Imobilisasi Crude Enzim Papain Yang Diisolasi Dari Getah Pepaya Dengan Menggunakan Kappa Karagenan Dan Kitosan Serta Pengujian Aktivitas Dan Stabilitasnya

IMOBILISASI CRUDE ENZIM PAPAIN YANG DIISOLASI DARI GETAH BUAH PEPAYA ( Carica papaya L ) DENGAN MENGGUNAKAN

KAPPA KARAGENAN DAN KITOSAN SERTA PENGUJIAN AKTIVITAS DAN STABILITASNYA

SKRIPSI

OLEH :

EKO WIBISONO

060802013

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

Universitas Sumatera Utara

IMOBILISASI CRUDE ENZIM PAPAIN YANG DIISOLASI DARI GETAH BUAH PEPAYA ( Carica papaya L ) DENGAN MENGGUNAKAN


SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana

Sains

OLEH :

EKO WIBISONO

060802013

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010


PERSETUJUAN Judul : IMOBILISASI CRUDE ENZIM PAPAIN YANG

DIISOLASI DARI GETAH BUAH PEPAYA (Carica papaya L) DENGAN MENGGUNAKAN


Kategori : SKRIPSI Nama : EKO WIBISONO Nomor Induk Mahasiswa : 060802013 Program Studi : SARJANA Departemen : KIMIA Fakultas :MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM ( FMIPA ) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di : Medan, Juli 2010

Komisi Pembimbing : Pembimbing II Pembimbing I Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc Drs. Firman Sebayang, MS NIP. 19510630 198002 1 001 NIP. 19560726 198503 1 001 Diketahui/Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Dr. Rumondang Bulan Nst, M.Si NIP. 195408030 198503 2 001


PERNYATAAN

IMOBILISASI CRUDE ENZIM PAPAIN YANG DIISOLASI DARI GETAH

BUAH PEPAYA (Carica papaya L) DENGAN MENGGUNAKAN KAPPA

KARAGENAN DAN KITOSAN SERTA PENGUJIAN AKTIVITAS

DAN STABILITASNYA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2010

EKO WIBISONO

060802013


PENGHARGAAN

Puji syukur penulis ucapkan kepada ALLAH SWT yang telah memberikan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang

berjudul “IMOBILISASI CRUDE ENZIM PAPAIN YANG DIISOLASI DARI

GETAH BUAH PEPAYA (Carica papaya L) DENGAN MENGGUNAKAN

KAPPA KARAGENAN DAN KITOSAN SERTA PENGUJIAN AKTIVITAS

DAN STABILITASNYA”. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima

kasih kepada :

1. Ibunda Erni Suryani, ayahanda Aboy, adek Agung Satria Mandala, nenek

Rosmini dan kakek Iwan Wijaya yang sangat penulis cintai. Om Rudi

Purnomo, S.E dan Buk Fauziah, S.Ag serta kedua putrinya ( Sofi dan Nisa ),

dan keluarga penulis lainnya atas doa dan bantuannya baik secara material

maupun moril kepada penulis.

2. Bapak Drs. Firman Sebayang, MS selaku komisi pembimbing I dan Bapak

Prof. Dr. Jamaran Kaban, MSc selaku komisi pembimbing II penulis yang

dengan sabar telah meluangkan waktunya untuk membimbing peneliti dalam

melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai.

3. Ketua Departemen Kimia Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS serta Sekretaris

Departemen Kimia Bapak Drs. Firman Sebayang, MS. Serta semua Bapak dan

Ibu dosen pengajar di jurusan kimia di FMIPA USU Medan, khususnya

kepada Bapak dan Ibu dosen bidang Biokimia, Prof.Dr.RA. Harlina SPW,Msc,

Dr.Ribu Surbakti,MS, Drs.Firman Sebayang,MS, Dr.Yuniarti Yusak,MS,

Dr.Rumondang Bulan,MSi, Dra. Emma Zaidar,Msi, atas semua ilmu dan saran

yang diberikan.

4. Teman seperjuangan dalam penelitian, Maria Sylvia Harlim yang telah

memberikan bantuan dan semangat kepada penulis (serta teman dalam insiden

ledakan bersama Suwanto Gullit). Juga kepada semua sahabat di Laboratorium

Biokimia/KBM FMIPA USU Agung, Ardi, Egi, Nora, Nurmala, Kak Yusma,


Oki, Decy, Erpina, Kak Pia, Kak Fika, Amy, Reni, Jimmy, Nelvi, Nuraida,

Rani, Ester, Tiwi, Febri, Mardiana dan semua teman-teman di Kimia S-1

stambuk 2006 (yang sangat kompak dan istimewa). Serta Irma dkk di

Laboratorium Farmasi Kuantitatif USU.

5. Skripsi ini khusus saya dedikasikan untuk ayahanda saya yang sangat saya

cintai, yang sampai saat ini tidak diketahui kabarnya dan belum juga kembali.

Semoga ayah selalu sehat dan bahagia. Akhirnya saya telah berhasil

menyelesaikan pendidikan sarjana saya sesuai dengan harapan dan

keinginannya.

6. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah

banyak memberikan bantuan kepada penulis sehingga penulis dapat

menyelesaikan tulisan ini. Semoga ALLAH SWT akan membalasnya.

Penulis sadar bahwa tulisan skripsi ini jauh dari sempurna, untuk itu penulis

mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari Bapak dan Ibu dosen serta

pembaca sekalian


ABSTRAK

Telah dilakukan isolasi crude enzim papain dari getah buah pepaya (Carica papaya L) dengan metode Balls dan Lineweaver. Dimana crude enzim papain tersebut diimobilisasi dengan teknik penjebakan tipe kisi dengan menggunakan kappa karagenan dan kitosan, kemudian diuji aktivitasnya dengan metode Murachi. Aktivitas crude enzim papain bebas 82,493 µg/ml pada suhu 55oC dan pH 7, crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan 78,706 µg/ml pada suhu 60oC dan pH 6,5, dan crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan dan kitosan 89,986 µg/ml pada suhu 65oC dan pH 7. Stabilitas crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan menunjukkan penurunan aktivitas menjadi 42,706 µg/ml (55,29%) pada suhu penyimpanan 25oC dan 58,293 µg/ml (75,09%) pada suhu penyimpanan 10oC setelah 3 kali pemakaian, sedangkan stabilitas crude enzim papain terimobil dengan kappa karagenan dan kitosan menunjukkan penurunan aktivitas menjadi 35,666 µg/ml (40,74%) pada suhu penyimpanan 25oC dan 47,000 µg/ml (52,39%) pada suhu penyimpanan 10o

C setelah 5 kali pemakaian.


ABSTRACT Crude papain enzyme has been isolated from papaya fruit latex (Carica papaya L) with Balls and Lineweaver method, where the crude papain enzyme was immobilized by entrapping the lattice type by using the kappa carrageenan and chitosan, and then tested its activity with the Murachi method. The activity of free crude papain enzyme 82.493 μg/ml at a temperature of 55oC and pH 7, the immobilized crude enzyme papain with kappa carrageenan 78.706 μg/ml at a temperature of 60oC and pH 6.5, and the immobilized crude enzyme papain with kappa carrageenan and chitosan 89.986 μg/ml at a temperature 65oC and pH 7. The stability of the immobilized crude enzyme papain with kappa carrageenan showed its activity decreased to 42,706 µg/ml (55.29%) at storage temperature of 25oC and 58,293 µg/ml (75.09%) at storage temperature of 10oC after three times of use, while the stability of the immobilized crude enzyme papain with kappa carrageenan and chitosan showed its activity decreased to 35,666 µg/ml (40.74%) at storage temperature of 25oC and 47,000 µg/ml (52.39%) at storage temperature of 10o

C after five times of use.


DAFTAR ISI

Hal PERSETUJUAN i PERNYATAAN ii PENGHARGAAN iii ABSTRAK v ABSTRACT vi DAFTAR ISI vii DAFTAR GAMBAR x DAFTAR TABEL xi DAFTAR LAMPIRAN xii BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 3 1.3. Pembatasan Masalah 3 1.4. Tujuan Penelitian 3 1.5. Manfaat Penelitian 4 1.6. Metodologi Penelitian 4 1.7. Lokasi Penelitian 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Pepaya 5 2.2. Enzim 6 2.3. Enzim Papain 6

2.3.1. Jenis-jenis Enzim Papain 8 2.3.2. Manfaat Enzim Papain 9 2.3.3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim Papain 10

2.4. Kitosan 11 2.4.1. Struktur Kitosan 11 2.4.2. Sifat Kitosan 13 2.4.3. Kegunaan Kitosan 14

2.5. Karagenan 15 2.5.1. Jenis-Jenis Karagenan 15 2.5.2. Kappa Karagenan 17

2.6. Imobilisasi Enzim 17 2.6.1. Sejarah Imobilisasi Enzim 18 2.6.2. Metode Imobilisasi Enzim 19

BAB III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1. Alat-Alat 21 3.2. Bahan-Bahan 21 3.3. Prosedur Penelitian 23

3.3.1. Pembuatan Larutan Pereaksi 23 3.3.2. Pembuatan Kurva Kalibrasi Tyrosin 25 3.3.3. Pembuatan Kurva Kalibrasi Bovin Serum Albumin (BSA) 25


Metode Biuret 3.3.4. Preparasi Sampel Getah Buah Pepaya ( Carica papaya L ) 26

3.3.5. Isolasi Crude Enzim Papain dari Getah Buah Pepaya 26 ( Carica papaya L )

3.3.6. Penentuan Kadar Protein Crude Enzim Papain Metode Biuret 26 3.3.7. Imobilisasi Crude Enzim Papain 26 3.3.8. Penentuan Kadar Crude Enzim Papain Yang Tidak Terimobilisasi 27 3.3.9. Pengujian Suhu dan pH Optimum Aktivitas Crude Enzim Papain 27 3.3.10. Pengujian Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas dan Terimobil 28

Pada Suhu dan pH Optimumnya 3.3.11. Pengujian Stabilitas Crude Enzim Papain Terimobil Pada 29

Pemakaian Berulang 3.4. Bagan Penelitian 30

3.4.1. Pembuatan Kurva Kalibrasi Tyrosin 30 3.4.2. Pembuatan Kurva Kalibrasi Bovin Serum Albumin (BSA) 31

Metode Biuret 3.4.3. Preparasi Sampel Getah Buah Pepaya ( Carica papaya L ) 31 3.4.4. Isolasi Crude Enzim Papain dari Getah Buah Pepaya 32

( Carica papaya L ) 3.4.5. Penentuan Kadar Protein Crude Enzim Papain Metode Biuret 32 3.4.6. Imobilisasi Crude Enzim Papain 33 3.4.7. Penentuan Kadar Crude Enzim Papain Yang Tidak Terimobilisasi 35 3.4.8. Pengujian Suhu dan pH Optimum Aktivitas Crude Enzim Papain 36 3.4.9. Pengujian Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas dan Terimobil 38

Pada Suhu dan pH optimumnya 3.4.10. Pengujian Stabilitas Crude Enzim Papain Terimobil Pada 39

Pemakaian Berulang BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian 41

4.1.1. Isolasi Crude Enzim Papain Dari Getah Buah Pepaya 41 4.1.2. Imobilisasi Crude Enzim Papain 42

4.1.2.1. Imobilisasi Crude Enzim Papain Dengan Kappa 42 Karagenan

4.1.2.2. Imobilisasi Crude Enzim Papain Dengan Kappa 43 Karagenan Dan Kitosan

4.1.3. Pengujian Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas dan Crude Enzim 44 Papain Terimobil

4.1.4. Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Aktivitas Crude Enzim 45 Papain Terimobil pada Pemakaian Berulang

4.2. Pembahasan 46 4.2.1. Isolasi Crude Enzim Papain Dari Getah Buah Pepaya 46 4.2.2. Imobilisasi Crude Enzim Papain 46 4.2.3. Pengujian Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas dan Crude Enzim 48

Papain Terimobil 4.2.3.1. Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain 48 4.2.3.2. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain 49

4.2.4. Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Aktivitas Crude Enzim 50 Papain Terimobil pada Pemakaian Berulang


BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 53 5.2. Saran 53 DAFTAR PUSTAKA 54 LAMPIRAN 56


DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur Kitosan 12

Gambar 2. Kappa karagenan 16

Gambar 3. Iota karagenan 16

Gambar 4. Lamda karagenan 16

Gambar 5. Metode carrier binding 19

Gambar 6. Metode ikat silang 20

Gambar 7. Metode penjebakan tipe kisi 20

Gambar 8. Metode penjebakan tipe mikrokapsul 20

Gambar 9. Pengaruh suhu terhadap aktivitas crude enzim papain 48

Gambar 10. Pengaruh pH terhadap aktivitas crude enzim papain 49

Gambar 11. Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Aktivitas Crude Enzim 51

Papain Terimobil dengan Kappa Karagenan pada Pemakaian

Berulang

Gambar 12. Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Aktivitas Crude Enzim 51

Papain Terimobil dengan Kappa Karagenan dan Kitosan Pada

Pemakaian Berulang


DAFTAR TABEL

Tabel 1. Penggolongan enzim secara internasional berdasarkan reaksi 6

yang dikatalisisnya

Tabel 2. Pembuatan Larutan Buffer Phosfat pH 6-8 24

Tabel 3. Data Absorbansi Larutan Standar Bovin Serum Albumin ( BSA ) 41

Tabel 4. Kadar Protein Crude Enzim Papain 42

Tabel 5. Kadar Crude Enzim Papain Yang Tidak Terimobilisasi Dengan Kappa 42

Karagenan

Tabel 6. Kadar Crude Enzim Papain Yang Tidak Terimobilisasi Dengan Kappa 43

Karagenan dan Kitosan

Tabel 7. Data Absorbansi Larutan Seri Standar Tyrosin 44

Tabel 8. Data Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas 45

dan Terimobil

Tabel 9. Data Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas dan 45

Terimobil

Tabel 10. Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Aktivitas Crude Enzim Papain 46

Terimobil Dengan Kappa Karagenan Pada Pemakaian Berulang

Tabel 11. Data Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Aktivitas Crude Enzim 46

Papain Terimobil Dengan Kappa Karagenan dan Kitosan Pada

Pemakaian Berulang

Tabel 12. Aktivitas Crude Enzim Papain Bebas Dan Terimobil 47

Tabel 13. Penurunan Persamaan Garis Regresi Metode Least Square kurva 57

Kalibrasi

Tabel 14. Penurunan Persamaan Garis Regresi Metode Least Square kurva 58

Kalibrasi


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Pengolahan Data Hasil Pengukuran Bovin Serum Albumin 57

( BSA )

Lampiran 2. Pengolahan Data Hasil Pengukuran Tyrosin 58

Lampiran 3. Kurva spektrum λmaks

Lampiran 4. Kurva kalibrasi larutan standar tyrosin 60

larutan standar tyrosin 59

Lampiran 5. Kurva spektrum λmaks

Lampiran 6. Kurva kalibrasi larutan standar bovin serum albumin ( BSA ) 61

larutan standar bovin serum albumin ( BSA ) 60

Lampiran 7. Penentuan Operating Time Untuk Pengukuran Absorbansi Larutan 61

Standar Bovin Serum Albumin ( BSA ) Metode Biuret


Documents

Imobilisasi Crude Enzim Papain Yang Diisolasi Dari Getah Pepaya Dengan Menggunakan Kappa Karagenan Dan Kitosan Serta Pengujian Aktivitas Dan Stabilitasnya