Laporan Biokimia - Denaturasi Protein

                   PRAKTIKUM II.2

Topik                   : Denaturasi Protein

Tujuan                : Untuk mempelajari proses denaturasi protein pada berbagai  sumber albumin.

Hari/ Tanggal       : Jum’at/ 24 April 2015

Tempat                : Laboratorium Biologi PMIPA FKIP UNLAM Banjarmasin

I.              ALAT DAN BAHAN

A.         Alat :

1.      Tabung reaksi

2.      Rak tabung reaksi

3.      Pipet tetes

4.      Gelas ukur 10 ml

5.      Gelas kimia 250 ml

6.      Waterbath

B.          Bahan :

1.         Larutan albumin (telur itik tambak, telur itik pantai, telur ayam ras, telur ayam kampung, telur puyuh, telur itik jawa dan telur penyu)

2.         Buffer asetat pH 4,8 (1 M)

3.         HCl 0,1 M

4.         NaOH 0,1 M

5.         Air

II.                CARA KERJA

1.      Menyiapkan alat dan bahan.

2.      Menyiapkan tabung reaksi dengan urutan sebagai berikut :

Tabung	1	2	3
Larutan albumin	9 ml	9 ml	9 ml
Buffer asetat pH 4,8	-	-	1 ml
HCl 0,1 M	1 ml	-	-
NaOH 0,1 M	-	1 ml	-

3.         Menempatkan ketiga tabung dalam waterbath selama 15 menit dengan suhu 92⁰C dan didinginkan pada temperatur kamar. Mengamati tabung mana yang mengalami pengendapan.

4.         Untuk tabung-tabung (1) dan (2), menambahkan 10 ml buffer asetat pH 4,7.

5.         Membuat tabel pengamatan dan menuliskan hasilnya.

III.             TEORI DASAR

Protein mempunyai molekul besar dengan bobot molekul bervariasi antara 5000 sampai jutaan. Dengan cara hidrolisis oleh asam atau oleh enzim, protein akan menghasilkan asam-asam amino. Protein dan asam amino dalam larutan mempunyai pH isoelektronik, yaitu suatu harga pH dimana derajat kelarutannya paling kecil. Dalam keadaan normal protein mempunyai bentuk molekul konfigurasi tertentu berdasarkan pada lipatan serta ikatan disulfa dan ikatan hidrogen yang ada.

Suatu rantai protein biasanya mengacu pada suatu biopolymer dengan berat molekul lebih besar dari beberapa ribu. Tiap protein mempunyai urutan sisa asam amino tertentu dalam rantainya, yang sebagian besar menentukan sifat-sifat biologis dan fisiokimianya.

Beberapa protein juga dapat larut dalam air, seperti keratin rambut dan kulit tidak dapat larut dalam semua sistem berair. Banyak protein telah pecah dan dimurnikan berdasarkan atas ukuran molekul dan kelrutannya. Proses denaturasi yang terjadi itu dapat terjadi oleh banyak bahan. Termasuk di dalamnya adalah panas dan bahan kimia yang merusak ikatan hidrogen dalam protein tersebut.

Terdapat banyaknya konformasi antara asli molekul protein dan konformasi dimana protein ada dalam keadaan rambang semurna meruang. Pada konformasi terakhir ini, protein dikatakan mengalami denaturasi sempurna. Akan tetapi, terjadinya keadaan rambang sempurna rantai protein tidak harus berarti hilangnya fungsi biologis. Fungsi biologis memiliki aktivitas maksimum pada keadaan aslinya, dan suatu perubahan dalam struktur yang menyebabkan hilangnya fungsi alami protein tersebut.

 

IV.        HASIL PENGAMATAN

Tabel Hasil Pengamatan

No.	Larutan Protein	Sebelum dipanaskan	Setelah di panaskan
1	Telur itik tambak + HCl Telur itik tambak + NaOH	bening bening	kental kental
2	Telur itik pantai + HCl Telur itik pantai + NaOH	bening bening	mengental mengental
3	Telur ayam ras + HCl Telur ayam ras + NaOH	kuning keruh kuning keruh	mengental mengental
4	Telur ayam kampung + HCl Telur ayam kampung + NaOH	keruh keruh	mengental mengental
5	Telur penyu + HCl Telur penyu + NaOH	bening bening	cair menggumpal cair menggumpal
6	Telur puyuh + HCl Telur puyuh + NaOH	bening bening	mengental mengental
7	Telur puyuh + HCl Telur puyuh + NaOH	bening bening	mengental mengental

V.           ANALISIS DATA

Protein merupakan komponen penting atau komponen utama sel hewan atau manusia. Oleh karena sel itu merupakan pembentuk tubuh kita, maka protein yang terdapat dalam makanan berfungsi sebagai zat utama dalam pembentukan dan pertumbuhan tubuh. Ditinjau dari  strukturnya  protein dapat  dibagi dalam dua golongan besar yaitu  protein sederhana ialah protein yang hanya terdiri atas molekul-molekul asam amino, sedangkan protein gabungan ialah protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik  dan terdiri atas karbohidrat, lipid, atau asam nukleat  

Dari hasil pengamatan tentang denaturasi protein yang menggunakan 7 macam telur yaitu telur itik tambak, telur itik pantai, telur ayam ras, telur ayam kampung, telur penyu, telur puyuh dan telur itik jawa ditemukan terjadi perubahan – perubahan sebagai berikut :

A.      Larutan putih telur 9 ml + HCL 1 ml + Buffer asetat pH 4,7(1 M)

Pada tabung pertama dengan menggunakan bahan putih telur yang dicampur HCL 1 ml. Pada percobaan pertama yaitu  masing –masing putih telur 9 ml yang berada pada tabung reaksi ditetesi HCL 1 ml, setelah di homogenkan hasil yang didapatkan sebelum dan setelah dipanaskan serta setelah ditetesi buffer asetat adalah: 

1)        Telur itik tambak

Pada putih telur itik tambak 9 ml yang ditambah dengan HCL 1 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih dan mengental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (masih mengental) artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

2)        Telur itik pantai

Pada putih telur itik pantai 9 ml yang ditambah dengan HCL 1 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

3)        Telur ayam ras :

Pada putih telur ayam ras 9 ml yang ditambah dengan HCL 1 ml sebelum dipanaskan berwarna kuning keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

4)        Telur ayam kampung:

Pada putih telur ayam kampung 9 ml yang ditambah dengan HCL 1 ml sebelum dipanaskan berwarna kuning keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

5)        Telur penyu :

Pada putih telur penyu 9 ml yang ditambah dengan HCL 1 ml sebelum dipanaskan berwarna keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi kuning keruh dan menggumpal pada bagian dasar nya. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap menggumpal pada bagian dasarnya), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

6)        Telur puyuh :

Pada putih telur puyuh 9 ml yang ditambah dengan HCL 1 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

7)        Telur itik jawa :

Pada putih telur puyuh 9 ml yang ditambah dengan HCL 1 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

B.       Larutan putih telur  9 ml + NaOH 1 ml + Buffer asetat pH 4,7 (1 M)

Pada tabung kedua bahan yang digunakan adalah putih telur seperti pada tabung pertama, tetapi bahan lain yang digunakan adalah NaOH.  Pada percobaan pertama yaitu  masing –masing putih telur 9 ml yang berada pada tabung reaksi masing-masing ditetesi NaOH 1 ml, setelah di kocok hasil yang didapatkan sebelum dan setelah dipanaskan serta setelah ditetesi buffer asetat adalah: 

1)   Telur itik tambak

Pada putih telur itik tambak 9 ml yang ditambah dengan NaOH 1 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih dan mengental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (masih mengental) artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

2)    Telur itik pantai

Pada putih telur itik pantai 9 ml yang ditambah dengan NaOH 1 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

3)    Telur ayam ras :

Pada putih telur ayam ras 9 ml yang ditambah dengan NaOH 1 ml sebelum dipanaskan berwarna kuning keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

4)    Telur ayam kampung:

Pada putih telur ayam kampung 9 ml yang ditambah dengan NaOH 1 ml sebelum dipanaskan berwarna kuning keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

5)    Telur penyu :

Pada putih telur penyu 9 ml yang ditambah dengan NaOH 1 ml sebelum dipanaskan berwarna keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi kuning keruh dan menggumpal pada bagian dasar nya. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap menggumpal pada bagian dasarnya), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

6)    Telur puyuh :

Pada putih telur puyuh 9 ml yang ditambah dengan NaOH 1 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna.

7)    Telur itik jawa :

Pada putih telur puyuh 9 ml yang ditambah dengan HCL 1 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental. Setelah ditetesi Buffer Asetat 10 ml tidak terjadi perubahan (tetap mengental), artinya proses denaturasi berjalan sempurna

C.       Larutan putih telur 9 ml  + Buffer Asetat 10 ml

Pada tabung ketiga bahan yang digunakan masih putih telur seperti pada tabung kedua, tapi bahan yang dicampurkan adalah buffer asetat dengan pH 4,7 (1 M) sebanyak 10 ml. Pada percobaan pertama yaitu  masing –masing putih telur 9 ml yang berada pada tabung reaksi masing-masing ditetesi Buffer Asetat, setelah di homogenkan warna yang dihasilkan sebelum dan  setelah dipanaskan pada waterbath adalah adalah: 

1)    Telur itik tambak

Pada putih telur itik tambak 9 ml yang ditambah Buffer Asetat 10 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih dan mengental.

2)    Telur itik pantai

Pada putih telur itik pantai 9 ml yang ditambah dengan Buffer Asetat 10 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental.

3)    Telur ayam ras :

Pada putih telur ayam ras 9 ml yang ditambah dengan Buffer Asetat 10 ml sebelum dipanaskan berwarna kuning keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental.

4)    Telur ayam kampung:

Pada putih telur ayam kampung 9 ml yang ditambah dengan Buffer Asetat 10 ml sebelum dipanaskan berwarna kuning keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental.

5)    Telur penyu :

Pada putih telur penyu 9 ml yang ditambah dengan Buffer Asetat 10 ml sebelum dipanaskan berwarna keruh. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi kuning keruh dan menggumpal pada bagian dasar nya.

6)    Telur puyuh :

Pada putih telur puyuh 9 ml yang ditambah dengan Buffer Asetat 10 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental.

7)    Telur itik jawa :

Pada putih telur puyuh 9 ml yang ditambah dengan Buffer Asetat 10 ml sebelum dipanaskan berwarna bening. Namun sesudah dipanaskan pada waterbath pada suhu 92^o C selama 15 menit warna larutan berubah menjadi putih susu dan menjadi kental.

          Berdasarkan percobaan di atas, penambahan HCl 0,1 M dan NaOH 0,1 M serta buffer asetat 1 M ke dalam larutan albumin berbagai jenis telur, disini menghasilkan larutan yang mengalami koagulasi (penggumpalan). Akan tetapi, ada larutan yang koagulasinya sempurna dan koagulasinya yang tidak sempurna. Terjadinya koagulasi yang merata atau sempurna ini menunjukkan bahwa larutan albumin tersebut mengalami proses denaturasi. Terjadinya denaturasi pada larutan albumin dalam percobaan disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu :

1.             Suhu tinggi, yang diakibatkan oleh adanya pemanasan.

2.              Keasaman, yaitu terjadinya perubahan pH yang sangat ekstrim.

3.             Adanya pengaruh mekanik, seperti guncangan.

Faktor-faktor itulah yang membuat larutan albumin terdenaturasi. Koagulasi yang terjadi pada larutan albumin tidak akan dapat kembali seperti semula walapun sudah didinginkan. Proses denaturasi protein ini merubah fisik protein sehingga dapat menghilangkan sifat kelarutannya. Pada percobaan diatas menunjukkan terjadinya proses denaturasi yang terjadi pada protein yang terkandung pada albumin telur. Denaturasi adalah perubahan struktur protein dimana pada keadaan terdenaturasi sempurna, hanya struktur primer protein saja yang tersisa, protein tidak lagi memiliki struktur sekunder, tersier dan quarterner. Akan tetapi, belum terjadi pemutusan ikatan peptida pada kondisi terdenaturasi sempurna ini. Denaturasi. protein yang berlebihan dapat menyebabkan insolubilisasi yang dapat mempengaruhi sifat-sifat fungsional protein yang tergantung pada kelarutannya. Kebanyakan protein terdenaturasi jika dipanasakan pada suhu yang tinggi (60-90^oC). Denaturasi protein juga dapat terjadi pada suasana asam (pH < 5,0). Protein memiliki kelarutan minimum pada titik isoelektriknya, sehingga akan mudah mengendap pada pH tersebut.

Denaturasi dapat terjadi oleh banyak bahan. Termasuk di dalamnya adalah panas dan bahan kimia yang merusak ikatan hydrogen dalam protein tersebut. Terdapat banyaknya konformasi antara asli molekul protein dan konformasi dimana rantai protein ada dalam keadaan rambang sempurna meruang. Pada konformasi terakhir ini, protein dikatakan mengalami denaturasi sempurna. Akan tetapi, terjadinya keadaan rambang sempurna rantai protein tidak harus berarti hilangnya fungsi biologis. Fungsi biologis memiliki aktivitas maksimum pada keadaan aslinya, dan suatu perubahan dalam struktur yang menyebabkan hilangnya fungsi alami protein tersebut.

Dalam percobaan dipergunakannya buffer atau larutan penyangga asam asetat pH 4,8 (1 M) adalah sebagai pembanding dengan senyawa NaOH dan senyawa HCl, untuk melihat terjadinya denaturasi yang sempurna ataupun tidak. Larutan penyangga ini merupakan larutan yang mampu mempertahankan pH-nya meskipun ke dalamnya dilakukan penambahan sedikit asam seperi penambahan HCl ataupun sedikit basa sepeti penambahan NaOH.

VI.        KESIMPULAN

1.    Denaturasi adalah perubahan struktur protein dimana pada keadaan terdenaturasi sempurana, hanya struktur primer protein saja yang tersisa, protein tidak lagi memiliki struktur sekunder, tersier dan quarterner. Akan tetapi, belum terjadi pemutusan ikatan peptida pada kondisi terdenaturasi sempurna ini.

2.    Faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi protein, seperti :

1.        Suhu yang tinggi.

2.        Pengaruh pH.

3.        Pengaruh mekanik.

4.        Pengaruh zat-zat kimia tertentu.

3.    Pada percobaan, larutan albumin yang terdenaturasi sempurna adalah telur itik pantai, telur itik tambak, telur ayam kampung, telur ayam ras, dan telur puyuh sedangkan yang tidak terdenaturasi secara sempurna adalah telur penyu.

4.     Larutan albumin akan mengalami proses denaturasi yang tidak sempurna apabila tingkat kandungan albumin yang terdapat dalam larutan tersebut tinggi.

5.    Insolubilisasi dapat terjadi apabila terdapat protein yang berlebihan.

DAFTAR PUSTAKA

Iswari, Retno sri dan Ari Yuniastuti. 2006. Biokimia. Graha Ilmu : Yogyakarta

Noorhidayati, Hardiansyah, dan Riya Irianti. 2015. Penuntun Praktikum Biokimia. Jurusan PMIPA FKIP UNLAM : Banjarmasin

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Universitas Indonesia : Jakarta

Winarno, F.G. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta

LAMPIRAN

Soal :

1.    Sifat fisik apa dari protein yang mempengaruhi kelarutan dari protein dalam percobaan ini ?

2.    Metode lain apakah yang digunakan untuk denaturasi protein ?

3.    Perubahan kimia apa yang berhubungan dengan denaturasi telur ?

Jawaban pertanyaan :

1.      Sifat fisik protein yang mempengaruhi kelarutan dari protein dalam percobaan ini adalah ikatan peptida. Ikatan peptida akan terputus pada kondisi terdenaturasi sempurna. ( Winarno, F.G. Kimia Pangan dan Giji. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. )

2.      Metode lain yang dapat di gunakan untuk denaturasi protein adalah yaitu pemberian urea, alkohol, ditergen dan sebagainya. ( Winarno, F.G. Kimia Pangan dan Giji. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. )

3.      Perubahan kimia yang berhubungan dengan denaturasi telur adalah perubahan atau modifikasi terhadap  struktur skunder, tersier dan kuartener terhadap molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan kovalen. Pemekaran atau penngembangan molekul protein yang terdenaturasi akan membuka gugus reaktif yang ada pada rantai polipeptida. Selanjutnya akan terjadi pengikatan kembali pada gugus reaktif pada rantai polipeptida. Selanjutnya akan terjadi pengikatan kembali pada gugus reaktif yang sama atau yang berdekatan. Bila unit ikatan yang terbentuk cukup banyak sehingga protein tidak lagi terdisfersi sebagai suatu yang koloid. ( Winarno, F.G. Kimia Pangan dan Giji. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. )