52:1910:53:0210:53:46

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 2 Temperatur 74°C

E

E + S ES

0,0162 mV

0,0092 mV

Page 41: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

dengan tegangan 0,0743 mV. Setelah itu kurva turun kembali selama 10 detik

sampai jam 10:51:37 dengan tegangan 0,0734 mV. Setelah jam 10:51:37 kurva

kembali naik selama 40 detik sampai jam 10:52:17 dengan tegangan 0,0750 mV

dan kemudian kurva turun secara perlahan selama 50 detik dari jam 10:52:17

sampai akhir pengamatan yaitu pada jam 10:53:27 dengan tegangan 0,0741 mV.

Naik turunnya kurva terjadi selama 220 detik setelah penambahan kasein yang

menunjukkan reaksi kesetimbangan terjadi antara enzim bromelein dengan kasein

sebagai reaktan dengan kompleks enzim bromelein kasein. Namun, suasana asam

pada larutan yaitu pH 5 dengan temperatur 74°C menyebabkan kompleks enzim

bromelein dengan kasein stabil tanpa menghasilkan produk yang ditunjukkan

dengan kenaikan kurva tegangan yang tidak sampai sama dengan tegangan awal

yaitu pada tegangan 0,0833 mV.

Hasil fraksinasi 50% - 75% pada temperatur 32°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 09:24:59. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva tegangan enzim bromelein yang berkisar antara tegangan

0,0887 mV sampai 0,0886 mV. Setelah 20 detik yaitu pada jam 09:25:19 dengan

tegangan 0,0886 mV, enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL.

Penambahan subtrat mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi

0,0795 mV pada jam 09:25:29. Setelah mengalami penurunan, kurva kembali naik

7.80E-02

8.00E-02

8.20E-02

8.40E-02

8.60E-02

8.80E-02

9.00E-02

9:24:29 9:25:12 9:25:55 9:26:38 9:27:22 9:28:05 9:28:48 9:29:31

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 3 Temperatur 32°C

E E + S ES

0,0091 mV 0,0081 mV

Page 42: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

selama 20 detik menjadi 0,0820 mV pada jam 09:25:49. Namun, setelah jam

09:25:49 kurva menurun kembali selama 160 detik menjadi 0,0804 mV pada jam

09:28:29 dan konstan selama 20 detik berada pada tegangan 0,0804 mV. Selama

10 detik setelah jam 09:28:49 kurva bergerak naik menjadi tegangan 0,0805 mV.

Naik turunnya kurva terjadi selama 240 detik setelah penambahan kasein

menunjukkan reaksi kesetimbangan antara enzim bromelein dengan kasein

sebagai reaktan yang menuju kompleks enzim bromelein dan kasein sebagai

produk. Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 5 dengan temperatur 32°C

menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil tanpa

menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan kenaikan kurva tegangan yang

tidak sampai sama dengan tegangan awal yaitu tegangan pada kisaran 0,0887 mV

sampai 0,0886 mV.

Hasil fraksinasi 50% – 75% pada temperatur 55°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 10:31:25. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva tegangan enzim bromelein yang berkisar antara tegangan

0,086 mV sampai tegangan 0,0862 mV. Setelah 30 detik yaitu pada jam 10:31:55

dengan tegangan 0,0860 mV, enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL.

Penambahan subtrat mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi

0,0764 mV pada jam 10:32:05. Setelah mengalami penurunan, kurva kembali naik

7.40E-02

7.60E-02

7.80E-02

8.00E-02

8.20E-02

8.40E-02

8.60E-02

8.80E-02

10:30:4310:31:2610:32:1010:32:5310:33:3610:34:1910:35:0210:35:4610:36:29

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 3 Temperatur 55°C

E E + S ES

0,0096 mV

0,0034 mV

Page 43: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

selama 10 detik menjadi 0,0802 mV pada jam 10:32:15 dan setelah jam 10:32:15

kurva menurun selama 20 detik sampai pada jam 10:32:35 dengan tegangan

0,0761 mV. Kemudian kurva kembali naik selama 10 detik menjadi 0,0794 mV

pada jam 10:32:45 dan kembali turun selama 10 detik pada tegangan 0,0793 mV

pada jam 10:32:55. Setelah jam 10:32:55, kurva kembali naik selama 30 detik

menjadi 0,0808 mV pada jam 10:33:25 dan mengalami penurunan kurva selama

40 detik sampai tegangan 0,0787 mV. Setelah mengalami penurunan, kurva

kembali naik sampai akhir pengukuran yaitu selama 90 detik menjadi 0,0826 mV

pada jam 10:35:35. Naik turunnya kurva terjadi selama 220 detik setelah

penambahan kasein menunjukkan reaksi kesetimbangan antara enzim bromelein

dengan kasein yang menuju kesetimbangan dengan kompleks enzim subtrat.

Namun, suasana asam pada larutan yaitu pelet 2 dengan temperatur 55°C

menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil tanpa

menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan kenaikan kurva tegangan yang

tidak sama dengan tegangan awal yaitu tegangan pada kisaran 0,086 mV.

Hasil fraksinasi 50% - 75% pada temperatur 74°C diperoleh kurva yang

menunjukkan aktifitas enzim bromelein terhadap kasein 0,001% yang dimulai

pada jam 10:55:24. Pengukuran tegangan 1 mL enzim bromelein yang dilakukan

memperoleh kurva tegangan enzim bromelein yang berkisar antara tegangan

0,0833 mV sampai 0,0831 mV. Setelah 20 detik yaitu pada jam 10:55:44 dengan

6.00E-02

6.50E-02

7.00E-02

7.50E-02

8.00E-02

8.50E-02

9.00E-02

10:55:1210:55:5510:56:3810:57:2210:58:0510:58:4810:59:3111:00:14

Tega

nga

n (

mV

)

Waktu

Pelet 3 Temperatur 74°C

E

E + S ES

0,0137 mV 0,0076 mV

Page 44: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

tegangan 0,0833 mV, enzim ditambahkan substrat kasein sebanyak 10 µL.

Penambahan subtrat mengakibatkan tegangan menurun selama 10 detik menjadi

0,0694 mV pada jam 10:55:54. Setelah mengalami penurunan, kurva kembali naik

selama 30 detik menjadi 0,073 mV dan konstan pada tegangan 0,073 mV selama

10 detik sampai jam 10:56:34. Kemudian pada jam 10:56:34, kurva naik selam 20

detik menjadi tegangan 0,0739 mV. Namun, setelah jam 09:56:54 kurva menurun

kembali selama 30 detik menjadi tegangan 0,0725 mV pada jam 10:57:24 dan

akhirnya kurva kemabali naik sampai akhir pengamatan yaitu pada jam 10:59:24

dengan tegangan 0,0755 mV. Naik turunnya kurva terjadi selama 220 detik

setelah penambahan kasein menunjukkan reaksi antara enzim bromelein dengan

kasein yang menuju kesetimbangan dengan kompleks enzim bromelein kasein.

Namun, suasana asam pada larutan yaitu pH 5 dengan temperatur 74°C

menyebabkan kompleks enzim bromelein dengan kasein stabil tanpa

menghasilkan produk yang ditunjukkan dengan kenaikan kurva tegangan yang

tidak sampai sama dengan tegangan awal yaitu tegangan pada kisaran 0,0833 mV

sampai 0,0831 mV.

Dari pengujian temperatur optimum yang dilakukan diperoleh data

temperatur optimum yang disajikan dalam tabel 4.5.a berikut:

Tabel 4.5.a. Data penentuan temperatur optimum enzim bromelein

Fraksinasi

Variasi

Suhu

(°C)

Δ Tegangan (mV)

10 Detik Setelah

Penambahan Kasein Akhir Pengamatan

0% – 25%

36 0.0113 0.0036

55 0.0102 0.0014

77 0.0124 0.0092

25% – 50%

35 0.0124 0.0017

54 0.0122 0.0031

74 0.0162 0.0092

50% – 75%

32 0.0091 0.0081

55 0.0096 0.0034

74 0.0137 0.0076

Dari data tabel 4.5.a, diperoleh data suhu optimum yang dilakukan dari enzim

bromelein adalah suhu dengan range suhu 71°C – 80°C pada setiap hasil

Page 45: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

fraksinasi yang ditunjukkan dengan perubahan tegangan terbesar setelah 10 detik

penambahan kasein. Perubahan tegangan yang terbesar dikatakan menunjukkan

temperatur optimum dari enzim bromelein karena menunjukkan laju reaksi

pembentukan kompleks enzim bromelein dengan kasein yang optimum yaitu

kecepatan enzim bromelein membentuk kompleks dengan kasein setelah 10 detik

penambahan kasein. Kompleks enzim bromelein kasein dapat menyerap panjang

gelombang atau energi yang lebih banyak daripada enzim bromelein itu sendiri,

sehingga transmitans dari sumber cahaya semakin sedikit saat terbentuk kompleks

enzim bromelein yang semakin banyak dan menyebabkan transduser spektrometer

mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik yang kemudian terbaca dengan

AVO meter dan disajikan dalam bentuk kurva tegangan terhadap waktu.

Sedangkan selisish tegangan yang terkecil dari selisih tegangan penambahan

kasein dengan tegangan akhir pengamatan menunjukkan bahwa semakin kecil

selisihnya maka akan lebih mudah membentuk enzim bromelein kembali karena

transmitan yang akan dikonversi menjadi tegangan menunjukkan tegangan yang

hampir sama dengan tegangan awal saat kuvet hanya berisi enzim bromelein saja.

Page 46: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

BAB V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari percobaan uji aktifitas enzim bromelein pada bonggol nenas yang

telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1. Pada bonggol nenas diperoleh crude enzim bromelein dengan kadar 7,27272

mg/L dan hasil fraksinasi 0% – 25% (pelet(1)) dengan kadar enzim

bromelein 4,18 mg/L; 25% –50% (pelet(2)) dengan kadar enzim bromelein

1,36 mg/L; 50% – 75% (pelet(3)) dengan kadar enzim bromelein 0,27 mg/L.

2. Aktifitas enzim bromelein dari setiap hasil fraksinasi optimum pada pH 3

dari variasi pH yang dilakukan yaitu pH 3; 5; 6 pada temperatur 25°C

dengan ditunjukkan perubahan tegangan enzim bromelein setelah 10 detik

penambahan kasein 0,001%, yaitu pada hasil fraksinasi 0% – 25% (pelet(1))

perubahan tegangan yang diperoleh 0,019 mV; 25% –50% (pelet(2))

perubahan tegangan yang diperoleh 0,0188 mV; 50% – 75% (pelet(3))

perubahan tegangan yang diperoleh 0,0191 mV.

3. Aktifitas enzim bromelein dari setiap hasil fraksinasi optimum pada

temperatur antara 71°C – 80°C dari variasi temperatur yang dilakukan yaitu

range antara 31°C – 40°C; 51°C – 60°C; 71°C – 80°C pada pH5 dengan

ditunjukkan perubahan tegangan enzim bromelein setelah 10 detik

penambahan kasein 0,001%, yaitu pada hasil fraksinasi 0% – 25% (pelet(1))

perubahan tegangan yang diperoleh 0,0124 mV; 25% –50% (pelet(2))

perubahan tegangan yang diperoleh 0,0162 mV; 50% – 75% (pelet(3))

perubahan tegangan yang diperoleh 0,0137 mV.

5.2 Saran

Dari percobaan ini dapat disarankan agar variasi yang dilakukan baik suhu

maupun temperatur saat uji aktifitas enzim bromelein lebih banyak dan bervariasi

agar data aktifitas optimum enzim bromelein dapat diketahui secara spesifik.

Selain itu umur dari nenas yang digunakan juga divariasi agar dapat diketahui

umur nenas dengan kadar enzim bromelein yang terbanyak.

Page 47: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

DAFTAR PUSTAKA

Arbianto, P. 1996. Biokimia Konsep-Konsep Dasar. Bandung: Departemen

Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi.

Proyek Pendidikan Tenaga Guru.

Astawan, M dan M.W. Astawan. 1989. Teknologi Pengolahan Pangan Hewan

Tepat Guna edisi pertama. Jakarta: Akademika Pressindo.

Baldwin, E. 1959. Dynamic Aspects of Biochemistry Third Edition. Cambridge:

Cambridge University Press.

Cameron, A.T. 1945. A Textbook of Biochemistry: For Students of Medicine and

Science Sixth Edition. London: J. & A. Churchill,Ltd.

Devlin, T. M. (Ed.). 1997. Textbook of Biochemistry with Clinical Correlation.

Fourth Edition. New York: Wiley-Liss, Inc.

Drauz, K. And Waldmann, H. (Eds). 1995. Enzyme Catalysis In Organic

Synthesis: A Comprehensive Hanbook Volume 1. Weinheim: VCH

Verlagsgesellschoff. mbh.

Hardani, D. 1991. Pengaruh Perbedaan Berat Ikan Lemuru dengan Berat

Bonggol Nanas dalam Pembuatan Kecap Ikan secara Non-Fermentasi.

Jember. Fakultas Pertanian Universitas Jember.

Indrawati, T. 1983. Pembuatan Kecap Keong Sawah dengan Menggunakan Enzim

Bromelin. Jakarta: Balai Pustaka.

Lehninger, A. 1990. Dasar-Dasar Biokimia Terjemahan Maggy Thenawidjaja

Dari The Basic of Biochemistry. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Poedjiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Penerbit Universitas

Indonesia (UI-Press).

Samaatmaja, D. 1983. Industri Pengolahan Ikan Sebagai Sumber Protein Hewani.

Bogor: Departemen Perindustrian, Badan Penelitian dan Pembangunan

Industri Hasil Pertanian Bogor.

Page 48: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Suhartono, M. T. 1992. Protease. Bogor: Departemen Pendidikan dan Kesehatan

Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas

Bioteknologi IPB.

Whitaker, J. R. 1994. Principles of Enzymologi For The Food Sciences. New

York: Marcell Dekker Inc.

Winarno, F.G. 1992. Enzim Pangan. Jakarta: PT. Gramedia.

Page 49: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

LAMPIRAN PERHITUNGAN

Penambahan (NH4)2SO4 pada setiap fraksinasi:

a) Fraksinasi 0 – 25%

grammL

xV

B 68,21341000

20

10000

0

b) Fraksinasi 25 – 50%

grammL

xV

B 92,21461000

20

10000

0

c) Fraksinasi 50 – 75%

grammL

xV

B 18,31591000

20

10000

0

Konsentrasi Setiap Tabung Larutan Standar Protein (BSA)

a) Tabung pertama (0 µL BSA 10 mg/L dan 100 µL NaCl 5 M)

Lmg

L

LL

mg

M

LMLL

mg

VMVM

0100

010

100010

2

2

2211

b) Tabung kedua (10 µL BSA 10 mg/L dan 90 µL NaCl 5 M)

Lmg

L

LL

mg

M

LMLL

mg

VMVM

1100

1010

1001010

2

2

2211

c) Tabung Ketiga (20 µL BSA 10 mg/L dan 80 µL NaCl 5 M)

Lmg

L

LL

mg

M

LMLL

mg

VMVM

2100

2010

1002010

2

2

2211

d) Tabung keempat (30 µL BSA 10 mg/L dan 70 µL NaCl 5 M)

Page 50: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

Lmg

L

LL

mg

M

LMLL

mg

VMVM

3100

3010

1003010

2

2

2211

e) Tabung kelima (50 µL BSA 10 mg/L dan 50 µL NaCl 5 M)

Lmg

L

LL

mg

M

LMLL

mg

VMVM

5100

5010

1005010

2

2

2211

f) Tabung keenam (100 µL BSA 10 mg/L dan 0 µL NaCl 5 M)

Lmg

L

LL

mg

M

LMLL

mg

VMVM

10100

10010

10010010

2

2

2211

Penghitungan Kadar

Persamaan garis kurva kalibrasi yang diperoleh 845,0011,0 xy

a) Supernatan

Diperoleh absorbans 0,925

Jadi

Lmg

Lmg

M 27,7011,0

845,0925,0

b) Pelet 1

Diperoleh absorbans 0,891

Jadi

Lmg

Lmg

M 18,4011,0

845,0891,0

c) Pelet 2

Diperoleh absorbans 0,860

Jadi

Lmg

Lmg

M 36,1011,0

845,0860,0

Page 51: Enzim Bromelein

Laporan Praktikum Bioregulator 2010

d) Pelet 3

Diperoleh absorbans 0,848

Jadi

Lmg

Lmg

M 27,0011,0

845,0848,0