ABSTRAK
Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari reaksi kimia spesifik pada protein (asam amino) serta memanfaatkan sifat kimia untuk indentifikasi protein pada sampel. Protein merupakan polimer yang tersusun dari asam-asam amino melalui ikatan peptida. Asam amino mempunyai gugus karboksil (-COOH) dan gugus amino (-NH2).
Sampel yang digunakan dalam percobaan ini adalah susu dan putih telur uji analisa ini dapat dilakukan melalui Reaksi Pengendapan, Reaksi Biuret, Reaksi Xanthoprotein, dan uji Belerang.
Salah satu sifat fisik yang tampak pada reaksi pengendapan adalah kelarutan yang menurun pada sampel yang digunakan. Pada reaksi biuret, susu dan putih telur mempunyai ikatan peptida lebih dari satu. Pada reaksi xanthoprotein diketahui bahwa susu dan putih telur memiliki nitrasi inti benzen. Pada reaksi uji belerang, diketahui bahwa putih telur mempunyai s organik yang ditandai dengan adanya endapan hitam.
Kata Kunci : biuret, xanthoprotein, millon nase
2.1 Pendahuluan
2..1.1. Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah:
1) Mempelajari reaksi kimia spesifik pada protein (asam amino).
2) Memanfaatkan sifat kimia untuk identifikasi protein pada sampel.
2.1.2 Latar Belakang
Protein adalah senyawa terpenting penyusun sel hidup. Senyawa ini terdapat dalam semua jaringan hidup, baik hewan maupun tumbuhan. Fungsi biologis protein sangat beragam antara lain sebagai sumber energi, pembangun, pengatur, dan pertahanan. Protein merupakan salah satu zat makanan yang sangat penting bagi manusia karena selain dapat berfungsi sebagai sumber kalori yang amat penting juga sebagai zat pembangun dan pengganti bagian-bagian yang aus dalam tubuh. Asam amino merupakan hasil hidrolisis dari protein. Sedangkan asam amino itu sendiri terdiri atas berbagai jenis. Sehingga diperlukan pengetahuan untuk mengenal jenis asam-asam amino tersebut yaitu dengan analisa protein. Sehingga dengan melakukan suatu reaksi kita dapat mengetahui jenis dari asam amino tersebut.
2.2 Dasar Teori
Asam amino dapat didefinisikan sebagai asam karboksilat yang mempunyai sekurang-kurangnya satu gugus amino. Kebanyakan asam amino alam dapat digambarkan dengan rumus umum:
Ini disebut asam amino alfa karena gugus amino berdampingan dengan gugus karboksilat (Ribinson, 1995: 475).
Asam amino didefinisikan berdasarkan berbagai cara karena polaritas gugus R mengontrol stabilitas berbagai konformasi dan lilitan rantai peptida dalam konsekuensi untuk tipologi permukaan enzim, sehingga klasifikasi didasarkan pada polaritas R asam amino netral, asam amino bermuatan positif, dan asam aminp bermuatan negatif (Sastromihardjojo, 1996: 177).
Asam amino yang dikenal ada 20 macam, yaitu Asam amino non esensial, yaitu asam amino yang dapat disintesa dari asam amino lain di dalam tubuh, yang termasuk di dalamnya:
1 Tirosin
2 Alamin
3 Serin
4 Prolin
5 Asparagin
6 Glutamin
7 Asam Glumat
8 Cistein
9 Glisin
10 Asam Aspartat
Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat disintesa oleh tubuh, sehingga harus didapat dari bahan makanan, yang termasuk asam amino esensial adalah:
1 Leusin
2 Lisin
3 Metionin
4 Phenilalanin
5 Valin
6 Triptophan
7 Histidin
8 Threonin
9 Isoleusin
10 Arginin
(Sakidja, 1985: 130).
Beberapa reaksi asam amino yang khas:
1. Reaksi ninhidrin
Asam amino bereaksi dengan ninhidrin membentuk suatu produk yang disebut ungu Ruheman. Reaksi ini bersifat kuantitatif dan dapat dijadikan sebagai pelacak asam amino pada uji bercak (spot test). Asam amino akan menyumbangkan atom hidrogennya pada warna violet. Warna violet yang sama dihasilkan dari seluruh assam α-amino dengan gugus NH2 primer dan ketajaman (intensitas) setiap warna yang tergantung pada konsentrasi asam amino (Hart, 1983: 221).
2. Reaksi Xanthoprotein (protein kuning)
Reaksi berdasar pada titrasi inti benzena yang terdapat didalam molekul protein yang mengandung asam amino dengan inti benzena, misalnya tirosin, fenilonolin dan tritofan, Adapun reaksi yang terjadi adalah:
3. Reaksi Millon Nase
Reaksi ini digunakan untuk menunjukkan ada tidaknya tirosin, berdasarkan pengikatan Hg dengan gugus Hidroksifenil dari tirosin. Reaksi ini tidak spesifik karena senyawa fenol juga memberikan positif. Adapun reaksi yang terjadi adalah:
4. Reaksi Hopkins – Cole
Reaksi ini berdasarkan pada kondensansi 2 inti indol dari triftopan dengan aldehid. Reaksi positif ditandai dengan terjadinya cincin ungu pada bidang batas. Reaksi yang terjadi adalah:
5. Reaksi Reduksi Sulfur
Reaksi ini digunakan untuk menunjukkan adanya asam amino yang mengandung atom S. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya endapan hitam dari pts, setelah protein ditambah alkali untuk mengubah S organik menjadi S anorganik. Asam amino yang mengandung atom S misalnya sistain dan metionin. Reaksi yang terjadi adalah:
6 Reaksi Biuret
Uji ini positif untuk asam amino yang mempunyai ikatan peptida lebih dari satu. Reaksi yang terjadi adalah:
R-CH-COOH + 2NaOH + CuSO4 R-CH-COOH + Cu(OH)2 + Na2SO4
NH2 NH2
(Fessenden dan Fessenden, 1997: 365).
2.3 Metodologi Percobaan
2.3.1 Alat yang digunakan
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:
- gelas ukur 5 ml
- gelas beker 50 ml, 250ml, dan 500 ml
- pipet tetes
- rak tabung reaksi
- penjepit tabung reaksi
- botol semprot
| Keterangan:
|
| 1 |
| 2 |
| 3 |
Gambar 2.7. Rangkaian Alat Pengujian Protein
3.2. Bahan yang digunakan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:
- aquadest
- HCl
- NaOH
- Amonium Sulfat
- Asam Asetat encer
- CuSO4 5%
- amonia
- putih telur
- susu
- HNO3
- H2SO4 1 %
- NaNO2 1%
- HgSO4 1 %
- formaldehid
2.3.3 Prosedur Kerja
A. Reaksi Pengendapan
1. Memasukkan sampel (susu dan putih telur) sebanyak 1 mL ke dalam tabung reaksi 1, menambah 2 ml aquadest, mengocok serta , menambahkan HCl setetes demi setetes sampai terbentuk gumpalan. Menambahkan NaOH sebanyak HCl, mengocok dan mengamati.
2. Memasukkan 1 mL sampel ke dalam tabung reaksi 2, menambah 1 mL HNO3 pekat, mengocok dan mengamati.
3. Memasukkan 1 mL sampel ke dalam tabung reaksi 3 dan menambah 2 mL aquades, memanaskan hingga mendidih, mengamati, mendinginkan dan mengamati lagi.
4. Memasukkan 1 mL sampel ke dalam tabung reaksi 5, menambah setetes demi setetes larutan asam asetat encer hingga terbentuk endapan, menambahkan aquades dan mengamati.
B. Reaksi Biuret
1. Memasukkan 1 mL sampel ke dalam tabung reaksi dan menambahkan 2 mL aquades
2. Menambahkan NaOH pekat sebanyak 3 tetes
3. Menambahkan CuSO4 5% sebanyak 2 tetes
4. Mengocok dan mengamati
C. Reaksi Xanthoprotein
1. Memasukkan sampel sebanyak 1 mL ke daam tabung reaksi
2. Menambahkan 1 mL HNO3 pekat
3. Memanaskan hingga terbentuk endapan
4. Mendinginkan dan membagi menjadi 2 bagian
5. Menambah masing-masing bagian dengan Amonia.
D. Reaksi Millon Nasse (untuk triptopan)
1. Memasukkan 2 mL sampel ke dalam tabung reaksi
2. Menambahkan 1 mL reagen merkuri sulfat (HgSO4 1% dan H2SO4 1%)
3. Memanaskan dan mengamati perubahan
4. Mendinginkan di bawah air kran lalu menambah NaNO3 1%, memanaskan lagi dan mengamati.
E. Reaksi Hopkins-Cole (untuk triptopan)
1. Memasukkan 1 mL sampel ke dalam tabung reaksi dan menambahkan 1 mL larutan formaldehid
2. Menambah 1 tetes reagen merkuri sulfat dan 1 mL H2SO4 pekat melalui dinding tabung
3. Mengocok larutan hingga berubah menjadi warna ungu.
F Uji Belerang
1. Memasukkan 1 mL sampel ke dalam tabung reaksi dengan menambah 1 mL NaOH 10%
2. Memanaskan larutan selama 1 menit
3. Menambah setetes Pb-Asetat dan mengamati
IV. Hasil dan Pembahasan
| |
Tabel 2.1 Hasil Pengamatan Reaksi Pengendapan
| No | Langkah percobaan | Susu | Telur |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. | Menyediakan 4 tabung Memasukkan sampel pada tiap tabung Tabung 1, Menambahkan 2 ml aquades, - 25 tetes NaOH - 25 tetes HCl Tabung II, enambahkan 1 ml HNO3 pekat Tabung III, 2 ml akuades -9 tetes asam asetat (susu0 -3 tetes asam asetat (telur) Tabung IV, menambahkan 2 ml akuades, panaskan | 1 ml - terbentuk gumpalan -terbentuk gumpalan putih Berwarna kuning, larutan panas Terdapat endapan didinding Tidak berubah | 1ml -ada gumpalan -terbentuk endapan Endapan berwarna kuning. Larutan panas Endapan putih keruh Endapan di bawah |
Tabel 2.2 Hasil Pengamatan Reaksi Biuret
| No | Langkah percobaan | Susu | Telur |
| 1 2. | Menaruh sampel dalam tabung reaksi Menambahkan 2 ml akuades, 3 tetes NaOH dan 2 tetes CuSO4 5% | 1 ml Larutan warna ungu keruh | 1ml Larutan berwarna ungu cerah |
Tabel 2.3 Hasil Pengamatan Reaksi Xantoprotein
| No | Langkah percobaan | Susu | Telur |
| 1 2. 3. | Menaruh sampel dalam tabung reaksi Menambahkan 2 ml akuades, 1 ml HNO3 pekat Memanaskan: -tanpa amonia -tambah amonia | 1 ml Larutan warna kuning -endapan kuning -kuning tua pada lapisan atas | 1ml Larutan berwarna kuning muda -endapan kuning -kuning cerah pada laopisan bawah |
Tabel 2.4 Hasil Pengamatan Millon Nase
| No | Langkah percobaan | Susu | Telur |
| 1 2. 3. 4. | Menaruh sampel dalam tabung reaksi Menambahkan 1 ml reagen merkuri Mendinginkan, ditambah NaNO3 Memanaskan lagi | 1 ml Tidak berubah Endapan di dasar Lapisan atas bening dan endapan putih | 1ml Endapan putih susu Endapan putih Endapan yang menggumpal |
Tabel 2.5 Hasil Pengamatan Reaksi Hopkins-cole
| No | Langkah percobaan | Susu | Telur |
| 1 2. 3. 4. | Menaruh sampel dalam tabung reaksi Menambah reagen merkuri 1 tetes, menambah 1 tetes formaldehid encer Menambahkan asam sulfat 1 ml mengocok tabung | 1 ml Gumpalan putih Larutan panas, ada cincin warna krem Menjadi cokelat | 1ml endapan warna putih larutan panas, ada cincin kuning larutan memadat |
Tabel 2.6 Hasil Pengamatan Uji Belerang
| No | Langkah percobaan | Susu | Telur |
| 1 2. 3. | Menaruh sampel dalam tabung reaksi Menambahkan 1 ml NaOH 100% dan panaskan Menambahakan 1 tetes Pb asetat | 1 ml Larutan warna kuning susu Memadat berwarna kuning | 1ml Larutan berwarna kuning bening Larutannya berubah jadi hitam |
2.4.2 Pembahasan
2.4.2.1 Reaksi Pengendapan
Dalam percobaan ini, digunakan dua sampel untuk perbandingan yaitu putih telur puyuh dan susu segar ‘ultra milk’. Reaksi pengendapan ini akan membentuk suatu gumpalan karena adanya penurunan kelarutan. Adanya gumpalan ini terbentuk menandai bahwa terjadinya peristiwa denaturasi protein. Denaturasi adalah rusaknya molekul protein karena pengaruh suhu, pH, dan zat-zat pengganggu yang berakibat rusaknya ikatan-ikatan hidrogen.
Salah satu dari faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi suatu protein ialah perubahan suhu. Suatu putih telur adalah cairan tak berwarna yang mengandung albumin ini mengendap dan menghasilkan lipatan yang meengendap, dihasilkan suatu zat padat putih. Perubahan pH juga dapat mengakibatkan hal ini bila susumenjadi asam disebabkan turunyya pH oleh pembentukan asam laktat yang menggumpal pada susu atau pengendapan protein yang semula larut.
Pada tabung reaksi I, sampel ditambahkan dengan akuades dan 25 tetes HCl, kemudian ditambahkan dengan NaOH. Pada keduanya putih telur terbentuk egumpalan keruh. Setelah ditambahkan asam klorida, dalam sampel tersebut NaOH yang banyaknya sama dengan asam klorida yang ditambahkan. Penambahan NaOH ini sifatnya dapat melarutkan endapan yang terbentuk. Padahal NaOH tidak dapat bercampur dengan protein karena dari hasil percobaan menunjukkan pemisahan antara sampel dan NaOH. Di sinilah terjadinya renaturasi karena kenaikan pH oleh penambahan ion OH-. Renaturasi adalah penataan ulang molekul akibat dari perubahan pH. Reaksi yang terjadi:
R – CH – COOH + HCl R – CH – COOH
NH2 NH3Cl
R – CH – COOH + NaOH R – CH – CONa + H2O
NH3Cl NH3Cl
Pada Tabung II, kedua sampel ditambah dengan asam nitrat pekat. Larutan ini akan membuat panas sampelnya, yamg bisa dilihat pada dasar tabung. Kemudian terbentuk suatu endapan yang berwarna kuning., namun terlihat pada sampel susu belum terliahat endaoannya. Larutan yang berwarna kuning inilah yang menyebabkan ia bereaksi dengan rumusan:
R – CH – COOH + HNO3 R – CH – COOH
NH2 NH3NO3
Pada Tabung III, mencampurkan sampel denngan asam asetat dan akuades pada masing-masing sampel. Reaksi yang terjadi menyebabkan adanya endapan yang terbentuk pada kedua sampel. Pengendapan ini disebabkan oleh ion dipolar yang dimiliki asam amino berlaku sebagai amfoter. Berikut reaksinya:
R – CH – COOH + CH3COOH R – CH – COOH
NH2 NH3CH3COO
Pada Tabung IV, yakni memanaskan sampel yang telah ditambahkan akuades sebanyak 2 ml sebelumnya. Hasil percobaannya ini, terbentuk endapan pada putih telur puyuh dan dalam sampel susu terlihat belum ada endapan yeng terbentuk. Hal ini dikarenakan suhu dari pemanasannya kurang tinggi sehingga belum ada reaksi denaturasi pada sampel susu. Berikut reaksinya:
R – CH – COOH + H2O R – CH – COOH
NH2 NH3OH
2.4.2.2 Reaksi Biuret
Percobaan ini yakni Uji biuret bertujuan untuk menunjukkan asam amino yan memiliki ikatan peptide yang lebih dari satu. Ikatan peptide (CO-NH) merupakan jembatan antara gugus asam amino yang satu dengan yang lain. Uji ini positif jika terjadi perubahan warna, yaitu larutan berubah menjadi warna ungu atau keunguan.
Untuk sampel susu dan putih telur menunjukkan hasil yang sama yaitu, jika ditambahkan aquades serta NaOH akan menunjukkan warna putih tetapi jika ditambahkan dengan CuSO4 menghasilkan warna ungu. Perubahan ini menunjukkan bahwa putih telur dan susu memiliki ikatan peptide lebih dari satu. Warna ungu pada uji biuret ini karena terbentuk kompleks dengan ion fosfat Cu²+ dan gugus NH2. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :
R-CH-COOH + 2NaOH + CuSO4 R-CH-COOH + Cu(OH)2 + Na2SO4
NH2 NH2
2.4.2.3 Reaksi Xanthoprotein
Reaksi ini berdasarkan pada nitrasi inti benzena yang terdapat dalam molekul protein, seperti pada triptopan, tirosin dan fenil alanin. Setelah memberikan perlakuan sampel baik telur ataupun susu mengalami perubahan yaitu kedua sampel terbentuk endapan kuning. Ini menunjukkan adanya nitrasi inti benzena dari molekul protein. Kemudian hasil yang diperoleh dibagi menjadi 2, pada tabung I ditambahkan ammonia, dan pada tabung II tidak ditambahkan ammonia. Pada penambahan ammonia warna larutan menjadi lebih cerah. Reaksi yang terjadi:
2.4.2.4 Reaksi Millon Nasse
Reaksi ini akan bernilai positif untuk protein yang mengandung asam amino yang mempunyai gugus fenol seperti terosin. Ini ditandai dengan terbentuknya endapan setelah sampel ditambahkan reagen, dipanaskan, kemudian didinginkan. Sedangkan penambahan NaNO3 pada endapan hanya untuk memekatkan endapan yang terbentuk. Pada penambahan reagen merkuri, sampel susu tidak terjadi apa-apa, tapi pada sampel telur terbentuk 2 lapisan yaitu telur yang memadat dan endapan putih pasa dasar tabung. Setelah itu mendinginkan kemudian menambahkan NaNO3, kemudian dipanaskan kembali barulah terbentuk endapan pada kedua sampel. Berikut reaksinya:
2.4.2.5 Reaksi Hopkins – Cole
Reaksi ini khas untuk asam amino yang mempunyai gugus indol ini hanya terdapat pada asam amino triptopan. Reaksi ini juga digunakan untuk mengetahui apakah triptopan terkandung dalam larutan protein yang ditandai dengan terbentuknya endapan. Sampel yang diberi perlakuan mengalami perubahan seperti tabung menjadi panas setelah penambahan H2SO4, warna larutan ini bening dan terdapat cincin berwarna krem untuk susu, sedangkan kuning keemasan pada telur, hanya bagian bawah yang berubah menjadi cokelat dan sebagian lainnya memeadat akibat panas yang disebabkan oleh H2SO4. Berikut reaksinya:
2.4.2.6 Reaksi Uji Belerang
Uji belerang ini bertujuan untuk mengetahui apakah dalam sampel protein terkandung unsur S organik yang diubah menjadi S organik setelah mengalami pemenasan dan penambahan timbal asetat. Uji ini akan bernilai positif jika menghasilkan warna coklat kehitaman yang berarti pada sampel tersebut terdapat asam amino yang mengikat unsur S organik. Pada kedua sampel menunjukkan hasil positif yaitu adanya perubahan warna larutan menjadi coklat tua. Pada percobaan ini yang memiliki kandungan S lebih banyak adalah telur. Hal ini menandakan bahwa warna cokelat kehitaman ini berasal dari Pb asetat yang berubah menjadi garam PbS. Berikut reaksinya:
2.5 Penutup
2.5.1. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilaksanakan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Denaturasi protein adalah rusaknya struktur protein karena putusnya ikatan hidrogen. Renaturasi adalah penataan ulang struktur protein yang telah rusak.
2. Protein dapat mengelami denaturasi dan renaturasi dikerenakan faktor suhu dan pH.
3. Suatu protein ditambah dengan asam nitrat akan membentuk suatu endapan.
4. Reaksi biuret bertujuan untuk mengetahui bahwa asam amino memiliki ikatan peptida lebih dari satu.
5. Reaksi xanthoprotein berdasarkan pada nitrasi benzena yang terdapat dalam molekul protein.
6. Reaksi Millon-Nasse bertujuan untuk menunjukkan adanya asam amino pada protein yang mempunyai gugus fenol.
7. Reakai Hopkins-cole digunakan untuk mengetahui apakah triptopan terkandung dalm larutan protein, ditandai oleh terbentuknya larutan ungu.
8. Uji belarang bertujuan untuk mengetahui apakah dalam sampel protein terkandung unsur S organik yang akan diubah menjadi S anorganik setelah mengalami pemanasan dan penambahan Pb asetat.
2.5.2 Saran
Saran yang diberikan dalam percobaan ini adalah praktikan harus teliti dalam melakukan pengamatan pada sampel yang telah bereaksi dan memahami prosedur kerja saat praktikum.
1 comments:
thanks very much!!! ^^
by: ujwala narendrastara
Posting Komentar