AMINO DAN PROTEIN

Standard

Pendahuluan

            Asam amino adalah senyawa dengan molekul yang mengandung baik gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (-NH2). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa (Keenan 1980). Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfipatik yaitu cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion (Staley 1992).

Terdapat dua jenis asam amino berdasarkan kemampuan tubuh dalam sintesisnya, yaitu asam amino esensial dan asam amino non esensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat disintesis di dalam tubuh, tetapi diperoleh dari luar misalnya melalui makanan ( lisin, leusin, isoleusin, treonin, metionin, valin, fenilalanin, histidin, dan arginin). Asam amino non esensial adalah asam amino yang dapat disintesis di dalam tubuh melalui perombakan senyawa lain (Almatsier 2001).

Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida (Montgomery 1993). Terdapat dua puluh macam asam amino yang dibagi berdasarkan gugus R-nya,yaitu asam amino non-polar dengan gugus R yang hidrofobik, antara lain Alanin, Leusin, Fenilalanin, Triptofan dan Metionin. Golongan kedua yaitu asam amino polar tanpa muatan pada gugus R yang beranggotakan Lisin, Serin, Treonin, Sistein, Glutamin. Golongan ketiga yaitu asam amino yang bermuatan positif pada gugus R dan golongan keempat yaitu asam amino yang bermuatan negatif pada gugus R ( Wirahadikusumah 2008).

Denaturasi protein dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tertier dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovelen. Karena itu, denaturasi dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul protein (Winarno 1992).

Kelarutan protein di dalam suatu cairan, sesungguhnya sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain, pH, suhu, kekuatan ionik dan konstanta dielektrik pelarutnya. Protein seperti asam amino bebas memiliki titik isolistrik yang berbeda-beda. Titik isolistrik adalah daerah pH tertentu dimana protein tidak mempunyai selisih muatan atau jumlah muatan positif dan negatifnya sama, sehingga tidak bergerak ketika diletakkan dalam medan listrik. Pada pH isolistrik, suatu protein sangat mudah diendapkan karena pada saat itu muatan listriknya nol (Fessenden 1986).

Albumin, gelatin, kasein pepton, fenol merupakan contoh dari protein. Protein albumin salah satunya terdapat dalam putih telur. Gelatin meleleh bila dipanaskan, namun akan segera menjadi padat lagi apabila didinginkan. Protein penyusun gelatin adalah berjenis asam amino non esensial (Glisin dan Prolin) salah satunya terdapat di kulit. Protein yang terbesar kandungannya dalam susu adalah kasein yang mengandung Tirosin dan Triptofan, protein ini relatif tidak bisa larut dan cenderung membentuk struktur yang disebut misel yang dapat meningkatkan kelarutannya di air.

 

Tujuan

Tujuan dari percobaan kali ini, melakukan uji umum protein dengan uji Ninhidrin, mengetahui adanya gugus fenolik yaitu tirosin dan turunannya dengan pengujian Milon, uji Hopkins-Cole dilakukan untuk menguji adanya triptofan dalam molekul protein, uji adanya sistein dalam larutan dengan uji belerang, menentukan jenis protein yang mengandung inti benzena melalui pengujian Xanthoproteat, mengamati adanya ikatan dipeptida pada larutan protein dengan pereaksi Biuret, mengetahui pengaruh beberapa logam, garam, dan  alkohol dalam hal pengendapan protein, serta mengamati protein pada titik isolistriknya.

 

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum asam amino dan protein ini adalah tabung reaksi, pengaduk, gegep, gelas piala, pipet tetes, pipet Mohr, kertas saring, corong, rak tabung reaksi dan penangas air.

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, fenol 2%, pereaksi Milon, pereaksi Hopkins Cole, pereaksi Biuret, Ninhidrin, H2SO4, NaOH, HNO3, CuSO4, HgCl2, AgNO3, (NH4)2SO4, HCl, Pb-asetat 5%, etanol dan buffer asetat pH 4.7.

 

 

 

Prosedur percobaan

Pada uji Millon, sebanyak 5 tetes pereaksi Millon ditambahkan ke dalam 3 ml larutan protein, kemudian dipanaskan. Uji dilakukan terhadap larutan albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.

Uji Hopkins-Cole dilakukan dengan cara, 2 ml larutan protein dicampur dengan pereaksi 2 ml Hopkins-Cole dalam tabung reaksi. Ditambahkan 3 ml H2SO4 pekat melalui dinding tabung sehingga membentuk lapisan dari cairan. Didiamkan, dan amati yang terjadi. Uji dilakukan terhadap larutan albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.

Uji umum protein menggunakan pereaksi Ninhidrin dilakukan dengan cara, sebanyak 0.5 ml Ninhidrin 0.1% ditambahkan ke dalam 3 ml larutan protein. Dipanaskan selama 10 menit, diamati perubahan warna yang terjadi. Uji dilakukan terhadap larutan albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.

Pada pengujian belerang, 2 ml larutan protein ditambah 5 ml NaOH 10%, kemudian  dipanaskan selama 5 menit. Kemudian ditambah 2 tetes larutan Pb-asetat 5%, pemanasan dilanjutkan, diamati warna yang terjadi. Uji dilakukan terhadap larutan albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.

Uji Xanthoproteat dengan cara sebanyak 2 ml larutan protein ditambahkan 1 ml HNO3 pekat, dicampur, kemudian dipanaskan, diamati timbulnya warna kuning tua. Didinginkan, ditambahkan tetes demi tetes larutan NaOH pekat sampai larutan menjadi basa. Diamati perubahan yang terjadi. Uji dilakukan terhadap larutan albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.

Pada uji Biuret, sebanyak 3 ml larutan protein ditambah 1 ml NaOH 10% dan dikocok. Ditambahkan satu tetes larutan CuSO4 0.1% dan kocok kembali. Diamati perubahan warna yang terjadi..

Pada pengendapan protein oleh logam, ke dalam 1.5 ml albumin ditambahkan 3 tetes larutan HgCl2 2%, percobaan diulangi dengan larutan Pb-asetat 5%, dan AgNO3 5%. Kemudian diamati apa yang terjadi.

Pengendapan oleh garam, 5 ml larutan protein dijenuhkan dengan amonium sulfat yang ditambahkan sedikit demi sedikit, kemudian diaduk hingga mencapai titik jenuh dan disaring. Lalu diuji kelarutannnya dengan ditambahkan air, untuk endapan diuji dengan pereaksi Millon dan filtrat dengan pereaksi biuret.

Uji koagulasi dilakukan dengan cara, Ditambahkan 2 tetes asam asetat 1 M ke dalam tabung yang berisi 3 ml larutan protein, kemudian tabung tersebut diletakkan dalam air mendidih selama 5 menit. Lalu diambil endapan dengan batang pengaduk, untuk endapan diuji kelarutannya dengan air , sementara endapan dengan pereaksi Millon.

Pengendapan oleh alkohol, Disiapkan 3 tabung reaksi, tabung pertama diisi campuran 2.5 ml larutan albumin, 0.5 ml HCl 0.1 M dan 3 ml etanol 95%. Ke dalam tabung kedua dimasukkan2.5 ml larutan albumin, 0.5 ml NaOH 0.1 M dan 3 ml etanol 95%. Ke dalam tabung ketiga 2.5 ml larutan albumin, 0.5 ml buffer asetat ph 4,7 dan 3 ml etanol 95%.

Pada percobaan denaturasi protein siapkan 3 tabung reaksi, tabung reaksi pertama diisi 4.5 ml larutan albumin dan 0.5 ml HCl 0.1 M, tabung reaksi kedua 4.5 ml larutan albumin dan 0.5 ml NaOH 0.1 M dan kedalam tabung reaksi ketiga ditambahkan 4,5 ml larutan albumin dan0.5 ml buffer asetat pH 4.7.

Pembahasan

Prinsip dari uji Millon adalah pembentukan garam merkuri dari tirosin yang ternitrasi dan menunjukkan reaksi positif yang ditandai dengan terbentuknya warna merah. Dari hasil pengamatan, diketahui bahwa semua larutan yang diujikan menunjukkan hasil yang negatif. Seharusnya albumin, kasein , dan fenol hasil ujinya positif karena mengandung Tirosin sebagai salah asam amino penyusunnya, sedangkan gelatin dan pepton tidak mengandung tirosin. Uji Millon pada praktikum ini  berlainan dengan literatur.

Untuk uji Hopkins-Cole didapatkan hasil bahwa larutan albumin, gelatin,  dan fenol menunjukkan hasil positif yang ditandai dengan terbentuknya cincin berwarna ungu, sedangkan pepton dan kasein menunjukkan hasil negatif. Uji ini spesifik untuk protein yang mengandung triptofan. Triptofan akan berkondensasi dengan aldehid bila ada asam kuat sehingga membentuk cincin berwarna ungu.

Reaksi Ninhidrin digunakan sebagai uji umum protein. Pemanasan dengan Ninhidrin menghasilkan produk berwarna ungu pada semua asam amino yang mempunyai gugus L α-amino bebas, sedangkan produk yang dihasilkan oleh prolin dan hidroksiprolin berwarna kuning. Dari hasil pengamatan diperoleh hasil bahwa dari larutan yang diuji, hanya fenol dan gelatin yang menunjukkan uji negatif terhadap ninhidrin. Hal ini disebabkan karena pada gelatin dan fenol tidak mengandung sedikitnya satu gugus karboksil dan amino yang terbuka. Berikut adalah reaksi uji Ninhidrin :

 

Ninhidrin                                                                     warna ungu

Pengujian adanya belerang dalam protein didapatkan hasil bahwa hanya albumin yang bereaksi positif karena albumin mengandung sistein dan metionin. Reaksi Pb-asetat dengan asam-asam amino tersebut akan membentuk endapan berwarna kelabu, yaitu garam PbS. Penambahan NaOH dalam hal ini adalah untuk mendenaturasikan protein sehingga ikatan yang menghubungkan atom S dapat terputus oleh Pb-asetat membentuk PbS.

Protein mengandung asam amino berinti benzena,  jika ditambahkan asam nitrat pekat akan mengendap dengan endapan berwarna putih yang dapat berubah menjadi kuning sewaktu dipanaskan. Inti benzena dapat ternitrasi oleh asam nitrat pekat menghasilkan turunan nitrobenzena. Albumin, gelatin, fenol yang mengandung inti benzena pada molekulnya juga mengalami reaksi positif dengan HNO3 pekat, sedangkan kasein dan pepton tidak. Ini adalah hasil pengujian dari Xanthoproteat. Berikut contoh struktur bangun protein yang berinti benzena :

—CH2CHCO2OH

NH2

Fenilanalin

Biuret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua molekul urea. Ion Cu2+ dari pereaksi Biuret dalam suasana basa akan berekasi dengan ikatan peptida yang menyusun protein dan akan membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Hasil pengujian hanya pada albumin dan gelatin yang menunjukkan reaksi positif. Pada kasein dan pepton menunjukkan reaksi negatif. Ini berlainan dengan literatur, sedangkan fenol tidak bereaksi dengan biuret karena tidak mempunyai gugus -CO dan -NH pada molekulnya. Berikut ini merupakan proses pembantukan ikatan peptida :

Ikatan peptida

 

 

 

 

 

s

 

 

Protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi. Hal ini terjadi pada albumin yang terkoagulasi setelah ditambahkan HgCl2 dan AgNO3. Senyawa logam tersebut akan memutuskan jembatan garam dan berikatan dengan protein membentuk endapan logam proteinat. Hasil pengamatan menunjukkan hasil negatif untuk Pb-asetat. Seharusnya endapan yang terbentuk pada Pb lebih banyak jika dibanding dengan Ag dan Hg, karena elektron valensi pada Pb lebih banyak dibanding dua logam lainnya.

Pengendapaan protein dengan garam terjadi pada konsentrasi garam yang tinggi, mengakibatkan kelarutannya berkurang, sehingga terjadi pengendapan. Pada percobaan, endapan yang direaksikan dengan pereaksi millon menunjukkan reaksi positif, pengujian kelarutan menggunakan akudes memperlihatkan reaksi positif yaitu larut dalam air. Sedangkan filtrat yang direaksikan dengan biuret menghasilkan reaksi negatif, dalam filtrat tidak ada lagi protein, karena protein telah mengendap seluruhnya.

Pada uji koagulasi, pengujian menggunakan pereaksi Millon, biuret dan air menunjukan reaksi negatif. Ini terjadi kesalahan pada pengujian menggunakan pereaksi Millon dan air, yang seharusnya menunjukkan reaksi positif dengan terjadinya pengendapan. Sedangkan pada uji biuret memperlihatkan reaksi negatif, hal ini benar karena filtrat jika tidak lagi terdapat protein akan memberikan reaksi negatif pada uji biuret.

Pada uji pengendapan oleh alkohol, struktur protein yang terdapat pada tabung satu dan dua terdenaturasi, karena keadaan basa dan asam yang berlebih. Pada kedua tabung tersebut terlihat adanya perbedaan warna, karena terjadi beda kepolaran atar larutan. Sedangkan pada tabung tiga protein tidak larut dan mengalami pengendapaan pada titik isolistriknya, yaitu pH dimana jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatifnya.

Pada uji denaturasi, ketiga tabung menunjukkan reaksi positif setelah ditambahkan buffer. Namun sebelum ditambahkan buffer hanya tabung tiga yang menunjukkan reaksi positif ditandai dengan terjadinya pengendapan pada titik isolistriknya, yaitu pH 4.7. Protein yang dilarutkan dalam HCl maupun NaOH, keduanya tidak menunjukkan adanya pengendapan, namun setelah ditambahkan buffer asetat terjadi pengendapan.

 

Simpulan

Uji Milon menunjukkan reaksi negatif karena terdapat kesalahan dalam pengujian. Pada uji Hopkins Cole albumin, gelatin, dan fenol mengandung triptofan. Reaksi uji Ninhidrin digunakan sebagai uji umum protein membentuk cincin ungu atau kuning. Pengujian belerang menunjukkan albumin mengandung sistein dan metionin. Protein yang mengandung inti benzena adalah albumin, gelatin, fenol terbukti melalui pengujian Xanthoproteat. Protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi, begitu juga jika terjadi penambahan alkohol dan garam yang tinggi akan menyebabkan endapan, pengendapan terjadi pada titik isolistriknya yaitu pada pH 4.7.

2 responses »

    • beberapa sumber telah saya cantumkan nama penulis dan tahun terbit. beberapa saya ambil dari buku, beberapa dari situs. untuk lengkapnya mohon maaf tidak bisa diberikan terimakasih banyak dini..

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s