KINETIKA ENZIMATIS POLIFENOL OKSIDASE YANG TERKANDUNG DALAM BUAH APEL (MALUS DOMESTICA)

Transkripsi

1 KINETIKA ENZIMATIS POLIFENOL OKSIDASE YANG TERKANDUNG DALAM BUAH APEL (MALUS DOMESTICA) Anceu Murniati *, Buchari, Panji Febriadi Hussein * anceu.murniati@unjani.ac.id ABSTRAK Polifenol oksidase atau polyphenol oxidase() adalah enzim yang bertanggung jawab atas reaksi pencoklatan pada tanaman akibat adanya kerusakan sel pada tanaman tersebut. telah diisolasi dari buah apel (Malus domestica) dalam bentuk crude- diperoleh dengan cara isolasi dengan hasil yang cukup akurat.aktivitas dalam crude- apel malang sebesar 47,2892unit/ml terhadap substrat fenol mm dalam pelarut bufer fosfat 50 mm pada kondisi optimum 7 dan suhu ruang 25 C. Kata kunci : Buah apel,, fenol, aktivitas. ABSTRACT Polyphenol oxidase () is an enzyme which is responsible for the browning reactions in plants due to cell damage in the plant. has been isolated from apple (Malus domestica) in the form of crude- obtained by isolation with a accurate results. activity in crude- apples is 47,2892 unit /ml with 0.25 mm phenol as a substrate, in 50 mm phosphate buffer at optimum is 7 and the temperature of 25 C. Keywords: Apple,, phenol, activity. PENDAHULUAN Reaksi pencoklatan pada kuinon sebagai produk dari oksidasi senyawa fenolik pada tanaman yang dikatalisis ketika tanaman mengalami kerusakan struktur sel (Ho dkk., 1992; Mallick, 2011). mampu mengkatalisis perubahan berbagai senyawa aromatik yang memiliki dua kelompoksenyawa fenolik.oksidasi kelompok senyawa fenolikmenghasilkan sejumlah produk kuinon. Kuinon tersebut sangat reaktif sehingga dapat bereaksi satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan pencoklatansebagai kuinon yang lama kelamaan berwarna bintikbintik gelap (pigmen coklat tua) sebagai senyawa melanin (Cheng dkk., 2005; Ekinci dkk., 2007;Ho dkk., 1992)yang terjadipada kulit buah, yang sering membuat buah atau sayuran tidak termakan. Dalam sistem pangan, pencoklatan tersebut menyebabkan kerusakan buah dan sayuran yang mengakibatkan kerugian ekonomi yang besar (Ho dkk., 1992). Dalam suatu limbah cair indusri tercemar fenol yang toksik, dapat dimanfaatkan sebagai biokatalis proses oksidasi senyawa fenol menjadi kuinon berwarna coklat. Kuinon inilah yang akan berubah menjadi melanin berwarna coklat gelap yang lebih ramah lingkungan. murni tersedia sangat terbatas dan diperoleh dengan biaya relatif mahal. Crude- dapat disintesis dari beberapa bahan pangan seperti buah apel (Malus domestica) (Whitaker, 1994). Aktivitas dapat ditentukan berdasarkan 51

2 Kinetika Enzimatis Polifenol Oksidase Yang Terkandung Dalam Buah Apel (Malus domestica) Anceu Murniati, Buchari,, Panji Febriadi Hussein berkurangnya konsentrasi fenol atau perubahan waktu pada λ max- dan katekol dengan bertambahnya waktu kurva kalibrasi fenol pada λ max- fenol. reaksi yang membentuk produk kuinon. Struktur kristal telah dipelajari HASIL DAN PEMBAHASAN Klabunde dkk. (1998) dan Kreb dkk.(2004) Sampel bahan pangan yang digunakan yang memlikiki sisi aktif katalitik dua atom dalam penelitian ini dikenal dengan apel tembaga dalam proses oksidasi fenol malang yang diperoleh dari pasar menjadi katekol dan kuinon. Sementara tradisional. Apel tersebut telah itu mekanisme siklus monofenolase, dan dikarakterisasi dengan nama apel (Malus difenolase dipelajari oleh Siegbahn (2004). domestica). Dengan demikian, sejumlah aktivitas dapat mendeteksi fenol, katekol dan Crude- apel Crude- apel kuinon dalam suatu sampel larutan yang sebelum setelah tercemar fenol. Berdasarkan peneliti penambahan penambahan sebelumnya telah diperoleh aktivitas substrat fenol substrat fenol dalam crude- apel sebesar 10,14 unit/ml (Murniati dkk., 2014) dengan substrat katekol. Data hasil penelitian ini tentang aktivitas dari crude- apel akan berkontribusi pada pengembangan penelitian, yaitu kinerja lebih efektif dalam oksidasu fenol apabila crude- apel diamobilisasi dalam suatu bahan polimer (Murniati dkk., 2012; Murniati dkk., 2013b). METODE Prosedur penelitian sintesis crude -apel dilakukan melalui tiga tahap yaitu preparasi, uji kualitatif dan uji aktivitas (Murniati dkk., 2014). Preparasi sampel yaitu isolasi dari 100 gram buah apel dengan penambahan sejumlah senyawa pengkhelat dalam pelarut bufer fosfat 50 mm pada 6 sampai dengan 7 dilakukan homogenasi dan sentrifugasi pada kecepatan rpm. Uji kualitatif untuk menandakan terdapat sejumlah dalam crude-apel Malang, dengan penambahan sejumlah substrat fenol dan mengamati waktu reaksi dan perubahan warna. Sementara itu, uji aktivitas dalam crude- apel berdasarkan teknik spektrofotometri (Murniati, 2013a) dengan mengamati laju berkurangnya konsentrasi fenol terhadap 52 Gambar 1. Wujud Crude- apel dan reaksi pencoklatan sebagai kuinon setelah penambahan substrat fenol pada crude- apel. Apel dibuat menjadi crude- apel seperti diperlihatkan pada Gambar 1 yang diperoleh melalui proses homogenasi dengan penambahan sejumlah senyawa pengkhelat (Murniati dkk., 2014) dalam 100 ml pelarut bufer fosfat 50 mm pada rentang 6, 6,5 dan 7, lalu disentrifugasi pada kecepatan rpm selama 20 menit, sehingga diperoleh filtrat sebagai crude- yang diduga mengandung sejumlah. Hal ini telah diamati melalui perubahan warna menjadi coklat dalam crude- apel dalam waktu reaksi tertentu ketika ditambahkan sejumlah larutan fenol sebagai substrat yang dirangkum dalam Tabel 1. Selama proses uji kualitatif digunakan variasi volume crude- yaitu 2 sampai 5 ml yang dilarutkan dalam bufer fosfat hingga 10 ml. Perubahan warna tersebut terjadi

3 dengan waktu reaksi yang berbeda yaitu 5 ml crude- dengan waktu reaksi pembentukan kuinon paling cepat mencapai 300 detik. Hasil yang diperoleh menunjukan semakin banyak crude- maka semakin cepat perubahan warna terjadi. Hal ini terjadi karena diduga sejumlah unit dalam crude- dengan konsentrasi tinggi. Semakin banyak jumlah unit dalam mengkatalisis substrat fenol dalam proses oksidasi yang menghasilkan pencoklatan berlangsung lebih cepat. Tabel 1. Peran untuk reaksi pencoklatan sebagai kuinon setelah penambahan substrat fenol ml pada crude- apel dalam waktu tertentu volume crude- (ml) volume bufer fosfat (ml) waktu reaksi (detik) Penentuan laju reaksi sangat efektif diambil dari laju awal karena tahap awal enzim dianggap stabil dan konstan. Pengukuran tergantung pada konsentrasi substrat, jenis enzim,, suhu, media, dan ada tidaknya kofaktor serta ion logam. Laju reaksi enzimatis dinyatakan berdasarkan kemiringan kurva dengan berkurangnya konsentrasi substrat terhadap waktu dan bertambahnya konsentrasi substrat terhadap waktu (Maranggoni, 2003). Pengukuran aktivitas dilakukan variasi pengenceran crude- apel berturutturut 75 %, 50%, dan 25 % dalam pelarut bufer fosfat. Sementara itu, variasi konsentrasi substrat fenol 0,2; dan mm pada rentang 6,5 s.d. 7,0. Data tersebut diperlihatkan dalam Tabel 2. Tabel 2. Aktivitas terhadap substrat fenol 0,2; dan 0,3 mm pada rentang 6,0; 6,5 sampai 7,0 6,0 6,5 7,0 Fenol (mm) Crude dalam bufer (%) Aktivitas (unit/ml) 25 5, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,6232 Semakin encer crude- apel yang terlarut dalam bufer fosfat diduga semakin sedikit sejumlah yang terlibat dalam reaksi katalisis oksidasi fenol. Namun demikian, besarnya aktivitas yang bervariasi dengan perubahan konsentrasi fenol. Hal tersebut mengalami perubahan nilai aktivitas yang 53

4 Kinetika Enzimatis Polifenol Oksidase Yang Terkandung Dalam Buah Apel (Malus domestica) Anceu Murniati, Buchari,, Panji Febriadi Hussein fluktuatif ketika penambahan subsrat Laboratorium Farmasi Unjani atas fenol dengan konsentrasi berbeda, dukungan fasilitas penelitian. sedemikian rupa sehingga diperoleh suatu kondisi yang paling optimum dari DAFTAR PUSTAKA kombinasi antara crude- dengan konsentrasi fenol. Kondisi optimum peran Cheng GW, Crisosto CG. (2005): Browning dalam crude- apel 75% mampu potential, phenolic composition, and mengkatalisis proses oksidasi fenol polyphenoloxidase activity of buffer mm menjadi kuinon dalam bufer fosfat dicapai pada 7 dan suhu 25 o C dengan aktivitas 47,2892 unit/ml. Hal ini diperlihatkan pula pada Gambar optimum Gambar 2. Aktivitas sebesar 47,2892 unit/ml terhadap substrat fenol mm stabil pada bufer fosfat 7 dan suhu 25 0 C. KESIMPULAN Peran dalam crude- apel malang untuk mengkatalisis fenol menjadi kuinon dicapai pada aktivitas 47,2892 unit/ml dengan substrat fenol mm yang stabil dalam pelarut bufer fosfat 7 dan suhu 25 0 C. UCAPAN TERIMAKASIH Terima kasih kepada Kemenristekdikti atas dukungan danahibah Penelitian Kompetititf Nasional MasterPlan Percepatan Pembangunan Ekonomi Indonesia (Penprinas-MP3EI) Terimakasih pula kepada Ketua kelompok Keahlian Laboratorium Kimia Analitik dan Instrumentasi ITB dan Kepala extracts of peach and nectarine skin tissue. J. Amer. Soc. Horts. Sct. 120 (5): Ekinci,O., Boyukbayram., A.E., Kiralp,S., Toppare,L., Yagci, Y. (2007) : Characterization and potential applications of immobilized glucose oxidase and polyphenol oxidase, Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry, 44, Ho,C., Lee, C.Y., Huang, M.T. (1992) : Phenolic Compound in Food and Their Effects on Health I : Analysis, Occurence, and Chemistry, ACS Symposium Series, American Chemical Society Washington, DC. Klabunde,T., Eicken,C., Sacchettini,J.C., Krebs,B. (1998) : Crystal structure of a plant catechol oxidase containing a dicopper center, Nature Structural Biology, 5, Kreb,B., Merkel,M., Rompel,A. (2004): Catechol oxidase and biometric approaches, The Journal of the Argentine Chemical Society, 92, Mallick, M., Mukherjee, K., Udayakumar, N, A. (2011) : Homology modelling of Polyphenol Oxidase from Stuolanum melongena : Sequence analysis and structural validation studies in silico. International Journal of Pharma and Bio Sciences, 2,320. Maranggoni, A.G (2003 ): Enzyme Kinetics: A Modern Approach, John Willey and sons Inc, ISBN: Murniati, A., Buchari., Gandasasmita,S., Nurachman, Z., Adimurti, Widayanti, M. (2014): Aktivitas polifenol oksidase

5 dalam buah apel Ceri Malang (Malus domestica) yang Berpotensi untuk Deteksi Fenol, Prosiding SNIJA Unjani- 2014, ISBN: , Murniati, A. (2013a). Amobilisasi Polifenol Oksidase pada film Polipirol secara elektopolimerisasi. Disertasi, ITB, Bandung. Murniati, A., Buchari., Gandasasmita, S., Nurachman, Z. (2013b) : Kasa baja terlapis polipirol polifenol oksidase, Paten P Murniati, A., Buchari, Gandasasmita, S., Nurachman, Z. (2012): Synthesis and Characterization of Polypyrrole Polyphenol Oxidase (PPy/) on Platinum Elektrode, Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 3, Siegbahn,P.E.M (2004) : The catalytic cycle of catechol oxidase, Journal of Biological Inorganic Chemistry, 12, Whitaker, J.R. (1994): Principles of Enzymology for the Food Sciences, Second Edition, Marcell Decker Inc, ISBN: Biodata singkat penulis : Anceu Murniati adalah dosen tetap pada program studi Kimia FMIPA Unjani dan aktif dalam Kelompok Bidang Keahlian Kimia Fisik dan Anorganik FMIPA Unjani. Buchari adalah profesor ITB yang mengepalai Kelompok Keahlian Kimia Analitik pada Program Studi Kimia FMIPA ITB. Panji Febriadi Hussein adalah asisten peneliti yang tergabung dalam Kelompok Bidang Keahlian Kimia Fisik dan Anorganik FMIPA Unjani. 55