ISOLASI
ENZIM BROMELAIN
I.
TUJUAN
Untuk mengisolasi enzim Bromelain dari
buah nenas.
II.
DASAR TEORI
Nenas
yang dalam nama latinnya Ananas comosus merupakan salah satu tanaman daerah
panas yang dapat tumbuh tinggi (± 1000 m diatas permukaan laut). Pada bulir nenas
terdapat zat atau senyawa seperti air, gula, asam, vitamin, asam amino dan
berbagai jenis aroma. Senyawa khas yang terkandung dalam buah nenas adalah
enzim Bromelain. Enzim Bromelain dipergunakan dalam
industri makanan, minuman, farmasi dan obat-obatan.
Penelitian enzim Bromelain telah dilakukan oleh Peckolt
(1870), Chittenden (1892) dan Caldwell(1905). Penelitian yang dilakukan oleh
pakar tersebut meliputi cara-cara isolasi enzim bromelain dari sari buah nanas.
Penelitian untuk memproduksi enzim bromelain untuk skala industri dilakukan
oleh Balls dan kawan-kawan pada tahun 1942. kemudian dilanjutkan oleh Heniche
R.M dan Gortner W.A. pada tahun 1957, yaitu mengisolasi enzim bromelain dari
sari batang nenas. Ota.s. dan kawan-kawan pada tahun 1964 melakukan penelitian
tentang berat molekul dan komposisi asam amino dari enzim bromelain. Mereka
melaporkan bahwa berat molekul dari enzim bromelain adalah 33.000, dan
melaporkan bahwa adanya perbedaan
komposisi asam amino dari enzim bromelain berasal dari batang nenas dengan
enzim bromelain yang ada dari buah nenas.
Bromelain adalah suatu protease sulfihidril (-SH) yang
sudah menjadi tidak aktif, disebabkan karena terbentuknya ikatan disulfida
antara enzim-enzim. Secara relatif hal ini dapat diatasi dengan penambahan
senyawa pereduksi seperti sistein, markaptoetanol, glukation, dan vitamin C.
selain dengan cara penambahan senyawa pereduksi juga dapat distabilkan dengan
cara amobilisasi enzim.
Aktivitas enzim bromelain dipengaruhi oleh beberapa
inhibitornya seperti diisopropilfosfofluoridat(DIPF), yang dilaporkan oleh
Murachi T dan Yasui.M pada tahun 1965 dapat menghambat aktivitas katalitik dari
enzim bromelain. Disamping itu Husain S dan Lowe G juga meneliti bagian aktif
dari enzim bromelain, secara sederhana digambarkannya deretan asam amino pada
pusat aktif dari enzim bromelain sebagai berikut:
Cys –
Gly – Ala
Dalam hal ini Cys* merupakan bagian aktif dari bromelain.
Isolasi enzim bromelain dari nenas biasanya menggunakan
dua cara yaitu:
1.
Isolasi Enzim Bromelain dengan Menggunakan Aseton
Langkah kerja isolasi enzim bromelain dengan menggunakan
aseton secara sederhana adalah sebagai berikut:
-
Menyiapkan dan membersihkan nenas
(batang, buah) dan memotongnya menjadi bagian yang kecil.
-
Memblender bagian tersebut dengan menambahkan es batu (kalau ada) agar
enzim tidak rusak
-
Memisahkan filtrat dari ampas dengan
penyaringan.
-
Mendinginkan filtrat selama 3 jam
-
Larutan ditambahkan aseton dingin
dengan kadar 30%, 50% dan 70 %.
-
Di endapkan dengan menggunakan
sentrifuge selama 15 atau 30 menit
-
Memisahkan endapan yang terbentuk.
Filtrat ditambahkan ammonium sulfat dengan kadar 40% dan disentrifuge sehingga
di dapat endapan kedua. Kemudian filtrat ditambahkan ammonium sulfat dengan
kadar 60% dan kemudian di sentrifuge
-
Endapan kemudian di uji kadar
proteinnya. Penentuan kadar protein enzim dari endapan yang terbentuk dengan
spektrofotometer dengan panjang
gelombang tertentu.
2.
Isolasi Enzim Bromelain dengan Menggunakan Ammonium Sulfat
Isolasi dengan menggunakan ammonium sulfat secara
sederhana adalah sebagai berikut:
-
Menyiapkan dan membersihkan nenas
-
Memotong nenas dan menambahkan buffer posfat dengn pH 7 kemudian di blender.
-
Menyaring dan mengambil filtrat dan
mendinginkannya selama 15 menit
-
Menambahkan ammonium sulfat dengan
kadar 20% kemudian didinginkan selama 15 menit
-
Larutan disentrifuge selama 15 menit
dengan kecepatan 3500 rpm dan suhu 0 0C.
-
Memisahkan endapan yang terbentuk.
Filtrat ditambahkan ammonium sulfat dengan kadar 40% dan disentrifuge sehingga
di dapat endapan kedua. Kemudian filtrat ditambahkan ammonium sulfat dengan
kadar 60% dan kemudian di sentrifuge
-
Endapan kemudian di uji kadar
proteinnya
III.
ALAT DAN BAHAN
a. Alat
|
No
|
Nama Alat
|
ukuran/Jumlah
|
|
1
|
Blender
|
1 buah
|
|
2
|
Setrifuge
|
1 buah
|
|
3
|
Serbet
|
1 buah
|
|
4
|
Gelas kimia
|
250
mL / 1 buah
|
|
5
|
Gelas Kimia
|
500
mL / 2 buah
|
|
6
|
Pisau
|
1 buah
|
|
7
|
Neraca analitik
|
1
buah
|
|
8
|
Gelas ukur
|
50mL/1
buah
|
|
9
|
Botol semprot aquades
|
1
buah
|
|
10
|
Pipet tetes
|
2
buah
|
|
11
|
Batang pengaduk
|
1
buah
|
b. Bahan
|
No
|
Nama Bahan
|
Ukuran/Jumlah
|
|
1
|
Nenas yang telah dikupas
|
250 gram
|
|
2
|
Aseton
|
30%v/v
/ 21 mL
|
|
3
|
Aquadest
|
100
mL
|
IV. PROSEDUR
KERJA
1. Membersihkan
buah nenas dan memotongnya kecil-kecil
2.
Menimbang buah nenas yang telah diiris
sebanyak 250 gram
3.
Memblender buah nenas sampai halus
dengan menambahkan aquadest 100 mL.
4.
Setelah nenas diblender, kemudian
disaring dengan menggunakan serbet, dan mengambil filtratnya ke dalam gelas
kimia.
5. Mendiamkan
filtrat di dalam gelas kimia selama 15 menit, agar sisa serat-serat/ampas nenas
mengendap.
6.
Menambahkan aseton dingin sedikit demi
sedikit pada filtrat sambil diaduk, sehingga kadar aseton 30%v/v.
7. Mengambil
filtrat yang telah ditambahkan aseton ke dalam 2 labu untuk disentrifuge,
masing-masing sebanyak 13 mL.
8. Dengan
menggunakan sentrifuge memisahkan endapan dari filtrat pada 4500 rpm ± 15
menit.
9.
Mengumpulkan endapan dan menimbang endapan (fraksi I),
sedangkan filtratnya ditampung.
V. HASIL
PENGAMATAN
|
No
|
Perlakuan
|
Hasil Pengamatan
|
||
|
massa
tabung
|
massa
tabung + endapan
|
massa
endapan
|
||
|
1
|
Buah
nenas 250 mL + 100 mL aquades, diblender, kemudian disaring. Mengambil
filtratnya setelah didiamkan 15 menit, kemudian menambahkan aseton dingin
30%v/v (21 mL), memasukkan 13 mL filtrat ke dalam tabung sentrifuge
|
tabung 1 = 11,70 g
tabung 2 = 11,66 g
|
tbg 1 = 12,31 g
tbg 2 = 12,30 g
|
12,31 – 11,70 = 0,61 g
12,30 – 11,66 = 0,64 g
|
VI.
PEMBAHASAN
Salah satu teknik isolasi enzim bromelain adalah dengan menggunakan
aseton. Proses yang dilakukan dalam
percobaan ini adalah :
a. Pembersihan
dan penghalusan nenas
Enzim banyak terdapat pada buah dan
batang nenas, dalam percobaan kali ini yang digunakan adalah buah nenas yang
sudah masak, enzim bromelain yang akan diambil yaitu dari isolasi filtrat buah
nenas, oleh karena itulah buah nenasnya dihaluskan terlebih dahulu sampai
lembut dengan blender. Pada proses ini digunakan aquades sebanyak 100 mL,
penambahan air pada proses ini, harus diusahakan seminimal mungkin, karena bila
terlalu banyak akan mempengaruhi jumlah enzim yang diperoleh.
b. Penyaringan
dan penambahan aseton (fraksinasi)
Penyaringan dimaksud untuk memisahkan
ampas dan filtrat. Filtrat ini lah yang digunakan untuk proses isolasi enzim,
sedangkan ampasnya dibuang. Filtrat dari penyaringan tidak dapat langsung
digunakan namun harus didiamkan terlebih dahulu selama 15 menit. Tujuan
didiamkan ini yaitu untuk mengendapkan serat-serat nenas yang masih ikut
tersaring pada proses penyaringan dengan menggunakan serbet.
Pengambilan fraksi dengan aseton
dilakukan secara bertahap, pada praktikum ini hanya digunakan aseton 30%v/v, ke
dalam filtrat sari buah nenas ditambahkan sedikit demi sedikit secara teratur
sambil diaduk perlahan-lahan sampai kadar aseton akhirnya mencapai 30% v/v,
jumlah aseton yang diambil adalah 21 mL (70 mL x 30%), dilakukannya pengadukan
agar semua aseton yang dimasukkan tercampur dengan filtrat. Pada proses ini
digunakan aseton dingin, dimana gelas kimia yang berisi aseton
direndam/diletakkan dalam gelas kimia yang berisi es batu, digunakannya aseton
dingin yaitu agar enzim yang ada dalam filtrat buah nenas tadi tetap aktif,
karena enzim akan rusak bila pada suhu yang tinggi.
c. Pemisahan
endapan dari filtrat
Setelah penambahan aseton, maka filtrat
diambil masing-masing sebanyak 13 ml yang dimasukkan ke dalam 2 tabung
sentrifuge,kemudian disentrifuge menggunakan alat sentrifuge pada putaran 4500
rpm selama 15 menit. Pada proses ini juga digunakan aquades yang diisi ke dalam
2 tabung sentrifuge masing-masing 13 mL, sama dengan volume filtratnya, dimana
filtrat dan aquades sama-sama dimasukkan ke dalam alat sentrifuge. Hal ini
bertujuan sebagai penyeimbang di dalam sentrifuge, agar perputarannya sama rata
Proses isolasi berhasil bila ada endapan setelah filtrat disentrifuge.
Endapan inilah yang disebut bagian enzim bromelain sedang filtrat ditampung
untuk selanjutnya difraksinasi dengan aseton dengan kadar lebih banyak bila
proses isolasi dilanjutkan.
Setelah disentrifuge, dan kemudian endapan yang dihasilkan ditimbang
untuk diketahui massa enzim yang didapat. Massa endapannya:
pada tabung pertama yaitu 0,61 g
pada tabung ke dua yaitu 0,64 g.
massa keseluruhan yaitu (0,61 g + 0,64 g) = 1,25 gram.
Jadi dapat dikatakan bahwa berat enzim bromelain yang di dapat pada
filtrat buah nenas (untuk fraksi yang I) adalah sebesar 1,25 gram.
VII. KESIMPULAN
Dari percobaan yang sudah dilakukan dan berdasarkan hasil
pengamatan yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa :
Dalam nenas terkandung enzim bromelain yang diperoleh
dari fraksi I (30%v/v) pada tabung I sebesar 0,61 g dan pada tabung II sebesar
0,64 g, jumlah seluruhnya yaitu 1,25 g dan diperoleh melalui cara isolasi
dengan aseton.
VIII.
SARAN
Terima kasih kepada asisten yang
telah membantu dan membimbing kami selama praktikum.
IX.
LAMPIRAN
Foto copy laporan sementara.
DAFTAR PUSTAKA
Ciptadi, Dr. 2003. “Penuntun Praktikum Biokimia”.
Palangkaraya : UNPAR
Ciptadi.
2003. Teknik Isolasi Enzim Bromelain.
Makalah untuk Lokakarya Berbasis lingkungan Program Studi Pendidikan Kimia
tahun 2003
Dorothy E Schumm. 1992. Alih Bahasa:
Sadikin Mochtar. Intisari Biokimia. Jakarta: Binarupa Aksara.
Poedjiadi, Anna. 1994. “Dasar-Dasar Biokimia”.
Jakarta : UI-Press.
Vogel. 1990. Analisis
Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: Kalman
Media Pusaka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar