ENZIM PENCERNAAN : GETAH LAMBUNG

Yoana Puspita Sari (G84110066)1, Riswan Dwi Cahyana

2, Syaefudin, M.Si.

3

Mahasiswa Praktikum1, Asisten Praktikum

2, Dosen Praktikum

3

Metabolisme

Departemen Biokimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

Bogor

2013

ABSTRAK

Proses pencernaan makanan sangat penting sebelum makanan diabsorbsi oleh

dinding saluran pencernaan. Pencernaan makanan terdiri dari proses mekanik dan

kimiawi. Zat makanan tidak dapat diserap dalam bentuk alami dan tidak berguna

sebagai nutrisi sebelum proses pencernaan awal. Zat makanan akan dipersiapkan

untuk diabsorbsi melalui proses tertentu dengan bantuan enzim dalam saluran

pencernaan, salah satunya pepsin. Pepsin berfungsi memecah ikatan peptida antara asam amino pembentuk protein. Aktivitas pepsinogen dinetralisir dengan

penambahan Na-karbonat, namun Na-karbonat berlebih pada pepsin dengan pH

rendah tidak berpengaruh pada aktivitasnya. Suhu optimum dari pepsin adalah 370C

dan pH optimum 2.0 sehingga inaktif pada pH 4.00 dan suhu 1000C.

Pendahuluan

Enzim adalah satu atau beberapa gugus polipeptida berasal dari protein yang

berfungsi sebagai katalis, yaitu senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis

bereaksi, dalam suatu reaksi kimia. Menurut Fardiaz (1992), enzim bekerja dengan

cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian

mempercepat proses reaksi karena enzim dapat menurunkan energi pengaktifan yang

mempermudah terjadinya reaksi. Berdasarkan strukturnya, enzim terdiri atas

komponen apoenzim yang berupa protein dan gugus prostetik (nonprotein).

Proses pencernaan dilakukan secara mekanik dan kimiawi. Proses mekanik

mengutamakan proses pengubahan makanan yang berukuran besar sampai ukurannya

lebih kecil dibantu oleh gigi, lambung, dan usus dengan gerakan peristaltik.

Pencernaan kimiawi adalah proses pencernaan yang dibantu dengan dilakukan enzim.

Getah lambung merupakan cairan yang berasal dari lambung dengan komponen

terdiri atas air, asam klorida, dan enzim (Kusnandar 2010). Sekresi getah lambung

diatur mekanisme syaraf dan hormonal, impuls parasimpatis yang terdapat pada

medula dihantarkan melalui syaraf vagus dan merangsang gastrik glands untuk

mensekresikan pepsinogen, asam klorida, mukus, dan hormon gastrin (Maryati 2000).

Faktor yang merangsang sekresi lambung yaitu fase sefalik, fase gastrik, dan

fase intestinal. Fase sefalik muncul sebelum makanan makanan masuk ke lambung

dan mempersiapkan lambung untuk mencerna. Fase gastrik terjadi ketika makanan

memasuki lambung. Semua jenis makanan menyebabkan penggelembungan dan

merangsang reseptor yang terdapat pada dinding lambung. Fase intestinal terjadi saat

makanan meninggalkan lambung dan memasuki usus halus. Saat protein yang telah

tercerna sebagian memasuki duodenum, protein ini merangsang lapisan mukosa pada

dinding duodenum untuk melepaskan hormon gastrin yang merangsang kelenjar

gastrik untuk melanjutkan sekresi (Aryulina 2007).

Prinsip dari aktivitas pencernaan adalah memulai pencernaan protein. Asam

lambung mempunyai pH sekitar 1.00 – 2.00, berfungsi memecah molekul protein

dengan mengaktivasi pepsin karena pepsin paling efektif bekerja di lingkungan yang

sangat asam (Hawab 2004). Pepsin memecah ikatan peptida antara asam amino yang

membentuk protein. Pepsin disekresikan menjadi bentuk inaktif yang disebut

pepsinogen, sehingga tidak dapat mencerna protein di sel-sel zymogen. Pepsinogen

tidak akan diaktifkan sebelum melakukan kontak dengan asam hidroklorik yang

disekresikan sel parietal. Pepsin akan memotong grup karbolik dari asam amino

seperti fenilalanin dan tirosin. Pepsin tidak memotong ikatan pada valin, alanine, atau

glisin.

Praktikum ini bertujuan mengetahui aktivasi pepsinogen dan aktivitas pepsin,

serta mengetahui aktivitas pepsin pada pH dan suhu optimumnya.

Metode Praktikum

Praktikum materi Enzim Pencernaan khususnya getah lambung dilakukan di

Laboratorium Biokimia pada tanggal 27 September 2013 pukul 13.00-16.00 WIB.

Alat-alat yang diguanakan dalam praktikum ini antara lain tabung reaksi,

penangas air, pipet volumetric, bulb hitam, indikator universal, gelas piala,

stopwatch, batang pengaduk, dan termometer. Bahan-bahan yang digunakan dalam

praktikum ini antara lain ekstrak pepsinogen, HCl 0.4%, akuades, Na-karbonat 0.5%,

fibrin, ekstrak pepsin, dan HCl 1 N.

Aktivitas Pepsinogen 2.1. Sebanyak 2 ml ekstrak pepsinogen dimasukkan ke

dalam dua tabung reaksi. Tabung 1 ditambahkan 1.5 ml HCl 0.4% dan tabung 2

dimasukkan 1.5 ml akuades dan dikocok. Kedua tabung disimpan di dalam penangas

air selama 15 menit bersuhu 37-400C.

Aktivitas Pepsinogen 2.2. Ekstrak pepsinogen sebanyak 2 ml dimasukkan ke

dalam dua tabung reaksi. Tabung 1 ditambahkan 1.5 ml HCl 0.4% dan tabung 2

dimasukkan 1.5 ml akuades dan dikocok. Kedua tabung disimpan di dalam penangas

air selama 15 menit bersuhu 37-400C. kemudian tabung 1 ditambahkan Na-karbonat

0.5% dan tabung 2 ditambahkan akuades hingga volume sama dan pH keduanya

kisaran 7 dan diinkubasi pada suhu 37-400C 15 menit. Kemudian tambahkan HCl

sampai pH 1.0-2.0.

Aktivitas Pepsin 2.1. Tabung reaksi sebanyak dua buah diisi dengan 1.5 ml

ekstrak pepsin dan 1.5 ml HCl. Tabung 1 dipanaskan pada penangas air selama 15

menit dan dinginkan. Lalu kedua tabung ditambahkan fibrin sama banyak dan

keduanya dipanaskan di dalam penangas air.

Aktivitas Pepsin 2.2. Tiga tabung reaksi diisi dengan HCl 1 N, akuades, dan

ekstrak pepsin dengan perbandingan sebagai berikut dalam satuan ml : tabung 1 (0.0 ;

2.5 ; 2.5), tabung 2 (0.2 ; 2.3; 2.5), dan tabung 3 (0.6; 1.9; 2.5).

Hasil dan Pembahasan

Pepsin merupakan enzim yang dihasilkan kelenjar di lambung dengan bantuan

asam lambung. Pepsin berfungsi memecah protein kompleks menjadi protein

sederhana sehingga dapat dibawa oleh pembuluh darah ke seluruh jaringan tubuh.

Jumlah produksi pepsin sebanding dengan banyaknya asam lambung. Semakin

banyak pepsin, berarti jumlah asam lambung juga banyak, berlaku pula hal

sebaliknya. Akibatnya, lambung rentan terkena infeksi karena fungsi asam lambung

melapisi mukosa lambung agar terlindung dari infeksi.

Tabel 1 Pengamatan aktivitas pepsinogen

Tabung ke- Hasil pengamatan Gambar

1 (HCl) +

2 (akuades) -

Keterangan : + : pudar ++ : lebih pudar

­ : tidak pudar

Fibrin merupakan protein larut yang diproduksi sebagai respon terhadap

perdarahan dan merupakan komponen utama dari pembekuan darah (Martoharsono

2006). Fibrin merupakan zat protein tinggi yang diatur dalam rantai berserat panjang,

terbentuk dari fibrinogen (protein larut yang diproduksi oleh hati dan ditemukan

dalam plasma darah. Jika terjadi perdarahan atau tubuh mengalami luka, fibrinogen

akan diubah pada luka menjadi fibrin oleh enzim pembekuan yang disebut trombin.

Molekul fibrin bergabung membentuk benang fibrin panjang yang melibatkan platelet

untuk membangun jaringan yang mengeras secara bertahap oleh zat yang dikenal

sebagai faktor fibrin (Budiyanto 2003). Fibrin digunakan sebagai indikator

bekerjanya enzim pepsin pada praktikum ini karena kemampuan fibrin sebagai

substrat yang bekerja efektif pada enzim tertentu, ditandai dengan terhidrolisisnya

fibrin sehingga warnanya memudar (Hidayat 2006). Sampai saat ini belum dapat

ditemukan indikator lain pengganti fibrin untuk mengetahui aktivitas enzim pepsin.

Pepsinogen merupakan bentuk dari enzim yang masih inaktif. Tabung 1 yang

berisi HCl 0.4% menghasilkan warna lebih keruh dari tabung 2 yang berisi akuades.

Tampak pada tabung 1 warna fibrin memudar dan warna larutan berubah keruh dan

agak sedikit kemerahan, sedangkan pada tabung 2 cenderung tidak ada pelepasan

warna benang-benang fibrin. Percobaan ini membuktikan bahwa pepsin bekerja pada

asam kuat dan tidak bekerja pada larutan yang bersifat netral.

Tabel 2 Pengamatan aktivitas enzim

Tabung ke- Hasil pengamatan Gambar

1 +

2 ++

Keterangan : + : pudar ++ : lebih pudar

­ : tidak pudar

Tabung 1 yang ditambahkan ekstrak pepsinogen dan HCl 0.4% dipanaskan

pada suhu 370C menunjukkan adanya perubahan warna, namun ketika ditambahkan

Na-karbonat enzim tidak dapat bekerja lagi. Tabung 2 dengan ekstrak pepsinogen dan

akuades dipanaskan pada suhu 370C menunjukkan pepsin tidak bekerja. Penambahan

Na-karbonat tidak berpengaruh banyak terhadap pepsin karena pepsin tetap tidak

bekerja.

Tabung 3 Suhu optimum aktivitas pepsin

Tabung ke- Hasil pengamatan Gambar

1 +

2 ++

Keterangan : + : pudar ++ : lebih pudar

­ : tidak pudar

Kerja enzim yang terdeteksi membuktikan bahwa enzim dapat bekerja

optimum pada suhu tertentu sehingga nilai kuantitatif aktivitasnya besar. Gaman dan

Sherrington (1994) memiliki teori yang menyebutkan bahwa enzim dipengaruhi oleh

suhu yang sama dengan suhu tubuh yaitu sekitar 30-400C. Suhu di atas 100

0C dapat

membuat enzim rusak, sedangkan pada suhu sangat rendah enzim belum teraktivasi

sehingga tidak dapat menjalankan fungsinya dengan baik.

Rata-rata enzim bekerja pada suhu optimum, namun tidak dapat bekerja pada

suhu yang terlalu tinggi atau belum aktif pada suhu yang terlalu rendah (Keusch

2003). Hal itu juga terjadi pada pepsin. Pepsin akan rusak jika dipanaskan pada suhu

1000C karena ikatan yang terjadi pada protein mengalami denaturasi. Pepsin yang

dipanaskan pada suhu 370C – 40

0C menunjukkan bahwa pepsin bekerja yang

ditunjukkan dengan benang-benang fibrin yang warnanya semakin memudar karena

terhidrolisis. Hasil menunjukkan bahwa suhu optimum pepsin adalah 370C.

Tabel 4 Pengamatan konsentrasi optimum HCl untuk aktivitas hidrolisis pepsinogen

Tabung ke- Hasil pengamatan Gambar

1 -

2 ++

3 +

Keterangan : + : pudar ++ : lebih pudar

­ : tidak pudar

Suasana asam atau basa dapat menyebabkan protein terdenaturasi dan

aktivitas enzim akan hilang (Ahmad 2000) . Tiap enzim memiliki karakteristik pH

optimal yang berbeda pada suatu substrat dan akan aktif pada range pH yang sangat

kecil. Enzim memiliki pH optimum sekitar 7 (netral). Enzim memiliki konstanta

disosiasi pada gugus asam ataupun gugus basa pada residu terminal karboksil dan

asam amino. Reaksi apapun tidak tampak pada tabung 1 yang hanya berisi akuades

dan pepsin karena tidak ada suasana asam yang cukup untuk membantu enzim pepsin

bekerja. Tabung 1 memiliki pH berkisar 3.0 - 4.0. Tabung 2 yang bersi HCl, akuades,

dan pepsin dengan pH 2.0 dipanaskan pada suhu 370C menunjukkan terjadinya

pelepasan benang-benang fibrin dengan jumlah yang banyak. Hasil pengamatan ini

membuktikan bahwa pepsin bekerja pada suhu optimum sebesar 370C dan pH

optimum sebesar 2.0.

Simpulan

Aktivitas pepsinogen terjadi pada pH rendah, yakni pada asam kuat, yang

mengaktifkan pepsinogen dengan perubahan warna larutan dan memudarnya warna

fibrin. Pepsinogen perlu diaktifkan oleh HCl dan tidak akan aktif lagi jika

ditambahkan Na-karbonat. Enzim pepsin bekerja pada suhu optimum sebesar 370C

dan pH optimum sebesar 2.0.

Daftar Pustaka

Ahmad H. 2000. Larutan Asam dan Basa. Bandung: Ganesa.

Aryulina D. 2007. Biologi 2. Esis: Jakarta.

Budiyanto MAK. 2003. Mikrobiologi Terapan. Malang: Universitas Muhammadiyah.

Gaman PM, KB Sherrington. 1994. Ilmu Pangan, Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi

dan Mikrobiologi. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada Press.

Hawab HM. 2004. Pengantar Biokimia. Malang: Banyumedia Publishing.

Hidayat N. 2006. Mikrobiologi Industri. Yogyakarta: Andi Offset CV.

Keusch P. 2003. Basic and Acid Azo Dyes. USA: Chemie-uni.

Kusnandar F. 2010. Kimia Pangan Komponen Makro. Jakarta: PT Dian Karya.

Martoharsono S. 2006. Biokimia 1. Yoyakarta. Gadjah Mada University Press.

Maryati S. 2000. Sistem Pencernaan Makanan. Jakarta: Erlangga.