BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Protein merupakan zat gizi yang sangat penting, karena yang paling erat

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Protein Protein merupakan zat gizi yang sangat penting, karena yang paling erat hubungannya dengan proses-proses kehidupan.nama protein berasal dari bahasa Yunani (Greek) proteus yang berarti yang pertama atau yang terpenting. Seorang ahli kimia belanda yang bernama Mulder, mengisolasi susunan nitrogen dan menamakannya protein terdiri dari tubuh yang mengandung satuan dasarnya yaitu asam amino (biasa disebut juga unit pambangun protein).(suhardjo-clara M.Kusharto,1999) Dalam proses pencernaan, protein akan dipecah menjadi satuan-satuan dasar kimia.protein terbentuk dari unsur-unsur organik yang hampir sama dengan karbohidrat dan lemak yaitu terdiri dari unsur karbon(c),hidrogen(h) dan oksigen(o) akan tetapi ditambah dengan unsur lain yaitu nitrogen(n). Beberapa protein juga mengandung unsurunsur mineral yaitu fosfor, sulfur dan zat besi. Molekul protein tersusun dari satuan-satuan dasar kimia yaitu asam amino. Dalam molekul protein, asam-asam amino ini saling berhubung-hubungan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan peptida (-CONH-). Satu molekul protein dapat terdiri dari 12 sampai 18 macam asam amino dan dapat mencapai jumlah ratusan asam amino (Suhardjo-Clara M.Kusharto,1999). Karena jumlahnya yang sangat banyak protein dapat digolong golongkan dengan berbagai cara, diantaranya yang sering dipakai sebagai klasifikasi protein adalah dengan melihat asam amino pembentuknya, bentuk fisiknya atau dilihat dari nilai gizinya (Hertog Nursanyoto,dkk,1992).

2 1. Ciri-Ciri Molekul Protein Beberapa ciri molekul protein adalah: a. Berat molekulnya besar, hingga mencapai ribuan bahkan jutaan sehingga merupakan suatu makromolekul b. Umumnya terdiri dari 20 macam asam amino, asam amino tersebut berikatan secara kovalen satu dengan yang lainnya dalam variasi urutan yang bermacam-macam membentuk suatu rantai polipeptida. c. Ada ikatan kimia lainnya d. Ikatan kimia lain mengakibatkan terbentuknya lengkungan-lengkungan rantai polipeptida menjadi struktur tiga dimensi protein,sebagai contohny ikatan hidrogen dan ikatan ion e. Stuktur tidak stabil terhadap beberapa faktor. Antara lain: ph, radiasi, temperatur dan pelarut organik 2. Klasifikasi Protein a. Berdasarkan fungsi biologisnya 1) protein enzim Golongan protein ini berperan pada biokatalisator dan pada umumnya mempunyai bentuk globular. Protein enzim ini mempunyai sifat yang khas karena hanya bekerja pada substrat tertentu. Yang termasuk golongan ini antara lain: a) Peroksidase yang mengkatalase peruraian hidrogen peroksida b) Pepsin yang mengkatalisa pemutusan ikatan peptida c) Polinukleotidase yang mengkatalisa hidrolisa polinukleotida 2) Protein pengangkut

3 Protein pengangkut mempunyai kemampuan membawa ion atau molekul tertentu dari suatu organ ke organ lain melalui aliran darah. Yang termasuk golongan ini antara lain: a) Hemoglobin pengangkut oksigen b) Lipo protein pengangkut lipid 3) Protein struktural Peranan protein struktural adalah sebagai pembentuk struktural sel jaringan dan memberi kekuatan pada jaringan Yang termasuk golongan ini adalah elastin, fibrin dan keratin 4) Protein hormon Adalah hormon yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin membantu mengatur aktivitas metabolisme di dalam tubuh. 5) Protein pelindung Protein ini pada umumnya terdapat dalam darah, melindungi organisme dengan cara melawan serangan zat asing yang masuk dalam tubuh 6) Protein Kontraktil Golongan ini berperan dalam proses gerak, memberi kemampuan pada sel untuk berkontraksi atau mengubah bentuk. Yang termasuk golongan ini antara lain miosin dan aktin

4 7) Protein cadangan Protein cadangan atau protein simpanan adalah protein yang disimpan dan dicadangkan untuk beberapa proses metabolisme. b. Berdasarkan bentuk molekulnya 1) Protein globuler Protein ini bentuknya bulat atau hampir bulat, karena rantai polipeptida melingkar. Protein golongan ini mudah larut dalam garam, asam, basa dan alkohol.yang termasuk dalam golongan ini antara lain albumin,globulin dan beberapa protein yang menunjukkan aktifitas fisiologisnya yang spesifik seperti proteohormon dan proteoenzim. 2) Protein fibrosa Protein golongan ini bentuknya memanjang karena rantai polipeptidanya memanjang. Pada umumnya protein golongan ini tidak larut dalam pelarut yang umum. Yang termasuk golongan ini antara lain kolagen, miosin, karotin dan fibrin. c. Berdasarkan komponen penyusunnya 1) Protein sederhana Protein sederhana tersusun oleh asam amino saja oleh karena itu pada hidrolisisnya hanya diperoleh asam-asam amino penyusunnya saja. Yang termasuk golongan ini adalah: albumin, globulin, histon dan prolamin.

5 2) Protein majemuk Protein ini tersusun oleh protein sederhana dan zat lain yang bukan protein. Zat lain yang bukan protein disebut radikal prostetik. Yang termasuk golongan ini antara lain: a) Phosporotein dengan radikal prostetik asam phostat b) Nukleoprotein dengan radikal prostetik asam nukleat. c) Mukoprotein dengan radikal prostetik karbohidrat. d. Berdasarkan asam amino penyusunnya 1) Protein yang tersusun oleh asam amino esensial Asam amino esensial adalah asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh, tetapi tubuh tidak dapat mensintesanya sendiri sehingga harus didapat atau diperoleh dari protein makanan. Ada 10 jenis asam amino esensial yaitu isoleusin (ile), leusin (leu), lisin (lys), metionin (met), sistein (Cys), valin (val), triptofan (tryp), tirosina (tyr), fenilalaninna (Phe),dan Treonina (tre). 2) Protein yang tersusun oleh asam amino non esensial Asam amino non esensial adalah asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh dan tubuh dapat mensintesa sendiri melalui reaksi aminasi reduktif asam keton atau melalui transaminasi.yang termasuk golongan ini antara lain: alanin, aspartat, glutamat, glutamine (Tejasari,2005). e. Berdasarkan sumbernya protein diklasifikasikan menjadi: 1) Protein hewani Yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal dari binatang, seperti protein dari daging, protein susu dan sebagainya 2) Protein nabati

6 Ialah protein yang berasal dari bahan makanan tumbuhan seperti protein jagung (zein), dari terigu, dan sebagainya (Achmad Djaeni Sediaoetama, 2000). 3. Sifat-Sifat Protein a. Pembentukan warna protein Penambahan bahan kimia tertentu pada larutan protein yang semula tidak berwarna menjadi berwarna. Reaksi pembentukan warna ini sering sekali dipakai untuk menunjukan adanya protein. b. Protein sebagai amphotir Dalam molekul protein terdapat gugus karboksil dan gugus amino bebas. Adanya gugus karboksil yang bersifat asam dan adanya gugus amino yang bersifat basa dalam satu molekul,maka dapat terjadi netralisasi intra molekul membentuk ion dwikutub atau zwitter ion. c. Sifat koloid Larutan protein mempunyai sifat koloid. Bentuk koloid dari larutan protein dikenal sebagai emulsoid atau koloid hidrofil sebab didalam molekul protein yang besar itu terdapat radikal-radikal hidrofil seperti radikal karboksil dan radikal hidroksil. d. Denaturasi protein Denaturasi protein adalah suatu perubahan konfigurasi tiga dimensi dari molekul protein tanpa menyebabkan adanya pemecahan ikatan peptida yang terdapat antara asam-asam amino dalam struktur protein. Hal-hal yang dapat menyebabkan denaturasi protein meliputi asam, basa, garam, temperatur, deterjen, radiasi dan sebagainya. 4. Fungsi Protein

7 a. Protein berfungsi dalam pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan,selain itu juga menggantikan sel-sel yang mati dan aus terpakai (Achmad Djaeni Sediaoetama,2000). b. Protein khususnya enzim, hormon, antibodi berfungsi dalam pengaturan proses biokimia, seperti pencernaan, anabolisme dan katabolisme dan sebagainya. c. Protein sebagai sumber energi jika penyediaan energi dari karbohidrat dan lemak tidak mencukupi. d. Protein sebagai pengangkut zat gizi dan molekul lainnya. Misalnya saja protein transpor, protein yang terdapat dalam membran sel bertindak sebagai pompa glukosa,kalium dan natrium (Tejasari,2005). e. Protein berfungsi dalam mekanisme pertahanan tubuh melawan berbagai mikroba dan zat toksik lain yang masuk ke dalam tubuh. f. Protein menyimpan dan meneruskan sifat-sifat keturunan dalam genes (Achmad Djaeni Sediaoetama,2000). 5. Sumber Protein Dalam kualifikasi protein berdasarkan sumbernya telah kita ketahui yaitu protein hewani dan protein nabati. Bahan makanan yang berasal dari binatang(protein hewani)merupakan sumber protein yang baik misalnya daging, susu, ikan, telur, jeroan yang merupakan bahan makanan kaya protein. Meskipun demikian ada juga sumber protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan(nabati) yang berkualitas baik sebagai contoh kedelai yang mempunyai kadar protein nabati yang sebanding dengan susu sapi. Selain itu kacang-kacangan juga merupakan bahan makanan yang mengandung kadar protein tinggi. Akan tetapi umumnya protein kacang-kacangan

8 kurang mengandung salah satu asam aminoessensial yaitu metionin. Sayuran dan buah-buahan hanya mengandung sedikit protein. 6. Kebutuhan Protein Komposisi protein yang mengandung unsur karbon menjadikan protein sebagai bahan bakar sumber energi. Apabila tubuh tidak menerima karbohidrat dan lemak dalam jumlah yang cukup untuk memenuhi kebutuhan tubuh maka protein akan dibakar untuk sumber energi. Dalam hal ini, keperluan tubuh akan energi lebih diutamakan sehingga sebagian protein tidak dapat digunakan untuk membentuk jaringan. Kandungan energi protein kira-kira 4 kalori per gram, tetapi secara ekonomis sumber energi yang berasal dari protein lebih mahal dibandingkan dengan sumber energi yang berasal dari lemak dan karbohidrat. Sebagai dasar perhitungan, kecukupan protein= 10-15% dari total suplai kalori. Misalnya saja 10% dari kecukupan energi (210 kal) = 52,5 gram protein (Suhardjo Clara M.Kusharto,1999). 7. Kekurangan Konsumsi Protein a. Kuashiorkor Adalah penyakit yang disebabkan oleh kekurangan protein dan kalori b. Marasmus Marasmus adalah gejala kelaparan yang hebat, sehingga badan menjadi sangat kecil. Hal ini disebabkan karena makanan yang dikonsumsi tidak dapat menyediakan cukup kalori. c. Kekurangan Energi Protein (KEP)

9 KEP dapat terjadi pada bayi, anak-anak, maupun orang dewasa. Anak-anak balita (bawah tiga tahun) serta ibu-ibu yang sedang mengandung dan ibu yang menyusui merupakan golongan yang sangat rawan. d. Busung lapar Adalah merupakan bentuk kurang gizi berat yang biasanya menimpa daerah minus (F.G.Winarno, 2004). B. Analisa Protein Analisa protein dapat dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif 1. Analisis kualitatif a. Reaksi pengendapan oleh alkohol pekat; logam logam berat seperti Cu, Hg, Pb, Zn; oleh reagen reagen alkaloid; oleh asam asam mineral. b. Reaksi warna contohnya tes biuret, xantoprotein, ninhidrin dan reduksi sulfur. 1) Tes Biuret (Uji Biuret) Prinsip dari uji ini adalah larutan cupper sulfate dalam suasana alkalis kuat akan memberikan warna violet bila terdapat protein atau ikatan peptida. Ini merupakan jenis tes yang melihat ada tidaknya protein di dalam sampel yang diteliti melalui keberadaan satu atau lebih peptida. 2. Analisis kuantitatif a. Metode Dumas Prinsip cara ini adalah: bahan makanan (contoh ) dibakar dalam atmosfer CO 2 dan dalam lingkungan yang mengandung kupri oksida. Semua atom karbon dan hidrogen akan diubah menjadi CO 2 dan uap air. Semua gas dialirkan ke dalam larutan NaOH

10 dan dilakukan pengeringan gas. Semua gas terabsorpsi kecuali gas nitrogen, dan gas ini kemudian dianalisis dan diukur (F.G. Winarno,2004). b. Metode Kjeldahl Prinsipnya adalah bahan didestruksi dengan asam sulfat pekat dengan katalisator selenium oksiklorida atau butiran Zn. Amonia yang terjadi didestilasi dengan penampung zat pengikat. Kemudian jumlah nitrogennya ditentukan dengan menitrasi destilat. Adapun tahap-tahap metode kjeldahl sebagai berikut: 1) Tahap destruksi Tahap ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terurai menjadi unsurunsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO 2, H 2 O. Sedangkan nitrogennya berubah menjadi NH 4 HSO 4. Untuk mempercepat proses destruksi ditambah selenium untuk katalisator.

11 Reaksi: H O R C C Cu 2+ CO 2 + H 2 O + NH 3 + SO 2 NH 2 OH NH 3 + H 2 SO 4 NH 4 HSO 4 2) Tahap destilasi Pada tahap ini amonium hidrogen sulfat dipecah menjadi ammonia (NH 3 ) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar tidak menghasilkan gelembung gas yang besar maka dapat ditambah logam seng. Amonia yang dibebaskan selanjutnya ditangkap oleh larutan asam. Asam yang dapat dipakai adalah asam borat 2%. Agar kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam larutan asam.destilasi diakhiri apabila semua amonia terdestilasi sempurna yaitu destilat tidak basa lagi. NH 4 HSO 4 +2NaOH Na 2 SO 4 +NH 3 +2H 2 O 3NH 3 +H 3 BO 3 (NH 4 ) 3 BO 3 3) Tahap titrasi Destilat dititrasi dengan HCl 0,1 N dengan menggunakan indikator metil Orange (MO) sampai terjadi perubahan warna dari kuning menjadi orange. (NH 4 ) 3 BO 3 +3 HCl 3NH 4 Cl + H 3 BO 3 C. Jamur tiram putih( Pleurotus ostreatus )

12 1. Morfologi Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) adalah jamur pangan dengan tudung berbentuk setengah lingkaran mirip cangkang tiram dengan bagian tengah agak cekung dan berwarna putih hingga krem. Tubuh buah memiliki batang yang berada di pinggir (bahasa Latin: pleurotus) dan bentuknya seperti tiram (ostreatus), sehingga jamur tiram mempunyai nama binomial Pleurotus ostreatus. Ditinjau dari segi morfologisnya, tubuh jamur tiram terdiri dari tudung (pileus) dan tangkai (stipe atau stalk). Pileus berbentuk mirip cangkang tiram atau telinga dengan ukuran diameter 5 15 cm dan permukaan bagian bawah berlapis-lapis seperti insang (lamella atau giling) berwarna putih dan lunak yang berisi basidiospora. Bentuk pelekatan lamella ini adalah memanjang sampai ke tangkai atau disebut dicdirent. Sedangkan tangkainya dapat pendek atau panjang (2 6 cm) tergantung pada kondisi lingkungan dan iklim yang mempengaruhi pertumbuhannya. Tangkai ini yang menyangga tudung agak lateral (di bagian tepi) atau eksentris (agak ke tengah). Jamur tiram termasuk golongan jamur yang memiliki spora yang berwarna. Jejak sporanya menampakkan warna putih sampai kuning tiram ( 2. Habitat Jamur tiram putih termasuk tumbuhan heterofit yang hidupnya tergantung pada lingkungan dimana ia hidup. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan jamur tiram putih adalah air, keasaman, substrat, kelembaban,suhu,udara dan ketersediaan nutrisi.air dibutuhkan untuk

13 kelancaran transportasi partikel kimia antar sel yang menjamin pertumbuhan dan perkembangan miselium membentuk tudung buah sekaligus menghasilkan spora. Miselium jamur tiram putih tumbuh optimal pada substrat yang memiliki kadar air sekitar 60%, dalam keadaan gelap, dan kondisi asam (ph 5,5 6,5). Jamur tiram putih memiliki toleransi dan ketahanan terbatas terhadap keasaman, substrat, media tumbuh, dan suhu udara lingkungan. Tetapi, kondisi lingkungan yang terlalu asam (ph rendah) atau basa (ph tinggi) akan menghambat pertumbuhan miselium. Sebaliknya, tubuh jamur tiram putih tumbuh optimal pada lingkungan yang agak terang dan kondisi keasaman agak netral ( jamur tiram.blog spot.com/ ). 3. Klasifikasi Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus). Taksonomi jamur tiram putih adalah sebagai berikut: Super kingdom : Eukaryota Kingdom Divisio Subdivisio Kelas Sub kelas Ordo Familia Genus Spesies : Myceteae : Amastigomycota : Eumycota : Basidiomycetes : Holobasidiomycetidae : Agaricales : Agaricaceae : Pleurotus : Pleurotus ostreatus ( 4. Manfaat dan Kandungan gizi jamur tiram putih

14 Jamur tiram putih adalah jenis jamur kayu yang memiliki kandungan nutrisi lebih tinggi dibandingkan dengan jenis jamur kayu lainnya. Jamur tiram mengandung protein, lemak, fosfor, besi, thiamin, dan riboflavin lebih tinggi dibandingkan dengan jenis jamur lain. Jamur tiram mengandung 18 macam asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh manusia dan tidak mengandung kolesterol. Macam asam amino yang terkandung dalam jamur tiram adalah isoleusin, lysine, methionin, cystein, phenylalanine, tyrosin, treonin, tryptophan, valin, arginin, histidin, alanin, asam aspartat, asam glutamate, glysin, prolin, dan serin. Komposisi dan kandungan nutrisi setiap 100 gram jamur tiram adalah: Kalori (energi) 367 kal, Protein 10,5 30,4 %, Karbohidrat 56,6 %, Lemak 1,7 2,2 %, Thiamin 0,20 mg, Riboflavin 4,7 4,9 mg, Niacin 77,2 mg, Ca (Kalsium) 314,0 mg, K (Kalium) 3.793,0 mg, P (Fosfor) 717,0 mg, Na (Natrium) 837 mg, Fe (Besi) 3,4 18,2 mg (http: // Adieska.blogspot.com/ _archive.html). Berdasarkan penelitian yang dilakukan pakar jamur di Departemen Sains Kementrian Industri Thailand bebarapa zat yang terkandung dalam jamur tiram atau Oyster mushroom adalah protein 5,94 %; karbohidrat 50,59 %; serat 1,56 %; lemak 0,17 % dan abu 1,14 %. Selain kandungan ini, Setiap 100 gr jamur tiram segar ternyata juga mengandung 45,65 kalori; 8,9 mg kalsium: 1,9 mg besi; 17,0 mg fosfor. 0,15 mg Vitamin B1; 0,75 mg vitamin B2 dan 12,40 mg vitamin C. Selain itu Jamur tiram memiliki kandungan gizi yang lebih baik dibandingkan dengan bahan makanan lain seperti Jamur merang, Jamur kuping, Daging sapi, Bayam, Kentang, Kubis, Seledri, Buncis karena Jamur Tiram memiliki kandungan protein dan karbohidrat yang tinggi tetapi kandungan lemaknya rendah.jamur tiram

15 memiliki sifat menetralkan racun dan zat-zat radio aktif dalam tanah. Khasiat jamur tiram untuk kesehatan adalah menghentikan pendarahan dan mempercepat pengeringan luka pada permukaan tubuh, mencegah penyakit diabetes mellitus, penyempitan pembuluh darah, hipertensi, menurunkan kolesterol darah, menambah vitalitas dan daya tahan tubuh, serta mencegah penyakit tumor atau kanker, kelenjar gondok, influenza, sekaligus meperlancar buang air besar.jamur mengubah selulosa menjadi polisakarida yang bebas kolestrerol sehingga orang yang mengkonsumsinya terhindar dari resiko terkena serangan stroke ( jamur tiram.blog spot.com/ ).