KARBOHIDRAT II Uji Seliwanoff, Osazon, dan Iod

Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Jumat, 2 Oktober 2015 Struktur dan Fungsi Biomolekul Waktu : 08.00-11.00 WIB PJP : Inda Setyawati, STP, MSi Asisten : Caecilia Jessica U Mayang Dewi MU Rizqy Fachria KARBOHIDRAT II Uji Seliwanoff, Osazon, dan Iod Kelompok 15 Muhammad Alwin Azhari Ni Putu Mega Gena Yani Neni Widowati Nisa Widya Amanda G84130075 G84130017 G84130048 G84130086 DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2015

1 PENDAHULUAN Karbohidrat merupakan polihidroksialdehida, polihidroksiketon, atau zat yang dapat menghasilkan senyawa itu jika dihidrolisis. Karbohidrat tersusun atas unsur-unsur karbon, oksigen, dan hidrogen. Karbohidrat memiliki fungsi sebagai sumber energi utama, cadangan makanan, dan zat pembangun struktur jaringan tubuh. Karbohidrat dapat diubah menjadi ATP melalui metabolisme dalam sel dan energi ATP tersebut digunakan untuk beraktivitas (Purawisastra dan Sahara 2010). Berdasarkan strukturnya, karbohidrat dapat dibedakan menjadi polisakarida, oligosakarida, dan monosakarida. Polisakarida merupakan gabungan dari ratusan hingga ribuan monosakrida dan biasanya identik. Oligosakarida adalah gabungan dari dua atau lebih monosakrida. Oligosakarida yang tersusun atas dua monosakrida disebut disakarida. Monosakarida merupakan gula sederhana yang menjadi monomer bagi oligosakrida dan polisakarida. Monosakarida juga dapat dikelompokkan berdasarkan kriteria tertentu. Berdasarkan jumlah atom karbon, monosakarida dapat dibagi menjadi triosa (3 atom C), tetrosa (4 atom C), pentosa (5 atom C), heksosa (6 atom C), dan seterusnya. Adapun berdasarkan jenis gugus karbonilnya, karbohidrat dibagi menjadi aldosa (gugus aldehid) dan ketosa (gugus keton). Contoh monosakarida antara lain glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Contoh disakrida adalah maltosa, sukrosa, dan laktosa. Adapun contoh polisakarida ialah amilum, selulosa, kitin, gum arab, dan sebagainya (McMurry 2008) Sampel yang digunakan pada percobaan ini adalah glukosa, fruktosa, maltosa, laktosa, sukrosa, pati, tepung agar, dan gum Arab. Glukosa dan fruktosa merupakan jenis monosakarida yang memiliki struktur yang berbeda. Glukosa memiliki struktur heksosa, sedangkan fruktosa memiliki struktur pentosa. Maltosa, sukrosa, dan laktosa tergolong jenis disakarida. Maltosa disusun oleh dua molekul glukosa, sukrosa disusun oleh molekul glukosa dan fruktosa, sedangkan laktosa disusun oleh molekul glukosa dan galaktosa. Pati merupakan polisakarida yang terdiri atas fraksi amilum dan fraksi amilopektin. Fraksi amilum berupa rantai linier dari 50-300 unit D-glukosa dengan ikatan α-1,4-glikosidik. Fraksi amilopektin berupa rantai sangat bercabang dengan 300-5000 unit D-glukosa dengan rantai linier dari 25-50 unit D-glukosa yang bertautan α-1,4-glikosidik dan dihubungkan pada titik cabang lewat tautan α-1,6-glikosidik (Wilson dan Walker 2000). Tepung agar mengandung pektin yang memiliki struktur rantai lurus asam α-d-galaktoronat melalui ikatan α-1,4-glikosidik. Pektin terdapat pada dinding sel dan lapisan intraseluler semua tanaman di darat. Pektin komersial diperoleh dari kulit jeruk dan apple pomace. Gum Arab merupakan eksudat yang dihasilkan pohon akasia. Gum Arab terdiri atas 2 fraksi, yaitu 70 % fraksi gom yang mengandung rantai polisakarida dengan sedikit/tanpa senyawaan nitrogen dan fraksi protein-polisakarida (McMurry 2008). Pengujian karbohidrat dapat dilakukan dengan berbagai metode pengujian, yaitu uji Molisch, Benedict, Barfoed, fermentasi, Tauber, Osazon, Iod, dan Seliwanoff. Masing-masing pengujian memiliki prinsip dan spesifikasi tertentu yang disebabkan oleh interaksi reagen uji dengan sampel (Bintang 2010). Percobaan Karbohidrat II bertujuan menganalisis sifat, reaksi, dan struktur karbohidrat melalui uji Seliwanoff, Osazon, dan Iod.

2 (a) (b) Gambar 1 Struktur (a) D-glukosa sebagai gula aldosa dan (b) D-fruktosa sebagai gula ketosa METODE Tempat dan Waktu Praktikum ini dilakukan di Laboratorium Pendidikan Departemen Biokimia IPB pada hari Jumat, 2 Oktober 2015 pukul 08.00 11.00 WIB. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada percobaan ini antara lain glukosa 1 %, fruktosa 1 %, sukrosa 1 %, laktosa 1 %, maltosa 1 %, pati 1 %, akuades, pereaksi Seliwanoff, campuran fenil hidrazin Na-asetat kering, tepung pati, tepung gum arab, tepung agar-agar, dan iod encer. Adapun alat yang digunakan antara lain tabung reaksi, rak tabung reaksi, gelas piala, pipet tetes, pipet Mohr, penangas air, mikroskop, dan pelat uji/tetes. Prosedur Percobaan Uji Seliwanoff Sebanyak 2.5 ml pereaksi Seliwanoff dimasukkan ke dalam 6 tabung reaksi. Lalu ditambahkan masing-masing 2-3 tetes larutan glukosa 1 %, fruktosa 1 %, sukrosa 1 %, laktosa 1 %, maltosa 1 % dan pati 1 %. Larutan dipanaskan selama 60 detik dalam penangas air dan diamati perubahan warnanya. Uji Osazon Campuran masing-masing larutan uji, yaitu glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan pati dengan fenil hidrazin Na-asetat diletakkan pada preparat beberapa tetes. Setelah itu diamati bentuk kristalnya di bawah mikroskop cahaya.

3 Uji Iod Tepung pati, agar-agar, dan tepung gum Arab masing-masing dimasukkan seujung sudip ke dalam plat tetes. Setelah itu, ditambahkan satu tetes larutan iod encer dan diaduk. Lalu, diamati perubahan warnanya. Percobaan uji iod dilakukan dua kali ulangan. HASIL DAN PEMBAHASAN Uji Seliwanoff bertujuan untuk membedakan gula aldosa dengan gula ketosa. Prinsip uji Selliwanoff ialah pembentukan 4-hidroksi-metil-furfural dan reaksi dengan resorsinol (1,3-dihidroksi benzena) untuk membentuk kompleks berwarna merah. Uji ini bersifat spesifik terhadap gula yang memiliki gugus ketosa. Warna merah menunjukkan hasil uji Seliwanoff yang positif. Warna merah tersebut adalah hasil kondensasi dari resorsinol yang sebelumnya didahului oleh pembentukan hidroksimetil furfural yang berasal dari konversi fruktosa oleh HCl panas, kemudia menghasilkan asam levulinat dan hidroksi metil furfural. Uji ini didasarkan pada fakta ketika dipanaskan, ketosa lebih cepat terhidrasi daripada aldosa (Tanjung dan Kusnadi 2015). Adapun hasil uji Seliwanoff terhadap beberapa sampel gula tertera pada Tabel 1. Sesuai pada data Tabel 1, uji Seliwanoff yang bernilai positif terjadi pada sampel fruktosa dan sukrosa, sedangkan sampel lain bernilai negatif. Fruktosa dapat memberikan hasil positif terhadap uji Seliwanoff karena strukturnya memiliki gugus keton atau tergolong sebagai gula ketosa. Sukrosa merupakan disakarida yang terbentuk dari gabungan glukosa dan fruktosa. Hal tersebut mengakibatkan sukroa juga memiliki gugus keton pada monomer fruktosanya sehingga uji Seliwanoff juga positif untuk sukrosa. Sampel yang lain memberikan hasil negatif terhadap uji Seliwanoff sehingga dapat diketahui bahwa sampel tersebut tidak mengandung gugus ketosa pada strukturnya. Uji Osazon memiliki prinsip reaksi aldosa atau ketosa dengan hidrazin untuk membentuk hidrazon. Dengan hidrazin yang berlebih, akan terbentuk produk oksidasi hidrazon. Tahap berikutnya ialah reaksi ketosa atau aldehida hidrazon dengan fenilhidrazin yang membentuk osazon. Osazon yang terbentuk ditunjukkan dengan terbentuknya kristal (Kusbandari 2015). Adapun hasil uji Osazon terhadap beberapa sampel gula tertera pada Tabel 2. Setiap sampel gula memiliki bentuk kristal Osazon yang berbeda-beda. Menurut Bintang (2010) kristal Osazon glukosa memiliki bentuk seperti jarum-jarum tunggal berwarna kuning. Kristal Osazon sukrosa memiliki bentuk bulat dan berwarna merah seperti sel darah. Kristal sukrosa memiliki bentuk jarum yang saling bertautan. Kristal Osazon laktosa berbentuk jarum yang pangkalnya saling bergabung membentuk gumpalan. Kristal Osazon laktosa memiliki bentuk yang menyerupai ranting tanaman dengan ujung yang lebih runcing. Adapun bentuk kristal Osazon hasil pengamatan tidak begitu dapat diamati secara jelas. Hal tersebut dapat disebabkan oleh kurangnya perbesaran mikroskop yang digunakan saat pengamatan. Selain itu, faktor-faktor teknik pembuatan preparat sampel gula juga turut menentukan

4 Tabel 1 Uji Seliwanoff Sampel Hasil Warna Gambar Glukosa - Kuning Fruktosa + Merah Sukrosa + Merah Laktosa - Kuning Maltosa - Kuning Pati - Kuning Keterangan : (+) : mengandung gugus ketosa (-) : tidak mengandung gugus ketosa keberhasilan pengamatan bentuk kristal Osazon. Uji Iod dikatakan positif jika menghasilkan warna biru. Larutan pati akan bereaksi dengan iod membentuk warna biru karena iod masuk ke dalam rongga pada molekul pati. Senyawa ini hanya stabil dalam larutan dingin. Pada proses pemanasan, warna biru akan hilang karena molekul pati meregang sehingga iod lepas dari rongga molekul pati, tetapi akan kembali menjadi biru bila didinginkan. Amilosa akan memberikan warna yang lebih biru bila daripada amilopektin (Firdausi dan Zulaika 2015). Adapun hasil uji Iod terhadap pati, agar-agar, dan gum Arab tertera pada Tabel 3. Hasil uji Iod yang bernilai positif hanya pada sampel pati. Hal tersebut disebabkan oleh struktur amilosa dan amilopektin pati yang memiliki rongga sehingga iod dapat terperangkap dalam rongga tersebut dan menyebabkan warna larutan menjadi biru. Uji Iod pada agar-agar dan gum Arab

5 Tabel 2 Uji Osazon Sampel Gambar Literatur Glukosa (www.mitunite.com) Fruktosa (Bintang 2010) Sukrosa (Bintang 2010) Laktosa (www.mitunite.com) Maltosa (www.mitunite.com) Pati bernilai negatif karena struktur kedua polisakarida tersebut tidak berongga seperti pati. Tepung agar-agar mengandung pektin yang memiliki struktur rantai lurus asam α-d-galaktoronat melalui ikatan α-1,4-glikosidik. Pektin terdapat pada dinding sel dan lapisan intraseluler semua tanaman di darat. Pektin komersial diperoleh dari kulit jeruk dan apple pomace. Gum Arab merupakan eksudat yang dihasilkan pohon akasia. Gum Arab terdiri atas 2 fraksi, yaitu 70 % fraksi gom yang mengandung rantai polisakarida dengan sedikit/tanpa senyawaan nitrogen dan fraksi protein-polisakarida (McMurry 2008).

6 Tabel 3 Uji Iod Sampel Hasil Warna Gambar Pati + Biru Gum Arab - Kuning Agar-agar - Kuning Uji Seliwanoff bukanlah satu-satunya metode untuk membedakan gula aldosa dengan ketosa. Gula aldosa atau ketosa juga dapat dibedakan dengan menggunakan uji Fehling dan uji Tetrazolium Merah. Akan tetapi, ketiga metode tersebut memiliki prinsip yang berbeda. Uji Seliwanoff memiliki prinsip pembentukan kompleks warna furfural dengan kromofor dan uji ini spesifik terhadap ketosa, sedangkan uji Fehling dan Tetrazolium Merah memiliki prinsip reaksi reduksi-oksidasi dan spesifik terhadap aldosa. Uji Tetrazolium Merah lebih sensitif dibandingkan dengan uji Fehling (Bintang 2010). SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Karbohidrat dapat diamati sifat, reaksi, dan strukturnya melalui uji yang bersifat kualitatif. Masing-masing uji memiliki fungsi dan prinsip yang berbeda. Uji Seliwanoff digunakan untuk membedakan gula ketosa dengan gula aldosa. Uji Osazon digunakan untuk mengamati bentuk kristal Osazon senyawa gula. Uji Iod digunakan untuk menentukan kandungan pati suatu bahan. Saran Data uji Osazon yang diperoleh masih kurang baik. Hal tersebut mengakibatkan bentuk kristal Osazon sampel tidak dapat diamati secara jelas. Perlu dilakukannya pengaturan tertentu pada mikroskop yang digunakan saat pengamatan, terutama pada fokus dan perbesarannya. Selain itu, perlu juga diperhatikan teknik penyiapan preparat sampel gula yang akan diamati di bawah mikroskop.

7 DAFTAR PUSTAKA Bintang M. 2010. Biokimia Teknik Penelitian. Jakarta (ID) : Erlangga. Firdausi W, Zulaika E. 2015. Potensi Azotobacter spp. sebagai pendegradasi karbohidrat. Jurnal Sains dan Seni ITS 4(1): E.5-E.6. Kusbandari A. 2015. Analisis kualitatif kandungan sakarida dalam tepung dan pati umbi ganyong (Canna edulis Ker.). Pharmaciana 5(1): 35-42. McMurry J. 2008. Organic Chemistry 8 th Edition. New York (US): W.H. Freeman and Company. Purawisastra S, Sahara E. 2010. Isolasi galaktomanan ampas kelapa rumah tangga dan bungkil industri minyak kelapa. Jurnal Puslitbang Gizi dan Makanan 33(1): 23-29. Tanjung YLR, Kusnadi J. 2015. Biskuit bebas gluten dan bebas kasein bagi penderita autis. Jurnal Pangan dan Agroindustri 3(1): 11-22. Wilson K, Walker J. 2000. Principles and Techniques of Practical Biochemistry 5 th Edition. Cambridge (AU): Cambridge University Press.