Asam Amino dan Protein
Protein merupakan molekul besar (berat molekulnya dapat sampai beberapa juta). Terdapat dalam seluruh sel tubuh. Protein tersusun atas kira-kira 20 macam asam amino yang berikatan satu sama lain dengan ikatan peptida yang dibentuk antara gugus karboksil asam amino dengan gugus amino dari asam amino berikutnya.
Protein pada umumnya diklasifikasikan atas daya larut dan komposisi kimianya. Berdasarkan komposisi kimianya, protein dibagi atas:
1. Simple Protein:
Merupakan protein yang hanya mengandung 1-alfa-asam amino atau derivatnya. Beberapa contoh Simple Protein antara lain: albumin, globulin, glutein, protamin, albuminoid, dan histon.
2. Conjugated Protein:
Merupakan protein yang bergabung dengan zat yang bukan protein. Zat yang bukan protein ini disebut gugus prostetik. Beberapa contoh Conjugated Protein antara lain: nukleoprotein, glikoprotein, fosfoprotein, lipoprotein, dan metalloprotein.
Sifat-sifat struktural protein dianggap berada dalam 4 buah susunan yaitu :
a. Struktur primer : rangkaian asam amino dan lokasi setiap ikatan disulfida dikode dalam gen
b. Struktur sekunder : pelipatan rantai polipeptida menjadimultiplikasi motif terikat hidrogen seperti struktur α-heliks dan β-pleated sheet. Kombinasi motif-motif ini dapat membentuk motif supersekunder.
c. Struktur tersier : hubungan anta-domain struktural sekunder dan antar-residu yang letaknya terpisah jauh dalam pengertian struktur primer.
d. Struktur kwartener : hanya terdapat dalam protein oligomerik ( protein dengan dua atau tiga rantai polipeptida), menjelaskan titik-titik kontak dan hubungan lainnya antara polipeptida atau subunit inti.
Asam amino dan protein secara umum mempunyai sifat-sifat fisik yang sama. Sebagai contoh, asam amino maupun protein mempunyai gugus asam dan basa. Kelarutan protein dalam air juga berbeda, tergantung dari banyaknya ion positif dan ion negatif yang terdapat dalam protein. Protein bila dihidrolisis akan terurai menjadi beberapa jenis asam amino. Aktivitas biologis protein tergantung dari bentuk tiga dimensi asam-asam amino penyusunnya.
Destruksi atas bentuk tiga dimensi suatu protein disebut denaturasi. Bentuk tiga dimensi tergantung atas ikatan hidrogen, ikatan interionik (jembatan garam) dan ikatan disulfida. Suatu agent/zat-zat tertentu yang dapat berinteferensi dengan ikatan-ikatan tersebut dapat mendenaturasi suatu protein. Perubahan-perubahan yang terjadi pada protein akibat denaturasi antara lain adalah berkurangnya daya larut protein, hilangnya aktivitas protein (khususnya untuk enzim dan hormon), berubah atau hilangnya sifat antigen.
Asam amino dapat digolongkan menjadi 7 golongan atas dasar struktur rantai samping R.
Rumus umum asam amino:
COOH
|
H2N — C — H
|
R
Asam amino (asam L-α amino dalam protein) dapat digolongkan menjadi 7 golongan atas dasar struktur rantai samping R. Golongan tersebut adalah:
1. Asam amino dengan rantai samping alifatik, misalnya glisin, alanin, valin, leusin, dan isoleusin.
2. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus hidroksil, misalnya serin, treonin, dan tirosin.
3. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung sulifur, misalnya sistein dan metionin.
4. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus asam atau amida, misalnya asam aspartat, asparagin, asam glutamat, dan glutamin.
5. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus basa, misalnya arginin, lisin, dan histidin.
6. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung cincin aromatik, misalnya fenil alanin, tirosin, dan triptofan.
7. Asam amino lain, misalnya prolin dan 4-hidroksiprolin.
Asam amino terdapat dalam molekul protein. Akan tetapi, ada juga asam amino yang tidak terdapat dalam molekul protein, misalnya beta alanin, taurin, gamma amino butirat, ornitin, dan sitrulin. Asam amino yang terdapat dalam keadan bebas ini mempunyai peranan penting dalam proses metabolisme.
Asam amino memiliki beberapa sifat yang khas. Sifat-sifat tersebut di antaranya adalah:
1. Kristal putih yang larut dalam asam dan alkali kuat
2. Beberapa di antaranya mampunyai rasa manis, misalnya glisin, alanin, serin, dan prolin; rasa tawar, misalnya triptofan dan leusin; dan rasa pahit, misalnya arginin
3. Mempunyai atom C asimetris (kecuali glisin) sehingga mempunyai keaktifan optik
4. Bersifat amfoter
5. Pada pH isoelektrik, tidak bergerak dalam medan listrik
Asam amino yang diperlukan oleh tubuh dibagi atas 2 kelompok:
1. Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh sehingga mutlak didapat dari makanan. Contohnya adalah triptofan, fenil alanin, lisin, treonin, valin, metionin, leusin, dan isoleusin.
2. Asam amino non-esensial, yaitu asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh. Asam amino ini juga terdapat dalam makanan sebagai sumber nitrogen.
Susu
Susu merupakan makanan alami yang paling lengkap kandungan nutrisinya. Susu memiliki struktur yang sangat kompleks (terdiri lebih dari 100.000 molekul yang berbeda). Komposisi yang diperkirakan dalam susu adalah:
a. 87.3% air (sekitar 85,5%-88,7%)
b. 3,9% lemak susu (sekitar 2,4%-5,5%)
c. 8,8% padatan bukan lemak (sekitar 7,9%-10,0%), yaitu:
• protein 3,25% (¾ kasein)
• laktosa 4,6%
• mineral 0,65 % yaitu: Ca, sitrat, P, Mg, K, Na, Zn, Cl, Fe, Cu, sulfat, bikarbonat, dan banyak lainnya.
• asam 0,18% misalnya asam sitrat, format, asetat, laktat, oksalat.
• enzim-enzim, misalnya peroksidase, katalase, fosfatase, lipase.
• gas-gas, misalnya oksigen, nitrogen.
• vitamin-vitamin, misalnya vitamin A, C, D, tiamin, riboflavin dan lainnya.
Hal ini membuat penggunaan susu cocok untuk semua jenis umur dan susu dapat memproduksi makanan penting, seperti mentega dan keju. Susu mengandung karbohidrat, protein, vitamin, mineral dan lain-lain. Kekurangan dari susu adalah kandungannya yang rendah terhadap zat besi, tembaga, vitamin C dan vitamin D.
Perbedaan antara susu manusia dengan susu sapi adalah pada kandungan protein dan abu yang lebih tinggi pada susu sapi dan kandungan karbohidrat yang lebih tinggi pada susu manusia. Berikut ini adalah komposisi dari susu sapi:
• 88% air
• 3,3% protein
• 3,3% lemak
• 4,7% karbohidrat
• 0,7% abu
Modifikasi dari susu sapi untuk nutrisi bayi disempurnakan dengan pengenceran dengan air untuk menurunkan kadar abu dan proteinnya, serta untuk meningkatkan laktosa atau karbohidrat lain sejumlah kira-kira susu manusia. Penampilan susu yang putih dapat disebabkan oleh lemak yang teremulsi atau karena adanya garam kalsium dari kasein. Warna kuning yang terbentuk disebabkan oleh pigmen karotenoid, contohnya karoten. Susu segar memiliki pH antara 6,6 sampai 6,8. Susu yang tidak steril capat menjadi asam dan menunjukkan adanya fermentasi oleh mikroorganisme.
Distribusi dari konstituen inorganik sangat mirip antara susu manusia dan susu sapi. Hal yang penting untuk diperhatiakn adalah kandungan yang tinggi dari kalsium, fosfor, kalium, magnesium dan klor. Susu mungkin merupakan sumber kalsium dan fosfor yang ideal dalam nutrisi. Kedua elemen ini penting untuk semua sel dan diperlukan dalam jumlah yang besar untuk pembentukan tulang dan gigi. Aktivitas sekresi dan kelenjar mammae mencapai perbedaan yang besar pada konsentrasi konstituen inorganik dalam darah dan susu. Rasio molar susu dibandingkan dengan konsentrasi darah menunjukkan bahwa kandungan natrium dan flor dari susu jelas lebih rendah dari plasma, dimana kandungan kalsium, kalium, magnesium, dan fosfat sangat tinggi.
Susu murni mentah mengandung beberapa enzim diantaranya katalase, dehidrogenase dan peroksidase. Bila susu dipasteurisasi, maka enzim-enzim tersebut akan rusak. Untuk enzim dehidrogenase, dapat digunakan tes Schardinger yang berdasarkan reduksi biru metilen oleh dehidrogenase membentuk leukobirumetilen yang tidak berwarna. Hidrogen untuk reaksi ini diperoleh dari formalin.
III. Alat dan Bahan
Alat : Tabung reaksi dan rak Penangas air
Indikator universal Beaker glass
Kertas saring Kaca arloji
Pembakar spiritus Batang pengaduk
Pipet tetes Gelas ukur
Corong Kaki tiga dan kasa
Bahan : Larutan albumin 2 % Serbuk albumin
Larutan putih telur Larutan kasein 2%
Larutan fenol 2% Larutan (NH4)2SO4
Susu murni Pereaksi Millon
Pereaksi Hopkins-Cole Pereaksi Ninhidrin 0,1%
Pereaksi Guaiac H2SO4 pekat
Larutan NaOH 10% Larutan CuSO4
Urea HNO3 pekat
NaOH atau NH4OH pekat Etanol 95%
HgCl2 2% Pb-asetat 2%
FeCl3 2% Larutan H2O2 3%
Larutan eter Larutan eter-etanol
Indikator pp dan mm Biru metilen 0,02%
Formaldehid 0,4% Aquadest
IV. Cara Kerja
Percobaan asam amino dan protein
Tes Millon
Reaksi ini disebabkan oleh derivat-derivat monofenol seperti tirosin. Pereaksi yang digunakan adalah larutan ion merkuri/merkuro dalam asam nitrat/nitrit. Warna merah yang terbentuk mungkin disebabkan oleh garam merkuri dari tirosin yang ternitrasi.
Metode :
Tambahkan 3 tetes pereaksi Millon ke dalam tabung reaksi yang telah berisi 2 ml albumin, kasein, fenol 2% dan putih telur. Panaskan campuran dengan hati-hati. Warna merah menyatakan hasil positif, jika reagen yang digunakan terlalu banyak maka warna akan hilang dengan pemanasan.
Tes Hopkins-Cole
Pereaksi yang digunakan mengandung asam diglioksilat. Triptofan berkondensasi dengan aldehida, dan dengan asam pekat membentuk kompleks berwarna dari jenis asam 2,3,4,5-tetrahidro-karbolin-4-karboksilat.
Metode :
Campurlah 2 ml larutan albumin 2%, kasein, dan putih telur dengan larutan Hopkins-Cole. Tambahkan dengan hati-hati melalui dinding tabung asam sulfat pekat. Amati warna yang terbentuk pada pertemuan kedua cairan.
Tes Ninhidrin
Semua asam amino alfa bereaksi dengan ninhidrin membentuk aldehida dengan satu atom C lebih rendah dan melepaskan NH3 dan CO2. Disamping itu, terbentuk kompleks berwarna biru yang disebabkan oleh 2 molekul ninhidrin yang bereaksi dengan NH3 setelah asam amino tersebut dioksidasi. Garam-garam ammonium, amina, peptida, dan protein juga bereaksi tetapi tanpa melepaskan CO2 dan NH3.
Metode :
Dalam tabung reaksi yang berisi larutan 2 mL (NH4)2SO4, 2 mL albumin 2%, 2 mLl kasein 2%, dan 2 mL putih telur ditambah 0,5 ml larutan Ninhidrin 0,1%. Letakkan pada pemanas air mendidih selama 10 menit.
Tes Biuret
Merupakan test umum yang baik untuk protein. Warna yang terbentuk kemungkinan berasal dari kompleks antara ion Cu++ dengan gugus –CO dan –NH ikatan peptida dalam suatu alkalis.
Metode :
1. Campurlah 2 ml larutan albumin 2% dengan 2 ml NaOH 10% dan tambahkan setetes larutan CuSO4. Campurlah dengan baik, jika belum terbentuk warna tambahkan lagi setetes atau 2 tetes CuSO4. ulangi test ini dengan larutan kasein dan putih telur.
2. Isilah tabung reaksi dengan sedikit urea, panaskan di atas api kecil sehingga zat tersebut mencair dan terbentuk gelembung-gelembung gas (hati-hati jangan sampai mengarang) perhatikan bau gas yang terbentuk. Larutkan isi tabung tersebut dengan air dan lakukan test Biuret seperti di atas.
Tes Xanthoprotein
Reaksi ini berdasarkan nitrasi inti benzen yang terdapat dalam molekul protein. Senyawa nitro yang terbentuk berwarna kuning dan dalam lingkungan alkalis ia terionisasi dengan bebas dan warnanya menjadi lebih tua atau menjadi jingga.
Metode :
Campurlah 2 ml larutan albumin 2% dengan 1 ml HNO3 pekat. Perhatikan terbentuknya endapan berwarna putih. Panaskan hati-hati, endapan akan larut kembali dan larutan tersebut akan berubah menjadi kuning. Dinginkan di bawah kran dan dengan hati-hati (tetes demi tetes) tambahkan dengan larutan alkali pekat (NaOH atau NH4OH). Ulangi percobaan larutan kasein, larutan fenol 2%, dan larutan putih telur.
Pengaruh Logam Berat
Metode :
Ke dalam 2 ml larutan albumin 2% da larutan putih telur ditambahkan 3 tetes larutan HgCl2 2%. Ulangi percobaan dengan menggunakan 2 ml Pb-asetat 2% dan 2 ml FeCl3 2%.
Koagulasi Protein dengan Pemanasan
Metode :
Isilah 2 tabung reaksi dengan 50 mg serbuk albumin. Tambahkan 5 ml air pada salah satu tabung. Letakkan kedua tabung pada pemanas air mendidih dengan sering-sering mengocoknya selama 15 menit, angkat keduanya, dinginkan dan tambahkan dengan 5 ml air pada tabung yang berisi albumin kering. Kocok keduanya lalu saring, pada filtrat lakukan test Biuret.
Koagulasi Protein dengan Pemanasan
Metode :
1. isilah 2 tabung reaksi dengan 50 mg serbuk albumin.
2. tambahkan 5 ml air pada salh satu tabung.
3. letakkan kedua tabung pada pemanas air mendidih dengan sering-sering mengocoknya selama 15 menit, angkat keduanya, dinginkan dan tambahkan dengan 5 ml air pada tabung yang berisi albumin kering.
4. kocok keduanya lalu saring, pada filtrat lakukan test Biuret.
Reaksi Susu
Pereaksi pH susu dengan fnolftalein, metil merah dan indikator universal.
Test Protein
Lakukan test Millon dan Biuret terhadap sejumlah kecil susu.
Pembentukan Film (selaput)
Metode :
1. Panaskan 10 ml susu murni hingga mendidih di dalam gelas kimia yang terbuka.
2. Ambil selaput yang terbentuk di atas permukaan susu, lakukan pemeriksaan dengan Millon dan Biuret.
3. Dinginkan dan ulangi pemanasan.
Membedakan Suhu Mentah dan Susu yang Telah Dipasteurisasi
Susu murni mentah mengandung beberapa enzim, diantaranya yaitu katalase, dehidrogenase,dan peroksidase. Bila susu dipasteurisasi, enzim-enzim tersebut menjadi rusak.
Metode :
1. Test Guaiac (untuk katalase)
Campurlah 2 ml susu mentah dengan 8 ml air. Bagilah larutan menjadi 2 bagian, masukkan masing-masing bagian ke dalam tabung reaksi yang diberi tanda a dan b. Panaskan tabung a hingga mendidih kemudian dinginkan. Kedalam dua tabung tadi ditambahkan 10 tetes larutan guaiac dalam alkohol dan beberapa tetes H2O2 3%, campur baik-baik dan panaskan dalam penangas air 37C.
2. Test Schardinger (untuk dehidrogenase)
Test ini berdasarkan reduksi biru metilen oleh dehidrogenase membentuk leukobirumetilen yang tidak berwarna. Hidrogen untuk reduksi ini diperoleh dari formaldehid.
Metode : isilah sebuah tabung reaksi dengan 5 ml susu mentah dan tabung lain dengan 5 ml susu yang telah dipasteurisasikan. Tambahkan pada masing-masing tabung 1 ml larutan biru-metilen 0,02% dan 1 ml larutan formaldehid 0,4%. Campur, dengan baik dan panaskan pada penangas air pada suhu 60-65C (jaga suhu jangan sampai melebihi 67C).
Pembuatan Kasein
Panaskan 25 ml susu dalam penangas air pada suhu 40C. Tambahkan tetes demi tetes 1 ml asam asetat glacial sambil diaduk sehingga semua kasein mengendap. Saring endapannya dengan kain dan hilangkan airnya. Suspensikan endapan dalam 25 ml etanol 95%, dekantasi dan buang supernatant, ulangi dengan 25 ml larutan eter-etanol 1:1. gunakan pula 25 ml larutan eter-etanol untuk memindahkan kasein ke dalam corong Buchner, cuci dengan 25 ml eter, keringkan endapan tersebut di atas kaca arloji.
1. periksalah daya larut kasein dalam NaCl 10%; NaOH 0,1 N; HCl 0,2 N; Na2CO3 0,5%; Ca(OH)2 jenuh.
2. lakukan test-test Biuret, Millon, Xanthoprotein, dan Hopkins Cole untuk protein.
V. Pengamatan dan Pembahasan
Percobaan asam amino dan protein
Test Millon
Larutan Uji Sebelum dipanaskan Setelah dipanaskan Hasil Uji
Albumin Ada yang menggumpal Larutan dengan endapan putih dan merah +
Kasein Ada endapan Menggumpal, koagulan putih dan merah +
Fenol 2% jernih Jernih -
Putih Telur Ada yang menggumpal Menggumpal, koagulan merah dan putih +
Jawaban Pertanyaan:
1. Jika garam merkuri ditambahkan ke dalam protein akan terbentuk warna merah dan putih.
2. Larutan protein terkoagulasi karena protein mengalami destruksi bentuk dimensi dan perubahan konformasi dari rantai polipeptida yang ikatannya akan pecah tanpa mengakibatkan pemecahan ikatan kovalen dari ikatan peptidanya. Denaturasi protein menyebabkan daya larut protein tersebut menjadi lebih mudah terkoagulasi
Pembahasan
Baik Albumin, kasein, maupun putih telur memberikan hasil (+) terhadap test Millon. Hal ini dikarenakan pada Albumin, Kasein, dan putih telur mengandung derivat monofenol.
Reaksi ini didasari bahwa bila suatu protein ditambahkan garam merkuri, maka akan terjadi koagulasi. Protein dapat terkoagulasi karena protein mengalami destruksi bentuk tiga dimensi dari rantai polipeptida yang ikatannya akan pecah tanpa mengakibatkan pemecahan ikatan kovalen dari ikatan peptidanya. Dasar inilah yang menjelaskan mengapa fenol yang dalam hal ini merupakan golongan non protein, tidak mengalami koagulasi sehingga memberikan hasil yang negatif.
Test Hopkins-Cole
Larutan uji + larutan Hopskins-Cole + H2SO4 Hasil uji
Albumin 2 % Tidak berubah Larutan ungu bening dengan cincin di bagian bawah +
Kasein Ada endapan putih Bagian atas putih, bagian bawah ungu +
Putih telur 2 lapisan Bagian atas putih-kekuningan, bagian bawah ungu +
Jawaban Pertanyaan
1. Yang tidak memberikan hasil uji positif : Tidak ada, karena semua mengandung triptofan.
Pembahasan
Pereaksi Hopkins-Cole terdiri dari asam glioksilat (CHO.COOH) dalam H2SO4 (p). Triptofan diduga berkondensasi dengan aldehida ini,dan dengan asam pekat membentuk kompleks berwarna dari jenis asam 2,3,4,5-tetrahidro-β-karbolin-4-karboksilat.
Test ini berhasil bila terdapat oksidator kuat seperti nitrat dan klorat. Asam sulfat yang digunakan harus sangat murni yang berarti tidak mengandung bahan-bahan yang bertindak sebagai oksidator.
Hasil positif (membentuk cincin ungu) diberikan oleh ketiga larutan uji, yaitu albumin, kasein, dan putih telur. Hasil tersebut menunjukkan bahwa dalam ketiga zat terdapat asam amino triptofan. Warna ungu diberikan oleh gugus indol yang terdapat dalam triptofan.
Reaksi dari test Hopkins-Cole yaitu:
Test Ninhidrin
Tabung Hasil Pengamatan
(NH4)2SO4 Bening (jernih)
Albumin 2 % Ungu pekat
Kasein 0,2 % Ungu
Putih Telur Merah keunguan
Jawaban Pertanyaan
1. Terbentuk warna : ungu atau biru
2. Gugus yang memberikan uji positif : aldehida dengan satu atom C lebih rendah
Pembahasan
Reaksi ini merupakan reaksi deaminasi serin dekarboksilasi dan menghasilkan gas CO2, gas NH3, hidrindatin, dan suatu aldehid yang mempunyai jumlah atom C kurang satu dari asam amino semula. Gas NH3 yang dibebaskan dan hidrindantin akan bereaksi kembali dengan ninhidrin dan menghasilkan suatu senyawa kompleks diketohidrindilena-diketohidrinamina yang berwarna ungu atau biru. Semua alfa amino, peptida, dan protein akan memberi warna ungu atau biru dengan ninhidrida. Disamping asam alfa amino, senyawa amina yang lain juga akan bereaksi dengan ninhidrin dan menghasilkan senyawa yang berwarna biru. Perbedaannya reaksi yang terakhir ini tidak menghasilkan gas CO2.
Hasil pengamatan oleh kelompok kami menunjukkan bahwa albumin, kasein, dan putih telur memberi hasil positif, yang berarti ketiga zat tersebut mengandung asam amino α. Sedangkan (NH4)2SO4 memberi hasil negatif.
Test Biuret
Larutan uji + NaOH + CuSO4 Hasil Uji
Albumin 2% Bening Kompleks ungu yang larut +
Kasein Bening Kompleks ungu yang larut +
Putih telur Membentuk 2 lapisan Kompleks ungu yang larut +
Perlakuan Hasil
Urea serbuk putih
Panaskan mencair, terbentuk gelembung gas dan bau amoniak
+ Aqua larutan jernih
+ 2 ml NaOH larutan jernih
+ 1 tetes CuSO4 ungu
Jawaban Pertanyaan
1. Terbentuk warna : ungu
2. Kelebihan CuSO4 harus dihindari karena :
• Cu merupakan logam berat. Jika penggunaannya terlalu banyak maka albumin akan terdenaturasi membentuk koagulan.
• Pada suasana alkalis akan terbentuk Cu(OH)2 dari reaksi :
Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 (ungu)
Cu2+ berwarna biru intensif, jika berlebihan akan mengakibatkan warna ungu terkalahkan sehingga hasilnya negatif
3. Reaksi pembentukan Biuret dari urea
CO(NH2)2 + NaOH + CuSO4 kompleks Cu
Pembahasan
Berdasarkan hasil percobaan, albumin, kasein, dan putih telur memberikan warna ungu (hasil positif). Warna ungu yang terbentuk adalah senyawa biuret. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa albumin, kasein, dan putih telur memiliki paling sedikit dua ikatan peptida.
Urea bukan merupakan protein, namun karena urea mengandung gugus –NH2 (amin) yang mempunyai kesamaan dengan gugus protein sehingga membentuk warna ungu sebagai hasil reaksi antara Cu2+ dengan –NH. Oleh karena itu urea memberikan hasil positif pada uji biuret. Pada pemanasan urea terbentuk gelembung gas dan mengeluarkan bau amoniak yang sangat menyengat.
Test Xanthoprotein
a.
Tabung Hasil pengamatan
Penambahan HNO3 Dipanaskan Pendinginan, penambahan NaOH Keterangan
Larutan atas Larutan bawah
Albumin 2% Gumpalan putih pada bagian atas, larutan bagian bawah berwarna kuning muda Kuning keputihan Kuning jingga Kuning keputihan
Kasein 2% Ada endapan kuning, larutan kuning Kuning muda keruh Kuning jernih Kuning
Fenol Larutan merah coklat Hijau muda, ada gumpalan kuning Kuning Hijau muda
Putih telur Gumpalan kuning putih Kuning tua keruh Kuning jingga Kuning
b. Bau gas: bau amoniak
Test Biuret: kompleks warna biru
Jawaban Pertanyaan
1. Pada test ini yang terjadi adalah terbentuknya senyawa nitro yang berwarna kuning, dan dalam lingkungan alkalis akan terionisasi dengan bebas dan warnanya berubah menjadi jingga.
Pembahasan
Pereaksi Xanthoprotein terdiri dari HNO3 pekat panas. Reaksi ini digunakan untuk asam amino tirosin, triptofan dan fenilalanin. Hasil positif ditunjukkan dengan terbentuknya warna kuning. Reaksi ini berdasarkan nitro inti benzene yang terdapat dalam molekul protein. Senyawa nitro yang terbentuk berwarna kuning dan dalam lingkungan alkalis akan terionisasi dengan bebas dan warnanya menjadi lebih tua atau menjadi jingga
Berdasarkan hasil percobaan, albumin, kasein, putih telur, dan fenol memberikan hasil positif (terbentuk warna kuning menjadi jingga). Hal ini menunjukkan bahwa keempat larutan uji tersebut memiliki inti benzene. Reaksi ini berdasarkan nitrasi inti benzene yang terdapat dalam molekul protein. Untuk fenol, reaksi ini positif karena pada fenol terdapat inti benzen.
Pengaruh Logam Berat
Tabung Hasil Pengamatan
HgCl2 2 % Pb Asetat 2 % FeCl3 2%
Albumin 2 % Endapan putih di bawah Endapan putih di bawah Tidak ada endapan (orange merata)
Putih Telur Endapan putih di atas Endapan putih di atas Endapan orange di atas
Jawaban Pertanyaan
1. Hasil yang terbentuk : albumin akan membentuk gumpalan dengan adanya logam berat.
2. Putih telur digunakan sebagai antidotum terhadap keracunan logam berat karena putih telur mengandung albumin, sehingga apabila tubuh keracunan logam berat maka ion logam berat tersebut akan bereaksi dengan albumin membentuk koagulan sehingga logam berat tersebut tidak akan mengganggu atau merusak aktivitas enzim lain di dalam tubuh.
Pembahasan
Garam-garam dari logam berat seperti Hg2+, Ag+ dan Pb2+ dapat berikatan dengan gugus –SH dari protein. Disamping itu dapat membentuk ikatan yang sangat kuat dengan gugus –COO- dari asam aspartat dan asam glutamat yang terdapat dalam molekul protein pecah sehingga proteinnya sendiri akan mengendap. Dengan terjadinya pengendapan atau disebut juga koagulasi, protein mengalami perubahan konformasi serta posisinya sehingga aktivitasnya berkurang atau kemampuannya untuk menunjang aktivitas organ tubuh tertentu akan hilang. Berdasarkan hasil percobaan, pada albumin dan putih telur dengan logam Hg dan Pb akan terjadi koagulasi, tapi dengan logam Fe tidak terjadi koagulasi.
Koagulasi Protein dengan Pemanasan
Larutan uji Pengamatan Hasil Uji
I Terbentuk endapan berwarna ungu +
II Terbentuk endapan berwarna ungu +
Jawaban Pertanyaan
1. Pada koagulasi protein dengan pemanasan diperlukan air.
Pembahasan
Koagulasi adalah proses penggumpalan, sedangkan denaturasi adalah inaktivasi protein.
Pemberian energi berupa panas akan memutuskan ikatan hidrogen dan akan menyebabkan terjadinya penggumpalan protein. Penambahan air pada koagulasi protein dengan pemanasan diperlukan air karena jika tidak ada air maka koagulasi protein tidak akan terjadi. Protein yang tanpa air dengan pemanasan akan terjadi denaturasi tetapi tidak terjadi koagulasi. Denaturasi tidak selalu disertai dengan koagulasi.
Serbuk albumin yang ditambah air sebelum pemanasan sudah mengalami koagulasi, namun pada serbuk albumin yang tidak ditambahkan air, koagulasi tidak terjadi walaupun sudah dipanaskan. Baru setelah ditambah air, koagulasi dapat terjadi. Dari serbuk albumin yang ditambahkan air, setelah ditambahkan pereaksi biuret terbentuk warna ungu yang lebih muda dibandingkan dengan albumin yang dipanaskan tanpa air.
Percobaan Susu
Reaksi Susu
Larutan Uji Perlakuan Warna blangko indikator Pengamatan warna pH
Susu + fenolftalein Jernih Putih (tidak berubah) 7
Susu + metil merah Merah Orange 7
Susu + indikator universal Putih putih 7
Pembahasan
Pada pemeriksaan pH dengan menggunakan fenolftalein, setelah diberi pereaksi fenolftalein 3 tetes, warna susu tidak berubah (putih). Apabila dilihat dari trayek pH fenolftalein yang berkisar antara pH 8,3-10, dengan perubahan warna dari tidak berwarna sampai ungu, maka dapat disimpulkam bahwa pH susu berada di antara < 8,3.
Pada pemeriksaan pH dengan menggunakan metil merah, diperoleh warna susu yang berubah menjadi jingga. Jika dilihat dari rentang pH metil merah yang berkisar antara 4,2-6,3 dengan warna merah sampai kuning, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa pH susu lebih dari 6,3.
Pada pemeriksaan dengan menggunakan indikator universal, didapat hasil bahwa pH susu adalah 7.
Test Protein pada Susu
Larutan Uji Pengamatan Hasil Uji
Susu + test Millon Endapan orange kemerahan +
Susu + test Biuret Larutan ungu +
Pembahasan
Susu mengandung protein. Hal ini terlihat dari hasil test Biuret yang menunjukkan hasil positif berupa terbentuknya larutan berwarna ungu. Test Biuret digunakan untuk reaksi umum protein, sedangkan untuk test Millon menunjukkan hasil positif berupa terbentuknya gumpalan berwarna merah. Test Millon digunakan untuk menunjukkan asam amino, bahwa asam amino yang memberikan hasil positif adalah tirosin. Sehingga dapat disimpulkan bahwa asam amino yang terdapat dalam susu adalah tirosin.
Pembentukan Film (selaput)
Perlakuan Hasil Pengamatan
Pemanasan Terbentuk selaput
Test Millon Orange
Test Biuret Larutan ungu
Didinginkan, kemudian dipanaskan kembali Terbentuk selaput
Jawaban Pertanyaan
1. Yang membentuk selaput : protein
2. Pada pemanasan selanjutnya masih terbentuk selaput.
Pembahasan
Pada pemanasan susu murni hingga mendidih, akan dapat kita lihat pada bagian atas permukaan larutan susu adanya selaput (seperti film tipis). Selaput kemudian dites dengan peraksi Millon dan ternyata diperoleh hasil yang positif dengan adanya endapan berwarna merah. Hal ini menunjukkan bahwa pada selaput yang terbentuk mengandung asam amino tirosin. Sedangkan, pada pengetesan dengan Biuret, hasil yang diperoleh juga positif yaitu dengan adanya warna larutan ungu, yang berarti bahwa selaput mengandung protein. Setelah dididihkan ulang, ternyata selaput kembali terbentuk pada permukaan cairan susu.
Selaput terbentuk dari protein susu (kasein) yang menggumpal akibat adanya pemanasan. Pemanasan mengakibatkan denaturasi protein sehingga mengakibatkan koagulasi protein, yang ditandai dengan munculnya selaput tipis pada permukaan atas susu yang dididihkan.
Pada pemanasan kembali, tidak terbentuk selaput. Hal ini disebabkan karena masih ada lagi protein yang tertinggal setelah pemanasan.
Membedakan Susu Mentah dan Susu yang Telah Dipasteurisasi
1. Test Guaiac
Larutan Uji Pengamatan Kesimpulan
Susu mentah Terbentuk warna jingga +
Susu dipasteurisasi Warna tetap putih -
Jawaban Pertanyaan
Yang terlihat dalam test Guaiac ini adalah tabung yang berisi susu yang telah dipasteurisasi memberikan hasil negatif (warna larutan putih), sedangkan tabung yang berisi susu mentah memberikan hasil positif (warna larutan menjadi jingga). Hal ini berarti enzim katalse terdapat dalam susu mentah dan tidak terdapat dalam susu yang telah dipasteurisasi.
Pembahasan
Test Guaiac akan memberikan hasil positif pada enzim katalase. Enzim katalase terdapat pada susu yang belum dipasteurisasi. Reaksi yang dikatalisis oleh enzim katalase adalah :
H2O2 katalase H2O + O2
Gas O2 yang terbentuk akan mengubah larutan guaiac dalam alkohol menjadi berwarna jingga. Pada hasil percobaan, tabung yang berisi susu mentah memberikan hasil positif terhadap test guaiac karena enzim katalase terdapat dalam susu mentah. Sedangkan tabung yang berisi susu yang telah dipasteurisasi tetap berwarna putih karena dalam susu yang telah dipasteurisasi, tidak terdapat lagi enzim katalase karena enzim itu telah rusak saat pemanasan (pasteurisasi).
Enzim katalase berperan penting dalam tubuh untuk mengubah senyawa H2O2 yang berbahaya, yang dapat mengubah Fe2+ menjadi Fe3+ yang dapat menyebabkan tidak terbentuknya ATP melalui respirasi.
2. Test Schardinger
Larutan Uji Pengamatan Kesimpulan
Susu mentah Warna biru menjadi putih +
Susu dipasteurisasi Tetap warna biru -
Jawaban Pertanyaan
a. Yang terlihat : pada susu yang masih murni (mentah) masih terdapat aktivitas dari enzim dehidrogenase, sehingga pada saat pemanasan dapat mereduksi metilen biru (warna biru berubah menjadi putih). Sedangkan pada susu yang telah dipasteurisasi, susu tersebut kehilangan aktivitas enzim dehidrogenase yang mengakibatkan susu tersebut tidak dapat mereduksi metilen biru (warna biru tidak berubah).
b. Di bagian atas campuran terlihat warna biru karena biru metilen yang sudah direduksi oleh enzim dehidrogenase menjadi leukobirumetilen mengalami oksidasi kembali oleh udara sehingga menjadi biru metilen kembali (warna larutan susu akan menjadi biru kembali).
Pembahasan
Test ini berdasarkan reduksi biru metilen oleh enzim dehidrogenase pembentuk leukobirumetilen (MbH2) yang tidak berwarna. Hidrogen yang diperoleh dari formaldehid digunakan untuk mereduksi. Atom H yang terjadi oleh enzimnya segera diikat pada oksigen atau atom H diikat oleh akseptor birumetilen (Mb), maka terjadilah air atau leukobirumetilen yang tidak berwarna. Hanya susu murni (yang tidak dipanaskan) akan memberikan hasil positif terhadap reaksi tersebut (karena enzim dehidrogensenya rusak). Oleh karena itu, reaksi ini dapat digunakan untuk menemukan kesegaran susu murni. Pada susu yang telah dipasteurisasi, enzim dehidrogenase telah rusak sehingga tidak dapat mereduksi birumetilen dan warna larutan tetap biru.
Pembuatan Kasein
1. Daya Larut Kasein
Larutan Daya Larut
NaCl 10 % Tidak larut
NaOH 0,1 N Larut
HCl 0,2 N Praktis tidak larut
Na2CO3 0,5 % Larut
Ca(OH)2 Larut
Pembahasan
Pada larutan NaOH 0,1 N dan Na2CO3 0,5 % kasein larut dengan pengocokan serta pengadukan yang sangat kuat. Pada larutan Ca(OH)2 kasein agak sukar larut, ditandai dengan keruhnya larutan yang terbentuk. Sedangkan pada NaCl 10 % dan HCl 0,2 N kasein tidak larut, ditandai dengan tetap menggumpal pada larutan.
2. Uji Protein
Uji Hasil Pengamatan
Test Millon Endapan kemerahan
Test Biuret Larutan ungu
Test Xantoprotein Kuning jingga
Test Hopkins-Cole Terbentuk cincin ungu
Pembahasan
Pada tes Millon, hasil yang diberikan adalah positif dengan adanya warna merah. Hal ini menunjukkan bahwa kasein mengandung asam amino dengan gugus monofenol (asam amino tirosin). Pada tes Biuret, hasil yang diberikan juga positif dengan adanya warna ungu. Hal ini menunjukkan bahwa kasein adalah suatu protein. Dengan tes Xanthoprotein, hasilnya positif yang ditunjukkan dengan terbentuknya warna kuning. Dengan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa kasein merupakan protein yang memiliki asam amino yang mengandung gugus aromatik atau inti benzen (misalnya asam amino fenilalanin, tiptofan dan tirosin). Pada tes Hopkins-Cole, hasil yang diperoleh juga positif dengan terentuknya cincin ungu. Hal ini menunjukkan bahwa kasein mengandung asam amino triptofan.
VI. Kesimpulan
Dari percobaan ini dapat diketahui bahwa asam amino dan protein dapat diidentifikasi dengan cara :
a. Test Millon untuk protein yang mengandung tirosin
b. Test Hopkins-Cole untuk protein yang mengandung triptofan
c. Test Biuret yang merupakan tes umum untuk protein
d. Test Ninhidrin untuk protein yang memiliki gugus asam alpha-amino
e. Test Xanthoprotein untuk asam amino yang mempunyai inti benzene
Perbedaan susu mentah dan susu yang telah dipasteurisasi dapat ditunjukkan dengan pemanasan, karena dengan pemanasan dapat merusak enzim yang terdapat pada susu. Test untuk membedakannya adalah :
a. Test Guaiac untuk enzim katalase
b. Test Schardinger untuk enzim dehidrogenase
Koagulasi dapat terjadi karena susu mengalami denaturasi. Faktor-faktor yang dapt menyebabkan denaturasi adalah :
a. Pengaruh logam berat
b. Dengan pemanasan
c. Dengan penambahan asam
asam manis hidupku..