PENGARUH ION Cu 2+ PADA MATRIKS AGAROSE TERHADAP KESTABILAN ENZIM BROMELAIN HASIL ISOLASI YANG AMOBIL SKRIPSI. Oleh : DISKI AMALIA NRP.

Transkripsi

1 PENGARUH ION Cu 2+ PADA MATRIKS AGAROSE TERHADAP KESTABILAN ENZIM BROMELAIN HASIL ISOLASI YANG AMOBIL SKRIPSI Oleh : DISKI AMALIA NRP JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2006

2 PENGARUH ION Cu 2+ PADA MATRIKS AGAROSE TERHADAP KESTABILAN ENZIM BROMELAIN HASIL ISOLASI YANG AMOBIL SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk Menyelesaikan Program Strata-1 Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Oleh : DISKI AMALIA NRP JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2006

3 PENGARUH ION Cu 2+ PADA MATRIKS AGAROSE TERHADAP KESTABILAN ENZIM BROMELAIN HASIL ISOLASI YANG AMOBIL SKRIPSI Oleh : DISKI AMALIA NRP Surabaya, Juli 2006 Menyetujui, Dosen Pembimbing, Drs. REFDINAL NAWFA, MSc NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Kimia FMIPA ITS DR. MARDI SANTOSO NIP

4 ABSTRAK Amobilisasi enzim bromelain yang dihasilkan oleh buah nanas dilakukan pada gel agarose tanpa penambahan Cu 2+ dan dengan penambahan Cu 2+. Isolasi enzim bromelain dari buah nanas dilakukan dengan metode salting out menggunakan garam amonium sulfat 0-43%S. Enzim bromelain yang diperoleh diamobilisasi pada gel agarose dengan variasi konsentrasi 1%, 2%, 3% menggunakan teknik amobilisasi adsorpsi. Penentuan konsentrasi sisa protein kasein yang digunakan sebagai substrat pada optimasi konsentrasi agarose dan ph dilakukan menggunakan metode Bradford pada panjang gelombang maksimum 590 nm. Hasil uji aktivitas enzimatik pada agarose 3% yang mengandung Cu 2+ adalah yang terbesar yaitu 290,6 unit/jam pada kondisi ph optimum 6,5 dan enzim bromelain amobil pada agarose 3% tanpa Cu 2+ hanya mampu mendegradasi kasein 270 unit/jam. iv

5 ABSTRACT Bromelain enzim which produced by pinneapple fruits is amobilized in agarose gel by adding Cu 2+ and without Cu 2+. The enzim is isolated by salting out method using amonium sulfate salts 0-43 %. Then the enzim is amobilized in agarose gel by variating concentration 1, 2, 3 % using adsorption amobilization technique. The rest of casein protein concentration which used as substrate is determined by optimizing agarose concentration and ph using Bradford method in maximum wave length 590 nm. The biggest enzimatic activity test is agarose 3 % with Cu2+ that 290,6 unit/hour in the optimum ph 6,5. The amobilized bromelain enzim in agarose 3 % without Cu 2+ degradates casein only 270 unit/hour. v

6 KATA PENGANTAR Puji syukur atas kehadirat Allah SWT, karena hanya dengan rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Pengaruh Ion Cu 2+ pada Matriks Agarose Terhadap Kestabilan Enzim Bromelin Hasil Isolasi yang Amobil. Naskah rancangan tugas akhir ini disusun untuk menyelesaikan program Strata-1 Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas terselesaikannya naskah tugas akhir ini, kepada : 1. Bapak Drs. Refdinal Nawfa MSc selaku dosen pembimbing yang telah berkenan memberikan bimbingan, saran, nasehat dan kesabarannya yang sangat berguna hingga terselesaikannya penulisan tugas akhir ini. 2. Dr. Mardi Santoso selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA-ITS atas segala kesempatan dan fasilitas yang diberikan. 3. Bapak Drs. Djarot S.KS. MS selaku koordinator TA. 4. Bapak, ibu, kakak dan adik-adikku yang telah memberikan dukungan moral dan material selama pengerjaan rancangan tugas akhir ini. 5. Bapak dan Ibu dosen penguji seminar hasil dan sidang tugas akhir saya. 6. Teman-teman angkatan 2002, terutama sahabat Tobaccor s, atas semangat dan bantuannya. 7. Semua pihak yang telah membantu, memberi dukungan moral dan material selama pengerjaan tugas akhir ini. vi

7 Penulis menyadari bahwa naskah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan untuk penyempurnaan dari kekurangan yang ada. ` Surabaya, Juli 2006 Penulis vii

8 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL LEMBAR PERSETUJUAN ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN i iii iv v vi viii xii xiv xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Tujuan 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Protein Penggolongan Protein Biodegradasi Protein 5 viii

9 2.1.3 Sifat- sifat Protein Enzim Klasifikasi Enzim Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim Pemurnian Enzim Isolasi Enzim Bromelain Amobilisasi Enzim Metoda Amobilisasi Enzim Perubahan Sifat Enzim Teramobilisasi Enzim Protease Enzim Protease dalam Buah Nanas Agarose Kompleks Cu 2+ - Protein Metode Penentuan Protein 26 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Peralatan Bahan Prosedur Kerja Isolasi Enzim Bromelain dari Buah Nanas Amobilisasi Enzim Bromelain pada Matriks Agarose tanpa Cu 2+ dan dengan Cu Penentuan Kandungan Protein Bromelain Amobil Penentuan Panjang Gelombang Maksimum 33 ix

10 Pembuatan Kurva Standart Kasein Penentuan Kandungan Protein Bromelain Amobil Penentuan Waktu Hidrolisa Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil Pengurangan Konsentrasi Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil Optimasi Konsentrasi Agarose Optimasi ph 36 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Isolasi Enzim Bromelain dari Buah Nanas Hasil Amobilisasi Bromelain pada Matriks Agarose tanpa Cu 2+ dan dengan Cu Penentuan Kandungan Protein Bromelain Amobil Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Pembuatan Kurva Standart Kasein Penentuan Kandungan Protein Bromelain Amobil Penentuan Waktu Hidrolisa Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil Pengurangan Konsentrasi Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil Optimasi Konsentrasi Agarose Optimasi ph 52 x

11 BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan Saran 58 DAFTAR PUSTAKA 60 LAMPIRAN 62 xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar Nama Halaman 2.1 Pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktivitas Pengaruh konsentrasi substrat pada enzim Hubungan antara suhu dengan kecepatan reaksi Hubungan antara aktivitas enzim dengan ph Struktur Molekul Protein Sisi Aktif Karboksipeptidase Foto Enzim Bromelain Kasar Hasil Isolasi Foto Enzim Amobil pada Gel Agarose Tanpa Cu 2+ dan dengan Cu Foto Reagen Bradford Struktur CBBG Kurva Absorbansi dan Variasi Panjang Gelombang Kurva Standart Larutan Kasein Kurva Penentuan Waktu Hidrolisa Optimum Kurva Pengurangan Konsentrasi Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil pada Agarose Tanpa Cu 2+ dengan Optimasi Konsentrasi Agarose 51 xii

13 4.9 Kurva Pengurangan Konsentrasi Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil pada Agarose Mengandung Cu 2+ dengan Optimasi Konsentrasi Agarose Kompleks Cu 2+ - Protein Kurva Pengurangan Konsentrasi Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil pada Agarose Tanpa Cu 2+ dengan Optimasi ph Kurva Pengurangan Konsentrasi Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil pada Agarose Mengandung Cu 2+ dengan Optimasi ph 57 xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel Nama Halaman 2.1 Klasifikasi enzim secara internasional Bahan untuk metode entrapment Klasifikasi Enzim Protease Konsentrasi Enzim Bromelain yang Tidak Terikat pada Gel Agarose Tanpa Cu Konsentrasi Enzim Bromelain yang Tidak Terikat pada Gel Agarose Mengandung Cu Jumlah Enzim Bromelain Amobil pada Gel Agarose Tanpa Cu Jumlah Enzim Bromelain Amobil pada Gel Agarose Mengandung Cu Pengurangan Konsentrasi Kasein 1000 ppm oleh Enzim Bromelain Amobil pada Agarose Tanpa Cu 2+ dengan Optimasi Konsentrasi Agarose Pengurangan Konsentrasi Kasein 1000 ppm oleh Enzim Bromelain Amobil pada Agarose Mengandung Cu 2+ dengan Optimasi Konsentrasi Agarose Pengurangan Konsentrasi Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil pada Agarose 3% (b/v) Tanpa Cu 2+ dengan Optimasi ph 56 xiv

15 4.8 Pengurangan Konsentrasi Kasein oleh Enzim Bromelain Amobil pada Agarose 3% (b/v) Mengandung Cu 2+ dengan Optimasi ph 56 xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Judul Halaman Lampiran A Skema Kerja 62 Lampiran B Perhitungan Massa Garam Fosfat untuk Pembuatan Buffer 63 Lampiran C Penentuan Panjang Gelombang Maksimum 64 Lampiran D Pengurangan Konsentrasi Kasein dengan Optimasi Konsentrasi Agarosa 65 Lampiran E Pengurangan Konsentrasi Kasein dengan Optimasi ph 67 Lampiran F Perhitungan Simpangan Kurva Standart 70 xvi