ldentlflkasl ENZIM EIPOKSIGENASE DARl BEBERAPW VARlETAS KACANG TANAW (Arachis hypogaea)

Transkripsi

1 ldentlflkasl ENZIM EIPOKSIGENASE DARl BEBERAPW VARlETAS KACANG TANAW (Arachis hypogaea) Oleh ASWATI ELIANA 1989 FAKULTAS TEKWOLOOI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR IDENTIFIKASI ENZIM LIPOKSIGENASE DARI BEBERAPA VARIETAS KACANG TANAH CAr~chis hypogqea> Oleh ASWATI ELIANA F Dilahirkan di Magelang, tanggal 2 Desember 1965 tanggal lulus :!O ~ ~ ~ ~ b i :t(jg$ Disetujui, Bogor, 47,

3 Aswati Eliai~~a, F ldentifikasi Enzim Lipnksigenase dari Beberapa Varietas Kacang 'l'anah (Arachis hypogaea). Di bawah bimbii~gan Ur.Tr. M. Aman Wirakartakusumah, MSc., Ir. B.A. Susilo Santosa, MS. dan Dr.Ir. Djoko S. Damardjati, MSc. RI NGKASAN Oksidasi lemak merupakan masalah serius yang dapat mem- pengaruhi mutu kacang tanah dan produk olahannya. Enzim lipoksigenase merupakan salah satu katalis penting yang pat mengkatalisa oksidasi asam lemak tidak jenuh membentuk senyawa hidroperoksida. Hidroperoksida ini dapat terurai menjadi asam, keton dan aldkhid rantai pendek yang da- berperan dalam pembentukan flavor yang tidak disukai. Selain itu hidroperoksida juga dapat berinteraksi dengan protein, asam amino dan peptida menghasilkan senyawa volatil dengan bau tidak enak yang sangat menyengat dan dapat menurunkan gizi produk lemak kacang tanah. nilai Dalam penelitian ini diamati beberapa sifat dasar enzim lipoksigenase kacang tanah. Dengan diketahuinya sifat-sifat dan karakteristik lipoksigenase dapat diusahakan aktivitas enzim ini selama proses pengolahan. pencegahan Fraksi protein terbesar dalam kacang tanah adalah frak- si globulin, persen dari total protein yang ter- ekstrak. Sedangkan fraksi protein dengan aktivitas genase tinggi adalah fraksi albumin, persen lipoksi- total aktivitas. Berdasarkan hasil inilah isolasi enzim lipoksi- genase dilakukan terhadap fraksi albumin. Purifikasi enzim lipoksigenase dengan ammonium sulfat persen jenuh meningkatkan aktivitas spesifik menjadi kali aktivitas spesifik enzim kasar. Pemisahan lipoksigenase dengan gel filtrasi SEphadex G-150 menghasil- kan tiga puncak aktivitas untuk masing-masing galur dengan aktivitas spesifik kali aktivitas spesifik enzim kasar. Berat molekul enzim lipoksigenase kacang tanah sama un tuk t iap fraksi (puncak) pada masing-masing varietas/ga-

4 lur, yaltu 18(101) (Hf U.28) untuk varletas i;a,?ah dan (Hf 0 29) untuk galur 1509 dart Enzim lipoksigenase kacang tanah terdenaturasi setelah pemanasan 711 "C selama 30 menit untuk varietas Ga.iah dan 15 menit untuk galur 1509 dan Energi aktivasi lipoksigenase dari varietas Gajah lebih rendah dari pada lipoksigenase dari galur 1509 darr i512, yaitu kal/mol. Sedangkan energi aktivasi lipoksigenase dari galur 1509 dan 1512 hampir sama. yaitu dan kal/mol. Hasil ini menunjukkan bahwa lipoksigenase kacang tanah varietas Gajah relatif lebih stabil terhadap panas dari pada galur 1509 dan 1512, karena bila energi aktivasi lebih rendah berarti pengaruh perubahan suhu terhadap nilai k juga lebih kecil. Enzim ini mempunyai aktivitas tinggi pada ph 6-7, dan terdenaturasi pada ph di bawah 3 atau di atas 10. Nilai Km lipoksigenase dari varietas Gajah lebih tinggi dari pada lipoksigenase dari galur 1509 dan Hal ini menunjukkan bahwa lipoksigenase dari galur 1509 dan 1512 lebih reaktif dari pada varietas Gajah.

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT., karena hanya dengan Rahmat-Nya penulis dapat nenyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi. Skripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian di Balai Penelitian Tanaman Pangan, Sukamandi selama delapan bulan mulai bulan Agustus 1988 hingga Maret Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampikan ucapan terimakasih kepada : 1. Bapak ibu dan keluarga tercinta, atas dorongannya selama penulis belajar di IPB. 2. Dr. Ir. M. Aman Wirakartakusumah, MSc., selaku dosen pembimbing utama atas pengarahan dan bimbingan selama penelitian hingga tersusunnya skripsi ini 3. Dr. Ir. Djoko S. Damardjati, MSc., selaku pembimbimg pendamping dan ketua Kelompok Peneliti Kimia, BPTP Sukamandi, yang telah memberi kesempatan penulis untuk melakukan penelitian di lab. Kimia, BPTP Sukamandi serta pengarahan dan bimbingan selama penelitian dan penyusunan skripsi. 4. Ir. B.A. Susilo Santosa, MS., selaku pembimbing pendamping yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan selama penelitian dan penyusunan skripsi. 5. Karyawan lab. Kimia BPTP Sukamandi, yang telah menbantu kelanearan selama penelitian.

6 6. Teman-teman seperjuangan di Sukamandi, yang telah memberi semangat selama penelitian. 7. Semua pihak yang telah membantu penulis. Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih belum sempurna. Saran dan kritik pembaca sangat penulis harapkan. Akhir kata semoga hasil penelitian dan tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan informasi ini. Penulis

7 DAFTAR IS1 KATA PENGANTAR... DAFTAR IS1... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... I. PENDAHULUAN A. KACANG TANAH... B. LIPOKSIGENASE... C. PURIFIKASI LIPOKSIGENASE... D. AKTIVITAS LIPOKSIGENASE... E. STABILITAS ENZIM... I1. TINJAUAN PUSTAKA F. KINETIKA ENZIM... I11. BAHAN DAN METODA... A. ALAT DAN BAHAN... B. NETODA PENELITIAN Persiapan Sampel Fraksinasi Protein Kacang Tanah Ekstraksi dan Isolasi Enzim Lipoksigenase. 4. Analisa Aktivitas Lipoksigenase Penentuan Protein Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim Stabilitas Enzim Terhadap ph Penentuan Km...

8 9. Penentuan Pola Protein Penentuan Berat Molekul... IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... A. KADAR AIR. LEMAK DAN PROTEIN... B. AKTIVITAS LIPOKSIGENASE DARI BERBAGAI FRAKSI PROTEIN... C. PURIFIKASI LIPOKSIGENASE... D. BERAT MOLEKUL LIPOKSIGENASE... E. STABILITAS ENZIM TERHADAP ph... F. STABILITAS ENZIM TERHADAP PANAS... G. KINETIKA ENZIM... V. KESIMPULAN DAN SARAN... VI. DAFTAR PUSTAKA... LAHPIRAN...

9 DAFTAR TABEL 1. Komposisi kimia biji kacang tanah Komposisi air, lemak dan protein kacang tanah Fraksi-fraksi protein kacang tanah Aktivitas lipoksigenase dari berbagai fraksi protein Nilai Rf fraksi protein kacang tanah varietas Gajah Nilai Rf fraksi protein kacang tanah Galur Nilai Rf fraksi protein kacang tanah Galur Aktivitas lipoksigenase pada tiap tahap purifikasi Pola protein eluen Sephadex Nilai Rf dan berat nolekul lipoksigenase kacang tanah Tabek 11. Persamaan garis dan korelasi laju kerusakan enzim lipoksigenase kacangtanah pada berbagai suhu Konstanta kecepatan reaksi lipoksigenase kacang tanah Nilai Km dan Vmaks lipoksigenase kacang tanah... 71

10 DAFTAR GAMBAR 1. Penampang melintang biji kacang tanah Kecepatan kerusakan enzim pada berbagai suhu Pengaruh suhu terhadap stabilitas enzim 4. Stabilitas enzim terhadap ph Pengaruh konsentrasi substrat terhadap kecepatan reaksi yang dikatalisa enzim "Lineweaver-Burk plot" dari l/v terhadap 1/[S] yang dipergunakan untuk evaluasi grafik Km dan Vmaks Metoda fraksinasi protein Bagan alir purifikasi enzim lipoksigenase kacang tanah Pola protein dari fraksi protein kacang tanah varietas Gajah Pola protein dari fraksi protein kacang tanah Galur Pola protein dari fraksi protein kacang tanah galur ph optimum lipoksigenase kacang tanah Pemisahan lipoksigenase kacang tanah varietas Gajah dengan Sephadex Pemisahan lipoksigenase kacang tanah galur 1509 dengan Sephadex G Pemisahan lipoksigenase kacang tanah galur 1512 dengan Sephadex Pola protein eluen gel fitrasi Sephadex G Kurva standar berat molekul dengan SDS-PAGE 20. Pengaruh ph terhadap aktivitas lipoksigenase...