laporan protein 1

PENDAHULUAN

Istilah protein berasal dari kata yunani proteos, yang berarti yang utama atau yang didahulukan. Kata ini dikenalkan oleh seorang ahli kimia belanda, Garargus mulder (1802-1880), karna ia berpendapat bahwa protein adalah zat yang paling terpenting dalam setiap system organisme (almatsier 2009).

Asam amino adalah senyawa organik yang mengandung gugus amino   (NH₂) , sebuah gugus asam karbosilat (COOH), dan salah satu gugus lainnya, terutama dari kelompok 20 senyawa yang memiliki rumus dasar NH₂CHRCOOH, dan dihubungkan bersama oleh peptida untuk membentuk protein. asam amino sebagai pembentuk protein bertindak sebagai precursor sebagian besar koenzim, hormone, asam nukleat, dan molekul – molekul yang esensial untuk kehidupan (almatsier 2009).

Masing-masing asam amino memiliki struktur rantai samping yang berbeda. Unit dasar penyusun struktur protein adalah asam amino. Dengan kata lain protein tersusun atas asam amino yang saling berikatan. Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugus sisa (R, dari residue)

Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein. asam amino terdiri atas unsure - unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Beberapa asam amino juga mengandung unsur – unsure fasfor, besi, sulfur, iodium, dan kobalt. Dalam penggolongannya ada 20  jenis asam amino yang diketahui sampai sekarang, yang terdiri atas Sembilan asam amino esensial dan sebelas asam amino nonesensial.

Pada umumnya asam amino bersifat amfoterik: larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut organik non polar seperti eter, aseton, dan kloroform (poedjiadi 1994). Cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion.

Pada praktikum kali ini bertujuan agar mahasiswa akan dapat menunjukan sifat dan struktur asam amino dan protein melalui uji – uji kualitatif dan mempelajari beberapa reaksi uji terhadap asam amino dan protein.

METODE PRAKTIKUM

Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilakukan di laboratorium GG LAB 04. Waktu praktikum yaitu hari jumat tanggal 28 februari 2014 pukul 07.00 – 11.00 WIB.

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini ialah gelas piala 100 ml dan 250 ml, botol semprot, tabung reaksi, kasa, waterbath (pemanas), pipet mohr 10 ml, pipet tetes, bulk karet, thermometer, ruang asam, dan kayu penjepit.

Bahan – bahan yang digunakan pada peraktikum ini antara lain HNO₃ pekat, H₂SO₄ pekat, Pb- asetat 5% albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%,  pereaksi millon, pereaksi xantoproteat, larutan albumin 0,2%, larutan gelatin 0,2%, larutan kasein 0,2%, larutan pepton 0,2%, pereaksi ninhidrin, pereaksi belerang. NaOH 10%, CuSO₄ 0,1%,  biuret, urea, fenol, dan aquades.

Prosedur Percobaan

Uji Millon.  Dalam 1,5 ml larutan yang akan di uji diteteskan 5 tetes pereaksi  millon lalu dipanaskan campuran baik baik selama 5 menit di suhu 100 ^oC. Jika pereaksi terlalu banyak maka warna akan hilang pada saat pemanasan. Uji dapat dilakukan pada larutan albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.

Uji Ninhidrin. Dalam 1,5 ml larutan yang akan di uji  di tambahkan  0,25 larutan ninhidrin 0,1%, lalu dipanaskan di air mendidih selamua 10 menit, kemudian di perhatikan perubahan warna yang terjadi. Uji dapat dilakuakan  pada larutan albumin 0,2%, gelatin 0,2%, kasein 0,2%,  dan pepton 0,2%.

Uji Belerang. Dalam 1 lm larutan yang akan di uji, di tambahkan 2,5 ml NaOH 10 %, kemudian didihkan selama 5 menit di air mendidih bersuhu 100 ^oC, lalu ditambahkan 2 tetes larutan Pb – asetat 5 %, setelah itu dipanaskan lagi beberapa menit dan warna yang terjadi diamati. Uji dapat dilakuakan  pada larutan albumin 0,2%, gelatin 0,2%, kasein 0,2%,  dan pepton 0,2%.

Uji Xantoproteat. Dalam 1 ml larutan yang akan di uji, di tambahkan 1 ml HN03 pekat, kemudian dicampurkan dan dipanaskan dengan hati hati, lalu di perhatikan timbulnya warna kuning tua yang terjadi, setelah itu tabung didinginkan, kemudian ditambahkan 10 tetes NaOH pekat sampai larutan menjadi basa, lalu warna yang terjadi diamati. Uji dapat dilakukan pada larutan albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.

Uji Biuret. dalam 1,5 ml larutan yang akan di uji, ditambahkan 0,5 ml NaOH 10% dan dikocok, kemudian ditambahkan 3 tetes larutan CuSO₄ 0,1%, lalu dikocok dan warna yang terjadi di amati, jika tidak timbul warna ditambahkan 1 atau 2 tetes CuSO_4.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Protein adalah makromolekul yang tersusun dari bahan dasar asam amino. Asam amino yang menyusun protein ada 20 macam. Protein terdapat dalam system hidup semua organisme baik yang berada pada tingkat rendah maupun organisme tertinggi. Untuk mengidentifikasi jenis protein yang terkandung, dapat dilakukan melalui percobaan kualitatif seperti uji millon, uji ninhidrin, uji belerang, uji xontoproteat dan uji biuret pada larutan albumin, latutan gelatin, larutan kasein, larutan pepton, larutan fenol dan larutan urea.

Tabel 1. Uji Millon

Larutan	Hasil	Keterangan warna
Albumin 2%	+	Kuning
Gelatin 2%	-	Bening
Kasein 2%	-	Bening
Pepton 2%	-	Bening
Fenol 2%	-	Bening
Urea	-	Bening

Keterangan = (+) ada tirosin

                       (–) tidak ada tirosin

Prinsip dari uji millon, pereaksi millon berisi merkuri dan ion merkuro dalam asam nitrat dan asam nitrit. Warna merah yang terbentuk adalah  garam merkuri dari tirosin yang ternitrasi.

Uji Millon digunakan untuk mengidentifikasi protein yang mengandung tirosin yang ternitrasi dalam suatu sampel yang ditandai dengan terbentuknya kompleks berwarna merah pada sampel protein. Tirosin merupakan asam amino yang mengandung gugus fenol pada rantai samping-nya (gugus R-nya). Pereaksi millon mengandung merkuri dan ion merkuro dalam asam nitrit dan asam nitrat. Gugus fenol pada tirosin ini akan ternitrasi membentuk garam merkuri dengan pereaksi millon yang akan membentuk kompleks berwarna merah (Poedjiadi 1994). Uji ini dilakukan pada sampel albumin, gelatin, kasein, pepton, fenol dan urea menggunakan konsentrasi 2%.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa pada uji milon terhadap albumin Terlihat dengan adanya perubahan warna pada larutan yang menjadi merah dan terbentuknya endapan kuning dengan hasil (+), mengandung gugus tirosin pada proteinnya. Terhadap larutan gelatin dan fenol menghasilkan reaksi (-), seharusnya sampel gelatin  dan fenol mengandung gugus tirosin pada proteinnya, kontaminasi sampel mungkin terjadi.  pada uji millon terhadap kasein  menunjukkan bahwa larutan kasein bereaksi (-) dengan uji Millon, kasein merupakan protein yang paling banyak mengandung asam amino tirosin, kontaminasi sampel mungkin terjadi juga pada kasein. Pada uji millon terhadap larutan pepton dan urea menghasilkan  reaksi (-), hal ini dapt disimpulkan bahwa tidak mengandung gugus tirosin pada proteinnya.

merupakan gugus R dari asam amino polar yang larut dalam air atau lebih hidrofilik dibandingkan dengan asam amino nonpolar, karena golongan ini mengandung gugus fungsional yang mengikat ikatan hydrogen dengan air. Bentuk yang umum adalah L-tirosin (S-tirosin), yang juga ditemukan dalam tiga isomer struktur: para, meta, dan orto (Lehninger 1982).

Tabel 2. Uji Ninhidrin

Larutan	Hasil	Keterangan warna
Albumin 0,02%	+	Biru ungu
Gelatin 0,02%	-	Benng
Kasein 0,02%	-	Bening
Pepton 0,02%	+	Biru ungu
Fenol 0,02%	-	Bening
Urea	-	Bening

Keterangan = (+) Protein

                       (–) Bukan Protein

Prinsip dari uji ninhidrin, uji ini bersifat umum karna semua atau protein yang mengandung sedikitnya satu gugus karbosil dan gugus amino bebes ( asam α-amino )  akan bereaksi dengan ninhidrin ( triketo – hidrindenahidrat ) menghasilkan CO₂, NH_3, dan aldehid beratom C kurang satu dari jumlah semula.

Reaksi: R. CH (NH₂) COOH → R.CHO + NH₃ + CO₂

Reaksi positif ditunjukan dengan terbentuknya warna biru ungu. Khusus untuk prolin dan hidroksiprolin berwarna kuning.

            Uji Ninhidrin digunakan untuk identifikasi asam amino bebas yang terdapat dalam sampel. Asam amino bebas adalah asam amino yang gugus aminonya tidak terikat. Ninhidrin adalah reagen yang berguna untuk mendeteksi asam amino dan menetapkan konsentrasinya dalam larutan. Senyawa ini merupakan hidrat dari triketon siklik dan bila bereaksi dengan asam amino akan menghasilkan zat warna ungu. Hanya atom nitrogen dari zat warna ungu yang berasal dari asam amino, selebihnya terkonversi menjadi aldehid dan karbondioksida

Hasil percobaan menunjukkan bahwa pada uji ninhidrin pada larutan albumin dan pepton menghasil reaksi (+) berwarna ungu mengandung protein. Terhadap larutan gelatin dan larutan kasein menghasilkan reaksi (-), seharusnya menghasilkan reaksi (+) mengandung protein, kontaminasi sampel mungkin terjadi. Sedangkan pada larutan fenol dan larutan urea menghasilkan reaksi (-) tidak mengandung protein.  

menunjukkan bahwa semua sampel yang diuji bereaksi positif yakni mengandung gugus amino bebas. Adanya kandungan gugus karboksil (COOH) dan amino bebas (NH₃) pada sampel protein tersebut ditunjukkan dengan perubahan warna. Semakin banyak ninhidrin pada zat uji yang dapat bereaksi, semakin pekat warnanya.

Tabel 3. Uji Belerang

Larutan	Hasil	Keterangan warna
Albumin 0,02%	+	Hitam
Gelatin 0,02%	-	Bening
Kasein 0,02%	+	Hitam
Pepton 0,02%	-	Bening
Fenol 0,02%	-	Bening
Urea	-	Bening

Keterangan = (+) Ada sulfur

                       (–) Tidak ada sulfur

Gambar 3.1 Pengamatan uji belerang terhadap berbagai larutan : (a) Uji belerang terhadap albumin 0,2%, (b) Uji belerang terhadap gelatin 0,2%, (c) Uji belerang terhadap kasein 0,2%, (d) Uji belerang terhadap pepton 0,2%, (e) Uji belerang terhadap fenol 0,2%, dan (f) Uji belerang terhadap urea.

Prinsip  dari uji belerang, dalam larutan basa yang berasal dari sistein akan bereaksi dengan Pb –asetat membentuk garam PbS yang berwarna hitam.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa uji belerang pada larutan albumin dan kasein menghasilkan reaksi (+) positif yang menandakan adanya sulfur. Pada larutan gelatin menghasilkan reaksi (-), yang seharusnya menghasilkan reaksi (-), mengandung sulfur, kontaminasi sampel mungkin terjadi. Sedangkan pada uji belerang terhadap larutan pepton, larutan fenol, dan larutan urea menghasilkan reaksi (-), tidak adanya sulfur.

Sistein merupakan asam amino yang mengandung atom S pada molekulnya. Reaksi Pb-asetat dengan asam-asam amino tersebut akan membentuk endapan berwarna gelap, yaitu garam PbS. Penambahan NaOH 10% dalam percobaan ini adalah untuk mendenaturasikan protein sehingga ikatan yang menghubungkan atom S dapat terputus oleh Pb-asetat membentuk PbS, sedangkan Pb berfungsi sebagai donor Pb⁺ (Girindra 1993). Sistein merupakan asam amino non esensial bagi manusia yang memiliki atom S, bersama-sama dengan metionin, karena memiliki atom S, sisteina menjadi sumber utama dalam sintesis senyawa-senyawa biologis lain yang mengandung belerang. Sisteina dan metionin pada protein juga berperan dalam menentukan konformasi protein karena adanya ikatan hidrogen pada gugus tiol.

Tabel 4. Uji Xantoproteat

Larutan	Hasil	Keterangan warna
Albumin 2%	+	Kuning
Gelatin 2%	+	Kuning muda
Kasein 2%	-	Bening
Pepton 2%	+	Orange
Fenol 2%	-	Bening
Urea	-	Bening

Keterangan = (+) Ada inti Benzena

                       (–) Tidak ada inti Benzena

              Gambar 4.1. Pengamatan uji Millon terhadap berbagai larutan : (a) Uji xantoproteat terhadap albumin 2%, (b) Uji xantoproteat terhadap gelatin 2%, (c) Uji xantoproteat terhadap kasein 2%, (d) Uji xantoproteat terhadap pepton 2%, (e) Uji xantoproteat terhadap fenol 2%, dan (f) Uji xantoproteat terhadap urea.

Prinsip dalam uji xantoproteat, warna yang terbentuk dalam uji ini disebabkan oleh nitrasi inti benzene oleh asam nitrat pekat. Reakasi ini menghasilkan nitrasi nitro benzena berwarna kuning tua. Penambahan basa akan mengubah warna tersebut menjadi orange. Uji ini menjadi khas untuk asam – asam amino yang mengandung inti benzena.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa uji xantoproteat pada larutan albumin, larutan gelatin, dan larutan pepton menghasilkan reaksi (+), mengandung inti benzena. Penambahan basa pada pepton mengubah warna menjadi orange. Pada uji xantoproteat terhadap larutan kasein dan larutan fenol menghasilkan reaksi (-), seharusnya menghasilkan reaksi (+) dengan adanya inti benzene, kontaminasi pada sampel mungkin terjadi. Sedangkan pada uji xantoproteat pada urea menghasilkan reaksi (-), menandakan tidak terdapat inti benzene.

Fungsi HNO₃ adalah sebagai penyebab terjadinya reaksi nitrasi karena inti benzena dari asam amino akan bereaksi dengan HNO₃ dan menghasilkan campuran berwarna kuning (Girindra 1986).

Tabel 5. Uji Biuret

Larutan	Hasil	Keterangan warna
Albumin	+	Ungu
Gelatin	+	Ungu
Kasein	-	Bening
Pepton	+	Ungu
Fenol	-	Bening
Urea	-	Bening

Keterangan = (+) Ada ikatan Peptida

                       (–) Tidak ada ikatan Peptida

Gambar 5.1 Pengamatan uji biuret terhadap berbagai larutan : (a) Uji biuret terhadap albumin 2%, (b) Uji biuret terhadap gelatin 2%, (c) Uji biuret terhadap kasein 2%, (d) Uji biuret terhadap pepton 2%, (e) Uji biuret terhadap fenol 2%, dan (f) Uji biuret terhadap urea.

Prinsip  dari uji biuret, senyawa biurit dihasilkan dengan cara memanaskan urea diatas pemanas air. Dalam larutan basa , biurit memberikan warna violet dengan CuSO₄. Reaksi ini disebut reaksi biurit. Reaksi positif akibat pembentukan senyawa kompleks Cu²⁺ gugus -CO dan  -NH dari rantai peptide dalam suasana basa. Dipeptida dari asam – asam amino histidin, serin, dan treonin tidak memberikan reaksi positif untuk uji ini.

Biuret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua molekul urea. Uji biuret digunakan untuk mengetahui adanya ikatan peptida pada sampel protein. Komposisi dari reagen ini adalah senyawa kompleks yang mengandung unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N) dan merupakan hasil reaksi antara dua senyawa urea (CO(NH₂) ₂). Dalam suasana basa (penambahan NaOH), ion Cu²⁺ yang berasal dari  pereaksi biuret (CuSO₄) akan bereaksi dengan gugus –CO dan –NH dari rantai peptida yang menyusun protein membentuk kompleks berwarna violet (Fessenden & Fessenden 1997).

Hasil percobaan menunjukan bahwa uji biuret terhadap larutan albumin, larutan gelatin, dan larutan pepton menghasilkan reaksi (+) dengan warna biru yang berarti adanya ikatan peptida. Pada uji biuret pada larutan kasein menghasilkan reaksi (-), seharusnya menghasilkan reaksi (+) terdapat ikatan peptida. Sedangkan pada uji biuret terhadap larutan fenol dan larutan urea menghasilkan reaksi (-) berwarna bening yang berarti tidak adanya ikatan peptida.

Fungsi pemanasan yang dilakukan pada tiap uji percobaan bertujuan untuk koagulasi protein sehingga tidak dapat larut dalam air dan terbentuknya endapan.

SIMPULAN

Berdasarkan uji protein yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa  protein mengandung asam amino yang dapat terlihat keberadaan melalui metode kualitatif. Protein dan asam amino memberikan reaksi yang bersifat khas, bukan hanya bagi gugus amino dan gugus karboksil bebas, tetapi juga bagi gugus R yang terkandung di dalamnya. Protein dapat bereaksi dengan pereaksi-pereaksi lain seperti juga asam amino yang menjadi penyusunnya.

Uji Millon menunjukkan reaksi negatif karena terdapat kesalahan dalam pengujian. Reaksi uji Ninhidrin digunakan sebagai uji umum protein membentuk cincin ungu atau kuning. Pengujian belerang dan kasein menunjukkan albumin mengandung sistein. Protein yang mengandung inti benzena adalah albumin, gelatin, fenol terbukti melalui pengujian Xanthoproteat, dan pada uji Biuret  albumin gelatin dan pepton berwarna ungu menandakan adanya ikatan peptida.

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier, Sunita [2009]. Prinsip dasar ilmu gizi. Jakarta [ID]: Geramedia Pustaka Utama

Poedjiadi A, Supriyanti FT. [1994]. Dasar-Dasar Biokimia.Jakarta [ID]: UI press.

Lehninger,A [1982]. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta [ID] : Erlangga

         Girindra, Aisyah. [1993]. Biokimia I. Jakarta [DI]: PT. Gramedia

         Fessenden, F dan Fessenden. [1994]. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta [ID]: Erlangga

        

         Veerachari U. et al. 2011. Premilinary phyto-chemical evaluation of the leaf extract of five Cassia Species. Vol 574-583