BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Karet Sesuai dengan nama latin yang disandangnya tanaman karet (Hevea brasiliensis) berasal dari Brazil. Tanaman karet sendiri mulai dikenal di Indonesia sejak zaman penjajahan Belanda. Awalnya karet ditanam di Kebun Raya Bogor sebagai tanaman baru untuk dikoleksi. Selanjutnya karet dikembangkan menjadi tanaman perkebunan dan tersebar di beberapa daerah. Pada tahun 1864 perkebunan karet mulai diperkenalkan di Indonesia. Perkebunan karet dibuka oleh Hofland pada tahun tersebut didaerah Pamanukan dan Ciasem, Jawa Barat. Dan pertama kali jenis yang ditanam adalah Ficus elastica. Jenis karet Hevea (Hevea brasiliensis) baru ditanam tahun 1902 didaerah Sumatera Timur. Dalam dunia tumbuhan, tanaman karet memiliki taksonomi sebagai berikut : Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Euphorbiales Famili : Euphorbiaceae Genus : Hevea Spesies : Hevea brasiliensis Gambar 2.1. Tanaman Karet

2 Tanaman karet merupakan pohon yang tumbuh tinggi dan berbatang cukup besar yang tingginya mencapai m. Morfologi tanaman karet antara lain, memiliki daun berwarna hijau, bunga (terdiri dari bunga jantan dan betina) yang terdapat dalam malai payung tambahan yang jarang, buah karet yang memiliki pembagian ruang yang jelas, dan biji karet yang terdapat dalam setiap ruang buah Biji Karet Biji karet merupakan hasil lain disamping karet alam dari tanaman karet (Hevea brasiliensis) yang kurang dimanfaatkan. Biji karet berukuran besar dan memiliki kulit atau cangkang yang keras. Warnanya cokelat kehitaman dengan bercak-bercak berpola yang khas. Dilihat dari komposisi kimianya, ternyata kandungan protein biji karet terhitung tinggi. Selain kandungan proteinnya cukup tinggi, pola asam amino biji karet juga sangat baik. Semua asam amino esensial yang dibutuhkan tubuh terkandung di dalamnya. Gambar 2.2. Biji Karet Agar biji karet dapat dimanfaatkan, maka harus diolah terlebih dahulu menjadi konsentrat. Adanya kandungan sianida membuat biji karet berbahaya bila dikonsumsi mentah, tanpa diolah terlebih dahulu. Melalui proses perendaman selama 24 jam

3 dengan air yang sering diganti dan perebusan terbuka, maka sianida dapat dihilangkan dengan cara menguap. (Tim Penulis PS, 1999) Pemilihan Biji Karet Biji karet merupakan jenis biji yang jika disimpan di tempat terbuka dalam waktu singkat tidak akan tumbuh lagi karena kekeringan. Padahal, hasil pengamatan para ahli menunjukkan bahwa biji yang dipetik dari pohon karet dapat tahan sampai 1 tahun. Hal ini disebabkan karena dalam praktik biasanya biji karet hanya dikumpulkan dari biji-biji yang tersebar dibawah pohon sehingga biji tersebut tidak diketahui umurnya di pohon. Disamping itu, biji-biji yang jatuh biasanya tidak segera dikumpulkan sehingga tak jarang ada biji yang sudah membusuk. Suatu cara yang biasa dipakai di perkebunan rakyat dalam memilih biji yang baik adalah dengan menjatuhkan biji di ubin. Biji terpental menunjukkan biji yang baik, sedangkan yang tidak terpental adalah biji jelek. Namun, karena biji masih tidur, maka daya kecambahnya belum bisa dikatakan baik tanpa penentuan lain. Kesegaran biji perlu diperhatikan karena dalam pengiriman biji dengan tujuan yang jauh dan dalam jumlah yang besar daya kecambah biji dapat turun sampai 50%. Penilaian kesegaran ditentukan atas dasar warna dan keadaan belahan biji. Belahan biji karet yang masih berwarna putih murni sampai kekuning-kuningan dinilai baik, dan selain warna tersebut biji karet dinilai tidak baik. Biji yang segar memiliki daya kecambah yang baik yaitu sekitar 65-80%. Daya kecambah biji dapat menurun setelah biji disimpan. Oleh karena itu, sebaiknya dihindari penyimpanan biji. Dewasa ini metode pemilihan biji karet yang dianggap baik dan umum dipakai adalah atas dasar daya pantul biji dan perendaman. Padahal kedua metode ini sangat relatif untuk bisa menghasilkan kesegaran biji yang mantap dan juga memerlukan tenaga yang banyak. (Tim Penulis PS, 1999)

4 Kecambah Biji Karet Perkecambahan atau germinasi secara teknis adalah permulaan munculnya pertumbuhan aktif yang menghasilkan pecahnya kulit biji dan munculnya semai (Gardner, 1991). Biji karet merupakan jenis biji yang cepat dalam berkecambah. Biji karet tidak tahan disimpan lama, karena daya kecambahnya cepat sekali menurun. Biji yang segar atau baru warnanya mengkilat, coraknya cerah, isi bijinya tidak goncang dan rata-rata berat untuk 220 biji adalah 1 kg. Menurut pengalaman, biji karet yang telah diseleksi dengan cara pemantulan memiliki daya kecambah ± 80 % dan biasanya biji yang tidak memantul tidak bisa berkecambah atau dijadikan sebagai benih. Sama halnya dengan biji yang lain, umumnya biji karet dapat berkecambah jika mengandung kadar air yang tinggi. (Setyamidjaja,D.,1999). Kadar air pada biji yang berkecambah akan meningkat dibandingkan biji keringnya. Peningkatan kadar air ini diakibatkan adanya proses perendaman dimana biji dapat berkecambah jika memiliki kadar air antara 40-60%. Air berfungsi untuk melunakkan kulit biji, memfasilitasi masuknya O 2 dalam biji, dan alat transportasi sari makanan dari endosperm ke titik tumbuh. (Soetopo, 2002) Pada saat biji mengalami perkecambahan, maka biji akan memerlukan aktivitas lipolitik yang tinggi dalam rangka memenuhi kebutuhan energi. Salah satu sumber energi adalah minyak dan lemak yang ada dalam biji. Enzim lipase digunakan untuk memecah lemak dan minyak yang ada dalam biji, sehingga diharapkan aktivitas lipase tinggi pada saat biji berkecambah. Enzim lipase yang dihasilkan oleh perkecambahan biji-bijian mempunyai kondisi optimum aktivitas hidrolisis, esterifikasi dan alkoholisis yang spesifik. Seperti, Lipase indigenous dapat diperoleh dari ekstrak kecambah biji koro benguk (Mucuna pruriens L) yang dari hasil penelitian menunjukkan ekstrak koro benguk mempunyai aktivitas hidrolisis, esterifikasi dan alkolisis lebih tinggi dibandingkan ekstrak kecambah kacang tanah dan ekstrak kecambah biji wijen. (Wipradyandewi, 2007)

5 2.2. Enzim Kata enzim berasal dari en-zyme yang berarti dalam ragi (yeast), mulai dipakai sejak Sebelumnya telah dikenal diastase (A. Payen dan J. Persoz, 1833), pepsin (T. Schwan, 1836), emulsion (J.V. Liebig dan F. Wohler, 1837), masing masing adalah senyawa organik yang dapat menghidrolisis pati, protein dan glikosida. Enzim adalah suatu biokatalisator yang dapat bertindak menguraikan molekul yang rantainya panjang menjadi lebih sederhana, serta dapat juga membantu mekanisme reaksi yang mana tergantung pada enzimnya. Walaupun enzim ikut serta dalam reaksi dan mengalami perubahan fisik selama reaksi, enzim akan kembali kepada keadaan semula bila reaksi telah selesai. Enzim mempunyai tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya jauh lebih besar dari katalisator sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Enzim mempercepat reaksi kimia secara spesifik tanpa pembentukan produk samping. Enzim merupakan unit fungsional untuk metabolisme dalam sel, bekerja menurut urutan yang teratur. Sistem enzim terkoordinasi dengan baik menghasilkan suatu hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda. Kebanyakan enzim diberi nama dengan penambahan akhiran ase pada kata yang menunjukkan senyawa asal yang diubah oleh enzim atau pada nama jenis reaksi kimia yang dikatalisis enzim. (Gaman, 1992) Klasifikasi Enzim Pada tahun 1961, Comission on Enzymes of the International Union of Biochemistry menganjurkan suatu cara untuk mengklasifikasikan enzim kedalam enam golongan besar. Penggolongan ini didasarkan atas reaksi kimia dimana enzim memegang peranan. Enam golongan tersebut ialah : 1. Oksidoreduktase Enzim-enzim yang termasuk kedalam golongan ini dapat dibagi dalam dua bagian yaitu dehidrogenase dan oksidase. Dehidrogenase bekerja pada reaksireaksi dehidrogenase, yaitu reaksi pengambilan atom hidrogen dari suatu

6 senyawa (donor), sebagai contoh yaitu reaksi pembentukan aldehida dari alkohol dengan enzim alkohol dehidrogenase. Sedangkan Enzim-enzim oksidase bekerja sebagai katalis pada reaksi pengambilan hidrogen dari suatu substrat. Sebagai contoh, enzim glukosa oksidase bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi glukosa menjadi asam glukonat. 2. Transferase Enzim yang termasuk golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain. Beberapa contoh enzim yang termasuk golongan ini ialah metiltransferase, hidroksimetiltransferase, karboksiltransferase, dll. 3. Hidrolase Enzim yang termasuk dalam kelompok ini bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Ada tiga jenis hidrolase yaitu yang memecah ikatan ester, memecah glikosida, dan yang memecah ikatan peptida. Beberapa enzim sebagai contoh ialah esterase, lipase, fosfatase, amilase, amino peptidase, karboksi peptidase, pepsin, tripsin, dll. Sebagai contoh, lipase ialah enzim yang memecah ikatan ester pada lemak, sehingga terjadi asam lemak dan gliserol. 4. Liase Enzim yang termasuk golongan ini mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim golongan ini antara lain dekarboksilase, aldolase, hidratase, dll. Sebagai contoh, enzim aldolase bekerja pada reaksi pemecahan molekul fruktosa 1,6-difosfat menjadi dua molekul triosa yaitu dihidroksi aseton fosfat dan gliseraldehida-3-fosfat. 5. Isomerase Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi nfruktosa, perubahan senyawa L menjadi senyawa D, senyawa cis menjadi senyawa

7 trans, dll. Contoh enzim yang termasuk golongan ini antara lain ribulosafosfat epimerase dan glukosfosfat isomerase. 6. Ligase Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Oleh karenanya enzim-enzim tersebut juga dinamakan sintetase. Contoh enzim golongan ini antara lain ialah glutamin sintetase dan piruvat karboksilase. Sebagai contoh, enzim glutamin sintetase yang terdapat dalam otak dan hati merupakan katalisis reaksi pembentukan glutamin dari asam glutamat. (Poedjiadi,A.,2006) Sifat Sifat Enzim 1. Spesifitas (Kekhasannya) Didalam sel terdapat beratus-ratus enzim yang berlainan kekhasannya. Artinya suatu enzim hanya mampu menjadi katalisator untuk reaksi tertentu saja. Enzim tertentu bisa memiliki sifat khusus pada suatu kelompok substrat, misalnya enzim kinase dengan adanya ATP dapat memfosforilasi suatu monosakarida aldoheksosa. 2. Pengaruh ph ph juga sangat berpengaruh terhadap aktivitas enzim, karena sifat ionik gugus karboksil dan gugus amino mudah dipengaruhi oleh ph. Didalam sel dan lingkungan sel sekelilingnya, ph dalam keadaan normal harus tetap sebab adanya perubahan akan menyebabkan pergeseran aktivitas enzim. 3. Pengaruh Suhu Karena reaksi kimia sangat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang dikatalisis oleh enzim juga peka terhadap suhu. Enzim sebagai protein akan mengalami denaturasi jika suhunya dinaikkan, akibatnya daya kerja enzim menurun. Mungkin sampai suhu 45 o C efek predominannya masih memperlihatkan kenaikan

8 aktivitas. Tetapi lebih dari 45 o C akan terjadi denaturasi termal dan menjelang suhu 55 o C fungsi katalitik enzim hilang. 4. Koenzim dan Aktivator Kebanyakan enzim memerlukan komponen lain untuk aktivasinya. Komponen ini biasanya disebut kofaktor. Kofaktor dapat dibagi atas 3 kelompok yaitu gugus prostetik, koenzim dan aktivator metal. (Girindra,A.,1990) Faktor Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim 1. Suhu enzim Secara umum reaksi kimia itu dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang menggunakan katalis enzim juga dapat dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat dan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Disamping itu, karena enzim adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi. Kenaikan suhu sebelum terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Namun kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya proses denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi. Pada umumnya enzim yang terdapat pada hewan mempunyai suhu optimum antara o C dan pada tumbuhan antara o C. Dan sebagian besar enzim terdenaturasi pada suhu diatas 60 o C. 2. Nilai ph ph rendah atau ph tinggi dapat menyebabkan terjadinya denaturasi dan akan mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim. ph optimum untuk enzim berbedabeda tergantung pada jenis enzim dan substratnya. Misalnya, ph optimum untuk enzim lipase dari pankreas dengan substrat etil butirat ialah 7,0. 3. Konsentrasi substrat Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi

9 pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar (berdasarkan Persamaan Michaelis-Menten). 4. Konsentrasi enzim Kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim. (Poedjiadi,A.,1994) Fungsi dan Cara Kerja Enzim Fungsi suatu enzim adalah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel. Suatu enzim dapat mempercepat suatu reaksi 10 8 sampai kali lebih cepat dari pada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien. Enzim berfungsi sebagai katalis untuk mempercepat atau meningkatkan kecepatan reaksi kimia dengan jalan menurunkan energi aktivasinya. Di sisi lain, untuk meningkatkan kecepatan reaksi kimia dapat juga dilakukan dengan meningkatkan suhu reaksi. Suhu yang tinggi dapat mempercepat gerak molekul. Namun demikian, penggunaan suhu tidak selamanya baik dan tepat, karena tidak semua senyawa (reaktan) dapat tahan terhadap suhu yang tinggi. Selain dapat merusak reaktan, pengunaan suhu tinggi juga mengakibatkan biaya proses yang lebih besar. (Lehninger, 1990) Enzim mempunyai kekhasan yaitu hanya bekerja pada satu reaksi saja. Suatu enzim mempunyai ukuran yang lebih besar dari pada subtratnya. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan subtrat, bagian enzim yang mengadakan hubungan dengan subtrat disebut bagian aktif. (Pedjiadi,A., 1994)

10 Pengaruh Denaturasi Terhadap Aktivitas Enzim Kompleks enzim-substrat dan struktur 3 dimensi protein mengisyaratkan bahwa jika struktur enzim berubah maka substrat tidak lagi dapat menyatu dengan enzim, sehingga aktivitas katalitik enzim terhadap substrat tersebut akan hilang. Beberapa faktor dapat menyebabkan alterasi struktur molekul enzim. Alterasi struktur molekul enzim ini disebut denaturasi. Pada dasarnya enzim yang telah mengalami denaturasi, masih dapat kembali ke bentuk normalnya dan dapat kembali berfungsi. Pada kondisi yang lebih ekstrim, enzim dapat dirombak dan tidak dapat balik, misalnya pada kondisi suhu yang lebih tinggi. Pemanasan yang berlebihan dapat menyebabkan terbentuknya ikatan kovalen baru antara rantai polipeptida yang berbeda atau antara bagian-bagian dari rantai yang sama, dan ikatan-ikatan baru ini sangat stabil. Ekstraksi dan purifikasi enzim harus dilakukan pada suhu yang relatif rendah untuk menghindari terjadinya denaturasi, walaupun seandainya pada kondisi di dalam sel, enzim tersebut tidak terdenaturasi pada suhu yang relatif tinggi. Alasan mengapa enzim lebih mudah mengalami denaturasi diluar sel dibanding di dalam sel belum diketahui dengan pasti, tetapi diperkirakan penyebabnya adalah bahwa pada ekstraksi dan pemurnian, bahan pelindung enzim dihilangkan atau diencerkan. Beberapa enzim menjadi tidak aktif karena suhu rendah selama pemurnian. Hal ini juga disebabkan karena perubahan dari struktur molekul enzim yang bersangkutan. (Lakitan,B.,2011) 2.3. Enzim Lipase Enzim lipase termostabil atau asilgliserol hidrolase (E.C ) merupakan enzim yang dapat menghidrolisis rantai panjang trigliserida. Enzim ini memiliki banyak potensi yang digunakan untuk memproduksi asam lemak, yang merupakan precursor sebagai industri kimia. (Macrae. A.R, 1983)

11 Lipase merupakan enzim yang memiliki peran yang penting dalam bioteknologi modern. Banyak industri yang telah mengaplikasikan penggunaan enzim sebagai biokatalis. Lipase terkenal memiliki aktivitas yang tinggi dalam reaksi hidrolisis dan dalam kimia sintesis. Lipase dapat berperan sebagai biokatalis untuk reaksi reaksi hidrolisis, esterifikasi, alkoholisis, asidolisis and aminolisis. (Pandey,dkk.,1999) Beberapa reaksi yang dapat dikatalisis oleh lipase adalah reaksi hidrolisis, gliserolisis, asidolisis, dan transesterifikasi. Enzim ini digunakan untuk menghasilkan asam lemak bebas, gliserol, berbagai ester, sebagian gliserida dan lemak yang dimodifikasi atau di esterifikasi dari substrat yang digunakan (Moentamaria, 2009). Gambar 2.3. Reaksi Hidrolisis Trigliserida dengan katalis enzim lipase Sumber Sumber Enzim Lipase Enzim yang sangat berpengaruh dalam pembentukan asam lemak dan gliserol ini banyak terdapat pada biji-bijian yang mengandung minyak, seperti kacang kedelai, biji jarak, kelapa sawit, kelapa, biji bunga matahari, biji jagung, biji karet dan dedak padi serta beberapa jenis bakteri. Enzim lipase bertindak sebagai biokatalisator yang menghidrolisa trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol. (Arifan,F.,2011) Kerusakan biji bijian biasanya disebabkan beberapa hal di antaranya oleh enzim lipase, semakin tinggi kadar air semakin aktif enzim lipase yang ada

12 didalamnya. Sebagai contoh, enzim lipase pada biji gandum mempunyai keaktifan 5 kali pada kadar air 15 % daripada pada kadar air 8,8 %. Berbagai mikroba dapat memproduksi lipase misalnya Candida dan Torulopsis. ( Winarno, 1983 ) Sifat Sifat Enzim Lipase Tergantung dari asal dan substratnya, keaktifan optimum lipase sangat tergantung pada ph dan suhu. Enzim lipase pada pankreas misalnya mempunyai ph optimal antara 8 dan 9, tetapi dapat menurun menjadi antara 6 7 bila substratnya berbeda. Keaktifan optimal enzim lipase tergantung juga dari senyawa pengemulsi yang digunakan dan ada tidaknya garam dalam substrat. Enzim lipase yang berasal dari susu mempunyai ph optimal sekitar 9. Suhu optimal enzim lipase pada umumnya berkisar antara 30 o 40 o C. Meskipun telah ditemukan adanya lipase yang masih aktif pada suhu -29 o C, terutama pada ikan dan udang yang dibekukan. (Winarno, 1983) Aktivitas Enzim Lipase Aktivitas enzim dapat ditentukan secara kualitatif dan kuantitatif. Untuk mengukur jumlah enzim dalam satu sampel ekstrak jaringan atau cairan biologi lainnya, kecepatan reaksi yang dikatalisis oleh enzim tersebut dalam sampel dapat diukur. Aktivitas enzim lipase mempunyai satuan Unit/mL (U/mL). Satu unit dari aktivitas lipase adalah setara dengan banyaknya enzim yang dibutuhkan untuk menghidrolisis minyak menghasilkan 1 μmol produk selama 1 jam. (Martin,D.W.,1987) 2.4. Dormansi dan Perkecambahan Istilah dormansi dalam bahasa Indonesia adalah masa istirahat, artinya kemampuan biji untuk menangguhkan perkecambahannya sampai pada saat dan tempat yang

13 menguntungkan baginya untuk tumbuh. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya dormansi adalah : 1. Adanya impermeabilitas kulit biji (impermeable seed coat ) 2. Kulit biji yang keras, sehingga tahan terhadap perlakuan-perlakuan mekanis 3. Rudimentary embrio, dimana embrio belum mencapai tahap pematangan sehingga memerlukan waktu untuk siap berkecambah 4. Embrio yang mengalami dormansi karena belum mencapai pematangan secara fisiologis 5. Terdapatnya zat penghambat dalam biji. Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan Faktor internal yang berpengaruh terhadap perkecambahan dan dormansi telah dikemukakan sebelumnya, namun faktor internal lainnya yang cukup menentukan terhadap keberhasilan perkecambahan adalah faktor kematangan biji (seed maturity). Diharapkan dengan kondisi biji yang optimum, maka perkecambahan dapat berjalan tanpa mengalami hambatan fisis ataupun fisiologis. Adapun faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap proses perkecambahan yaitu air, udara, temperatur, cahaya dan zat kimia yang mendukung pada proses perkecambahan. Air adalah faktor lingkungan yang sangat diperlukan dalam perkecambahan. Kehadiran air ini sangat penting untuk aktivitas enzim serta penguraiannya, translokasi dan untuk keperluan fisiologis lainnya. Faktor lingkungan lain yang berpengaruh dalam proses perkecambahan yaitu udara. Udara ini terdiri dari 20% oksigen (O 2 ), 0,03% karbondioksida (CO 2 ) dan 80% Nitrogen. Kehadiran oksigen didalam proses respirasi pada perkecambahan sangat menentukan sekali. Apabila konsentrasi oksigen di udara ini sangat rendah, menyebabkan terhambatnya perkecambahan. Keadaan ini telah dibuktikan oleh Forward (1958) dengan menggunakan ratio karbondioksida / oksigen di udara terhadap perkecambahan biji oat.

14 Hubungannya dengan temperatur, perkecambahan memerlukan temperatur yang optimum, yaitu temperatur yang dapat mengakibatkan persentase perkecambahan yang tinggi dalam waktu yang relatif singkat. Menurut Copeland (1976), temperatur optimum bagi perkecambahan yaitu sekitar 15 o -30 o C, sedangkan untuk temperatur maksimum yaitu 35 o -40 o C. Cahaya adalah faktor lingkungan lain yang menentukan kemampuan biji berkecambahn. Penelitian pengaruh cahaya terhadap perkecambahan telah dilakukan oleh Borthwick et al (1952) dan Flint 1936) pada biji lettuce. Dari hasil penelitiannya terbukti bahwa radiasi yang mendukung perkecambahan yaitu sekitar Å. Adapun penyinaran yang sangat mendukung terhadap perkecambahan yaitu 6600 Å. Sedangkan radiasi yang menghambat perkecambahan berada di sekitar Å dengan penghambatan maksimum sekitar Å. (Abidin, Z., 1991) 2.5. Asam Lemak, Lipid, dan Protein Asam Lemak Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak, baik yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Asam lemak merupakan asam karboksilat yang berantai karbon panjang. (Poedjiadi,A.1994) Asam lemak diperoleh dari hewan dan tumbuh-tumbuhan seperti kelapa sawit, kelapa, jagung, kedelai, biji jarak, biji karet, biji bunga matahari dan minyak dedak padi. Sedangkan asam lemak sintetik dapat diperoleh dari industri petrochemical. Dalam penggunaannya, asam lemak memegang peranan penting dalam industri oleochemical, seperti industri sabun, detergent, alkohol lemak, polimer, amina lemak, kosmetik dan farmasi. (Arifan,F.,2011) Lipid Seperti karbohidrat, lipid juga tersusun dari atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen, tetapi lemak selalu memiliki porsi atom hidrogen yang lebih banyak dibanding pada

15 molekul karbohidrat. Lemak disintesis dari gliserol dan asam-asam lemak. Didalam sel, gliserol disintesis dari glukosa. Asam lemak yang paling sederhana adalah asam asetat. Gugus karboksil (-COOH) merupakan ciri dari molekul asam-asam organik. Secara kimia lemak dan minyak merupakan senyawa yang sangat mirip. Walaupun secara fisik, lemak berbentuk padat sedangkan minyak berbentuk cair pada suhu kamar. Baik lemak ataupun minyak terbentuk dari satu molekul gliserol dengan 3 molekul asam lemak. Oleh sebab itu, lemak dan minyak sering disebut sebagai trigliserida. Titik didih dan sifat lemak lainnya tergantung pada jenis asam-asam lemak yang terkandung. Asam lemak hampir selalu mempunyai jumlah atom karbon yang genap, biasanya 16 atau 18 karbon. Titik didih akan tinggi jika rantai asam lemaknya panjang dan jenuh (tanpa ikatan rangkap). Lemak umumnya mengandung asam lemak jenuh, sedangkan minyak mengandung 1 sampai 3 asam lemak tak jenuh. (Lakitan,B.2011) Protein Protein adalah suatu polipeptida yang mempunyai bobot molekul yang sangat bervariasi, dari 5000 hingga lebih dari 1 juta. Protein memiliki peranan penting dalam kehidupan, antara lain yaitu proses kimia dalam tubuh dapat berlangsung dengan baik karena adanya enzim, yaitu suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Protein dapat dengan mudah dipengaruhi oleh suhu tinggi, ph dan pelarut organik. Dengan cara hidrolisis oleh asam atau enzim, protein akan menghasilkan asam-asam amino. Asam-asam amino ini terikat satu sama lain dengan ikatan peptida. Asam amino ini merupakan asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. (Poedjiadi,A.,1994) 2.6. Gugus Prostetik dan Koenzim Disamping komponen proteinnya, beberapa enzim juga mengandung senyawa organik nonprotein dengan ukuran molekul yang lebih kecil. Senyawa nonprotein pada enzim ini disebut gugus prostetik. Gugus prostetik terikat erat pada molekul protein enzim dengan ikatan kovalen dan esensial untuk aktivitas katalitik enzim yang bersangkutan,

16 contohnya adalah enzim dehidrogenase yang berperan dalam respirasi dan perombakan asam lemak. Beberapa enzim mengandung gugus prostetik yang mengikat ion-ion logam, seperti besi dan tembaga pada sitokrom oksidase. Jenis protein lain, yakni glikoprotein yang mengandung gula yang berperan dalam aksi enzimatiknya atau melindungi enzim dari suhu ekstrim, bahan perusak internal (misalnya protease) dan mungkin terhadap patogen dan herbivora. Beberapa enzim lainnya tidak mengandung gugus prostetik, tetapi untuk melaksanakan aktivitasnya membutuhkan partisipasi dari senyawa organik lain dan atau ion logam tertentu. Senyawa organik atau ion logam yang membantu fungsi enzim disebut sebagai koenzim. Ion logam yang berpartisipasi ini juga sering disebut aktivatior logam. Koenzim tidak terikat pada molekul protein penyusun enzim. Beberapa unsur hara dapat berperan sebagai aktivator enzim, ion Mg 2+ berperan sebagai aktivator enzim-enzim yang menggunakan ATP atau nukleosida difosfat atau trifosfat lainnya sebagai substrat. (Lakitan,B.,2011) Pengendalian Oleh Efektor Enzim merupakan protein khusus yang dapat bergabung dengan suatu substrat spesifik untuk mengkatalisasi reaksi biokimia dari substrat tersebut (Maier et al., 2000). Dalam reaksi tersebut enzim mengubah senyawa yang disebut substrat menjadi bentuk suatu senyawa baru yang disebut produk. Enzim memiliki substrat spesifik dan reaksi kimia yang spesifik untuk dikatalisnya. (Palmer, 1985) Pengendalian enzim sering kali dilakukan dengan cara mengikatkan enzim dengan suatu senyawa lain, yang dapat menghalangi tempat-kegiatan (active site) atau mengubah konformasi enzim sehingga aktivitas katalitiknya berubah. Senyawa yang mengubah laju secara ini disebut efektor atau modulator aktivitas enzim.

17 Efektor dapat berupa aktivator yang meningkatkan aktivitas, atau inhibitor yang menurunkan aktivitas. Secara umum, aktivasi merupakan cara untuk pengerahan (mobilisasi) senyawa cadangan; bahan bakar disediakan untuk dibakar, sebagai tanggapan terhadap efektor yang bertindak sebagai isyarat yang menunjukkan bahwa kebutuhan produksi energi meningkat Pengaruh ph Dan Suhu Terhadap Aktivitas Enzim Pengaruh ph Enzim biasanya melakukan katalis paling efektif pada kadar H + tertentu, tidak hanya karena katalisis tergantung pada perbandingan yang tepat antara gugus-gugus asam dan basa yang ada tetapi juga karena konformasi protein tergantung pula pada muatan gugus-gugus yang membentuk ikatan. Perubahan yang besar pada ph menyebabkan penurunan yang berarti pada suhu transisi bagi kerusakan konformasi Pengaruh Suhu Laju reaksi yang dikatalisis oleh enzim seperti halnya reaksi biasa akan meningkat dengan peningkatan suhu. Ini berlaku sampai suhu tertentu tercapai. Di luar rentang kritis, yaitu pada suhu transisi, aktivitas enzim menurun dengan tajam. Diatas suhu tertentu tidak hanya enzim saja, bahkan hampir semua protein akan mudah rusak konformasinya. Bila energi termal menjadi cukup besar untuk mengakibatkan pemutusan beberapa ikatan, maka ikatan-ikatan di sekitarnya akan melemah, dan seluruh molekul akan membuka. Kerusakan yang luar pada konformasi ini dikenal sebagai denaturasi protein. (Mcgilvery,R.W. 1996) 2.8. Isolasi dan Pemurnian Enzim Tujuan Pemurnian enzim adalah mengisolasi protein enzim spesifik dari ekstrak mentah seluruh sel yang mengandung banyak komponen lain. Molekul-molekul kecil dapat diangkat dengan dialisis atau filtrasi gel, asam nukleat dengan presipitasi dengan

18 antibiotika streptomisin, dll. Persoalannya adalah memisahkan enzim yang diinginkan dari campuran ratusan protein yang secara kimia dan fisika serupa. Prosedur pemurnian klasik yang berguna termasuk pengendapan (presipitasi) dengan konsentrasi garam yang bervariasi (umumnya amonium atau Natrium sulfat) atau pelarut (aseton atau etanol), pemanasan diferensial atau denaturasi ph, sentrifugasi, filtrasi gel dan elektroforesis. Penyerapan (adsorpsi) selektif dan pelarutan (elution) protein dari penukar anion selulosa dietilaminoetilselulosa dan penukar kation karboksimetilselulosa juga telah sangat berhasil untuk pemurnian dalam jumlah besar dan cepat. (Martin,D.W.,1987) Proses pengendapan protein dengan menggunakan amonium sulfat berkonsentrasi tinggi terutama digunakan bila diinginkan mengisolasi satu macam protein saja. Sedangkan bila dengan menggunakan pelarut organik sebaiknya dilakukan pada suhu rendah untuk menghindari terjadinya denaturasi. (Poedjiadi,A.1994) 2.9. Minyak Inti Kelapa Sawit atau PKO Sebagai Subtrat Minyak kelapa sawit yang dihasilkan dari buah kelapa sawit disebut minyak kelapa sawit mentah (CPO) dan inti sawit dinamakan minyak inti kelapa sawit (Palm kernel Oil/PKO) (ketaren, 1986). Inti sawit merupakan hasil olahan dari biji sawit yang telah dipecah menjadi cangkang dan inti. Inti sawit mengandung lemak, protein, serat dan air. Pada pemakaiannya lemak yang terkandung didalamnya disebut minyak inti sawit dan ampas atau bungkilnya yang kaya protein digunakan sebagai bahan makanan ternak. Kadar minyak dalam inti kering adalah 44 53%. (Mangoensoekardjo.S., 2003) Minyak inti sawit memiliki rasa dan bau yang khas. Minyak mentahnya mudah sekali menjadi tengik bila dibandingkan dengan minyak yang telah dimurnikan. Titik lebur dari minyak inti sawit adalah berkisar antara 25 o C 30 o C. (Sitinjak K, 1983). Minyak inti sawit merupakan trigliserida campuran, yang berarti bahwa gugus asam lemak yang terikat dalam trigliserida trigliserida yang dikandung lemak ini jenisnya

19 lebih dari satu. Jenis asam lemaknya meliputi C 6 (asam kaproat) sampai C 18 jenuh (asam stearat) dan C 18 tak jenuh (asam oleat dan asam linoleat). (Winarno,FG., 1991) Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit Dan Minyak Inti Sawit Asam Lemak Asam kaprilat Asam Kaproat Asam laurat Asam miristat Asam palmitat Asam stearat Asam oleat Asam linoleat Sumber : Ketaren 1996 Minyak Inti sawit PKO (%) , , ,5-2 Minyak Kelapa Sawit CPO (%) ,1 2, ,6 4, Minyak inti sawit yang baik, berkadar asam lemak bebas yang rendah dan berwarna kuning terang serta mudah dipucatkan. Bungkil inti sawit diinginkan berwarna relatif terang dan nilai gizi serta kandungan asam aminonya tidak berubah. (Ketaren, 1996)