ABSTRAK. Kata Kunci : Amilase, Zea mays L., Amonium sulfat, Fraksinasi, DNS.

Transkripsi

1 i ABSTRAK Telah dilakukan penelitian mengenaipenentuan aktivitas enzim amilase dari kecambah biji jagung lokal Seraya (Zea maysl.). Tujuan dari penelitian ini adalahuntuk mengetahui waktu optimum dari amilase yang dapat menghasilkan aktivitas enzim tertinggidan untuk mengetahui kejenuhan garam ammonium sulfat yang optimum untuk mendapatkan aktivitas amilase tertinggi dari perkecambahan jagung lokal Seraya.Aktivitas amilase diperoleh dari mereaksikan ekstrak enzim yang telah dilarutkan dalam buffer fosfat ph 7 dengan substrat pati. Campuran diinkubasi pada suhu 70 C selama 20 menit. Hasil reaksi yang berupa gula pereduksi diukur dengan reagen DNS menggunakan metode spektrofotometri pada panjang gelombang 515,6 nm. Hasil yang diperoleh menunjukkanbahwa aktivitas amilase tertinggi didapat dari perkecambahan biji jagung ke-42 jam dan fraksinasi garam ammonium sulfat dengan kejenuhan 0-20%. Kata Kunci : Amilase, Zea mays L., Amonium sulfat, Fraksinasi, DNS. i

2 ii DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... i TEAM PENGUJI SKRIPSI... ii ABSTRAK... iii ABSTRACT... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix DAFTAR TABEL... x BAB IPENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 5 BAB IITINJAUAN PUSTAKA Tanaman Jagung Pati Hidrolisis Pati Gula Pereduksi Enzim Fungsi dan cara kerja enzim Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja enzim Enzim Amilase Jenis-jenis enzim amilase Enzim alfa amilase Asam Dinitro Salisilat (DNS) BAB IIIMETODE PENELITIAN Bahan dan Alat Penelitan Bahan penelitian Alat penelitian Tempat Penelitian ii

3 iii 3.3Prosedur Penelitian Prosedur penelitian secara umum Tahap perkecambahan Tahap ekstraksi Pemurnian alfa amilase dengan pengendapan ammonium sulfat Uji aktivitas alfa amilase Kondisi optimum α-amilase A. Pengaruh ph terhadap aktivitas enzim amilase BAB IV PEMBAHASAN PreparasiEktrak Kasar Amilase Kecambah Biji Jagung Seraya Penentuan Aktivitas Amilasedari Ekstrak Kasar Amilasedan Fraksi Hasil Salting Out Amilase Kecambah Biji Jagung Seraya Penentuan Aktivitas Amilase Hasil Fraksinasi Amonium Sulfat Pada ph 6, 7 dan BAB V SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN iii

4 iv DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Struktur Amilosa dan Struktur AmilopektinPenelitan... 8 Gambar 2.2. Aktivitasα-Amilaseterhadap Amilosa... 9 Gambar 2.3. Aktivitas α-amilase terhadap Amilopekti... 9 Gambar2.4. Struktur α-amilase Gambar2.5.Struktur DNS Gambar 4.1. Kurva Glukosa Standar Gambar 4.2. Penentuan Aktivitas Amilase Rata-Rata Sampel 6-48 jam Gambar 4.3.Penentuan Aktivitas Amilase Rata-Rata Fraksinasi Ammonium Sulfat.. 35 Gambar 4.4. Penentuan Aktivitas Amilse Rata-Rata Hasil Fraksinasi Ammonium Sulfat Pada ph 6, 7 dan iv

5 v DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Prosedur Penelitian secara Umum Lampiran 2. Tahap Perkecambahan Lampiran 3. Tahap Ekstraksi Lampiran 4. Fraksinasiα-Amilase dengan Pengendapan Ammonium Sulfat Lampiran 5. Penentuan Aktivitas Enzim Amilase Lampiran 6. Karakterisasi (Pengaruh ph terhadap Aktivitas Enzim Amilase) Lampiran 7. Pembuatan Larutan Lampiran 8.Perhitungan Kurva Standar Glukosa Lampiran 9. Aktivitas Amilase Kecambah Biji Jagung Sraya Lampiran 10. Aktivitas Amilase Fraksinasi Amonium Sulfat Tingkat Kejenuhan 1 (0-20%), 2 (20-50%) dan 3 (50-70%) Lampiran 11. Aktivitas Amilase Hasil Fraksinasi pada ph 6, 7 dan Lampiran 12. Perhitungan Standar Deviasi Aktivitas Enzim Rata-rata Lampiran 13. Dokumentasi Lampiran 14. Lampiran Determinasi Tumbuhan Jagung Lokal Seraya v

6 vi DAFTARTABEL Tabel 1. Pembuatan Buffer Fosfat Tabel 2. Garam Amonium Sulfat Jenuh Tabel3. Perbandingan Larutan Glukosa Standar, Pati, DNS dan Buffer Fosfat Tabel4. Larutan Standar Glukosa Tabel5. Penentuan Regresi Linier Tabel 6. Regresi Linier Tabel 7. Data Absorbansi Produk (Glukosa) Ekstrak Kasar Enzim Tabel 8. Aktivitas Amilase Sampel pada Panjang Gelombang 515,6 nm Tabel 9. Data Absorbansi Fraksi 1, 2 dan Tabel 10. Aktivitas Amilase pada Fraksi 1, 2 dan Tabel 11.Data Absorbansi Gula Pereduksi pada ph 6, 7 dan Tabel 12. Aktivitas Amilase Hasil Fraksinasi pada ph 6, 7 dan Tabel 13. Standar Deviasi Aktivitas Enzim Rata-rata Sampel 42 Jam Tabel 14. Standar Deviasi Aktivitas Enzim Rata-rata Hasil Fraksinasi Tabel 15. Standar Deviasi Aktivitas Enzim Rata-rata pada ph vi

7 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Jagung merupakan komoditas pangan terpenting kedua setelah padi. Komoditas jagung (Zea mays L.) hingga kini masih sangat diminati oleh masyarakat dunia. Kebutuhan jagung dunia mencapai 770 juta ton/tahun, 42% diantaranya merupakan kebutuhan masyarakat di benua Amerika (Sukadana dkk, 2013). Jagung dijadikan sebagai bahan pangan utama masyarakat, selain itu juga digunakan sebagai bahan pakan ternak dan industri di beberapa daerah di Indonesia (Yusuf, 2009). Adijaya dkk (2014) menyatakan bahwa permintaan jagung dari tahun ke tahun terus meningkat khususnya untuk pangan. Data tahun 1995 menunjukkan 63% kebutuhan jagung digunakan untuk pangan, 30,5% untuk pakan ternak dan sisanya untuk kebutuhan industri. Badan Pusat Statistik (2009)memaparkan sepanjang 2008 jagung dalam negeri mengukir prestasi, produksinya mencapai 16,32 juta ton pipilan kering, dan meningkat dari tahun ke tahun. Adijaya dkk (2014) menambahkan bahwa produksi jagung Indonesia diperkirakan meningkat sebesar 4% per tahun pada tahun Jagung adalah tanaman semusim yang pada saat pertumbuhan awal (berkecambah) dapat menghasilan enzim amilase yang cukup banyak. Pertumbuhan tanaman yang berasal dari biji diawali dari proses perkecambahan. Dalam pertumbuhannya memerlukan energi, dan energi tersebut berasal dari perombakan bahan-bahan organik seperti karbohidrat lemak dan protein. Enzim yang digunakan untuk merombak protein adalah enzim protease, perombak lemak adalah enzim lipase dan pati memerlukan enzim amilase. Enzim-enzim tersebut 1

8 2 secara bersamaan dihasilkan tumbuhan selama proses perkecambahan (Bahri dkk, 2012). Suarni dan Patong (2007) menambahkan waktu permulaan perkecambahan yaitu setelah 6 jam Giberellic Acid (GA) membentuk enzim α-amilase. Kemudian enzim tersebut dalam jam perkecambahan (hari pertama) mencerna amilosa dan amilopektin pada pati kecambah. Enzim adalah protein yang tersusun atas serangkaian asam amino dalam komposisi dan susunan rantai yang teratur dan tetap. Di dalam sel, enzim memegang peranan dalam berbagai reaksi biokimia, antara lain : konversi energi, metabolisme pertahanan sel, komunikasi antarsel sampai ke konversi sifat keturunan. Enzim juga berperan sebagai biokatalis dan berfungsi untuk mengkatalisis reaksi-reaksi metabolisme yang berlangsung pada mahkluk hidup (Bahri dkk, 2012). Salah satu enzim yang saat ini sangat besar penggunaannya dalam industri makanan dan minuman Indonesia adalah α-amilase. Enzim ini yang kaya biodiversitasnya (termasuk Indonesia) berasal dari mikroba maupun tanaman yang potensial untuk bioprosessing (Fox, 1991). Amilase mewakili sekitar 30% dari produksi enzim industri di seluruh dunia (Stefan, 2009). Amilase adalah enzim hidrolase glikosida yang mengkatalisis pemecahan pati menjadi gula. Amilase merupakan salah satu enzim yang paling penting dalam bioteknologi saat ini (Souza dan Magalhaes, 2010; Elhadi dkk, 2011). Amilase merupakan enzim yang memecah pati yang dihasilkan oleh berbagai jenis mahluk hidup seperti dari bakteri, jamur, tumbuhan, manusia (Arunsasi dkk,2010).

9 3 Sriwahyuni dkk (2015) telah berhasil melakukan penelitian mengenai isolasi dan karakterisasi enzim amilase dari biji durian (Durio, sp.) dimana aktivitas enzim tertinggi yaitu diperoleh pada tingkat kejenuhan ammonium sulfat 60% pada suhu optimum 40 o C. Suarni dan Patong (2007) telah melakukan penelitian bahwa kecambah kacang hijau berpotensi sebagai sumber enzim α- amilase dengan suhu optimum yaitu 30 o C. Pada umumnya aktivitas enzim α- amilase terjadi pada suhu ºC dengan rentang ph 4,8-8,5 dan aktivitasnya akan mengalami penurunan pada kisaran suhu ºC, hal ini disebabkan karena enzim mangalami denaturasi akibatnya molekul-molekul enzim rusak sehingga kehilangan spesifitasnya. Bahri dkk (2012) melakukan penelitian mengenai Karakterisasi enzim amilase dari kecambah biji jagung ketan (Zea mays ceratina L.) dimana dengan metode salting out menggunakan amonium sulfat teknis pada kejenuhan optimum 55%, dengan waktu perkecambahan optimum yaitu 36 jam dengan aktivitas 0,0557 detik -1, pada ph optimum 9, konsentrasi substrat maksimum 12,5% dan temperatur optimum70 o C. Ammonium sulfat sering digunakan dalam pengendapan protein untuk proses pemurnian melalui salting-out karena memiliki kekuatan ionik yang cukup tinggi, tidak menimbulkan kerusakan pada protein, memiliki kelarutan tinggi dalam air, relatif murah, tidak berbahaya, dan memiliki efek penstabilan pada beberapa enzim (Suprihana, 2013). Pemilihan ammonium sulfat didasarkan pada kelarutan protein yang berinteraksi polar dengan molekul air, interaksi ionik protein garam dengan garam dan daya tolak menolak protein bermuatan sama. Kenaikan konsentrasi garam akan meningkatkan kekuatan ion larutan. Sampai

10 4 saat ini masih belum diperoleh informasi tingkat kejenuhan garam ammonium sulfat yang optimal untuk isolasi enzim dari jagung lokalseraya. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan Bahri dkk (2012) dengan berbagai variasi terhadap temperatur, keasaman (ph), konsentrasi substrat, konsentrasi enzim dan kejenuhan garam ammonium sulfat serta waktu perkecambahan biji jagung ketan perlu dilakukan penelitian terhadap varietas tanaman jagung lain seperti jagung lokal Seraya. Penggunaan biji jagung Seraya sebagsai sumber enzim amilase untuk hidrolisis pati belum dilakukan penelitian. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian mengenai isolasi enzim amilase dari kecambah biji jagung lokal Serayasebagai penghidrolisis pati. Dalam penelitian ini akan ditentukan waktu optimum perkecambahan biji jagung lokal seraya serta tingkat kejenuhan ammonium sulfat optimum untuk mengendapkan enzim amilase, sehingga didapat amilase yang memiliki aktivitas tertinggi. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut rumusan masalah yang diperoleh yaitu 1. Bagaimana pengaruh lama perkecambahan terhadap aktivitas enzim amilase yang diisolasi dari kecambah biji jagung Seraya? 2. Berapakah kejenuhan garam ammonium sulfat yang optimum untuk mendapatkan aktivitas enzim amilase tertinggi? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah : 1. Untuk mengetahui waktu optimum enzim amilase yang dapat menghasilkan aktivitas enzim tertinggi

11 5 2. Untuk mengetahui kejenuhan garam ammonium sulfat yang optimum untuk mendapatkan aktivitas enzim amilase tertinggi 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah untuk mengetahui waktu optimum dari enzim amilase yang dapat menghasilkan aktivitas enzim tertinggidan untuk mengetahui kejenuhan garam ammonium sulfat yang optimum untuk mendapatkan aktivitas enzim amilase tertinggi dari perkecambahan jagung lokal Seraya.

12 44