Analisis Protein

ANALISIS PROTEIN

Dosen Pengampu:

Surya Amal, S.Si, M.Kes, Apt

           

Disusun Oleh:

Desta Astarina Saputri Toasa

35.2014.7.1.0955

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS DARUSSALAM GONTOR

NGAWI

2018

Abstrak

Protein adalah senyawa organik komplek berbobot molekul besar yang terdiri dari asam amino yang terhubung satu sama lain denga ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan kadang kala sulfur dan fosfor. Protein memiliki peran peenting dalam pembentukan struktur, fungsi, regulasi sel-sel makhluk hidup dan virus. Protein juga bekerja sebagai neurotransmiter dan pembawa oksigen dalam darah (hemoglobin) serta  sumber energi bagi tubuh. Sedang adanya analisis protein berguna untuk keperluan pelabelan gizi dan mengetahui sifat fungsional serta penentuan sifat biologis protein. Analisis protein dapat dilakukan dengan dua cara yaitu secara kualitatif dan kuantitatif.

A.    Pengertian protein

Protein berasal dari kata protos yaitu bahasa yunani yang berarti “ yang paling utama” adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer asam amino yang terhubung satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein ditemukan oleh ahli kimia belanda, Geraldus Mulder (1802-1880).

Protein merupakan salah satu makromolekul yang penting dalam bahan pangan. Analisis protein penting untuk keperluan pelabelan gizi, mengetahui sifat fungsional dan penentuan sifat biologis protein. Analisis protein juga perlu dilakukan untuk mengetahui kandungan total protein dari suatu bahan pangan, jumlah protein tertentu dalam suatu campuran, kandungan protein hasil   dari   suatu   isolasi   dan   purifikasi   protein,   kandungan   non-protein nitrogen, komposisi asam amino dan nilai gizi protein.

Umumnya terdapat 20 jenis asam amino yang menyusun struktur protein,dari dua puluh macam asam amino, tubuh orang dewasa membutuhkan delapan jenis asam amino esensial yaitu lisin, leusin, isoleusin, valin, triptofan, fenilalanin, metionin, treonin, sedangkan untuk anak-anak yang sedang tumbuh, ditambahkan dua jenis lagi yaitu hstidin dan arginin. Adapun contoh asam amino non-essensial yaitu prolin, serin, tirosin, sistein, glisin, asam glutamat, alanin, asam aspartat, aspargin, ortinin (Irianto dan Waluyo, 2004). Semua asam amino penyusun protein mempunyai ciri yang sama, yaitu memiliki gugus karboksil (-COOH) yang bersifat asam dan gugus amino (-NH2) yang bersifat basa yang diikat pada atom karbon yang sama.

B.     Struktur protein

Struktur protein mengacu pada susunan/urutan linier dari konstituen asam amino yang secara kovalen dihubungkan melalui ikatan peptida. Susunan tersebut merupakan suatu rangkaian unik dari asam amino yang menentukan sifat dasar dari berbagai protein dan secara umum menentukan bentuk struktur sekunder dan tersier (Winarno, 1991).

C.     Fungsi protein

Protein mempunyai fungsi bermacam-macam bagi tubuh, yaitu sebagai enzim, zat pengatur pergerakan, pertahanan tubuh, dan alat pengangkut. Sebagai zat-zat pengatur, protein mengatur proses-proses metabolisme dalam bentuk enzim dan hormon. Proses metabolik (reaksi biokimiawi) diatur dan dilangsungkan atas pengaturan enzim, sedangkan aktivitas enzim diatur lagi oleh hormon, agar terjadi hubungan yang harmonis antara proses metabolisme yang satu dengan yang lain (Sediaoetama, 2008).

D.    Jenis-jenis protein

Berdasarkan sumbernya protein dibagi menjadi dua jenis, yaitu (Budianto, 2009):

1.      Protein hewani. Protein hewani adalah protein yang berasal dari hewan, dimana hewan yang memakan tumbuhan mengubah protein nabati menjadi protein hewani. Contoh daging sapi, daging ayam, susu, udang, telur, belut, ikan gabus dan lain-lain. 

2.      Protein nabati. Protein nabati adalah protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Contoh jagung, kacang kedelai, kacang hijau, dan jenis kacang-kacangan lainnya yang mengandung protein tinggi.

Berdasarkan bentuknya, protein dibagi menjadi dua jenis, yaitu:

1.      Protein fibriler (skleroprotein), yaitu protein yang berbentuk serabut. Protein ini tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam basa ataupun alkohol. Contohnya kolagen yang terdapat pada tulang rawan, miosin pada otot, keratin pada rambut, dan fibrin pada gumpalan darah. 

2.      Protein globuler (steroprotein), yaitu protein yang berbentuk bola. Protein ini larut dalam larutan garam dan asam encer, juga lebih mudah berubah di bawah pengaruh suhu, konsentrasi garam, pelarut asam dan basa dibandingkan protein fibriler. Protein ini mudah terdenaturasi, yaitu susunan molekulnya berubah diikuti dengan perubahan sifat fisik dan fisiologiknya seperti yang dialami oleh enzim dan hormon.

3.      Penetapan Kandungan Protein Bahan Pangan

E.     Penetapan kandungan protein

Analisis protein dapat dilakukan melalui analisis kuantitatif dan analisis kualitatif.

1.      Analisis kualitatif

Analisis kualitatif protein bisa dilakukan dengan beberapa reaksi warna seperti dengan pereaksi nihidrin, pereaksi biuret, dan pereaksi milon.

a.       Pereaksi nihidrin

Protein yang dilarutkan jika ditambah dengan peraksi Ninhidrin maka akan terbentuk warna biru lembayung. Reaksi anatara ninhidrin dengan gugus amina  primer  membentuk  warna ungu   yang isebut  juga  disebut  juga dengan warna ungu Ruheman. Gugus Imina seperti asam pipekolat dan prolin, gugus guanidin seperti arginin, gugus amida seperti asparagin, cincin indol seperti triptofan, gugus sulfhidril pada sistein, gugus-gus amino pada sitosin dan guanin, serta ion-ion sianida juga membentuk warna tertentu dengan pereaksi Ninhidrin.

b.      Reaksi biuret

Protein yang sudah dilarutkan ditambah dengan pereaksi biuret maka akan terbentuk warna biru lembayung.

c.       Reaksi milon

Protein ditambah larutan merkuro nitrat Hg2(NO3)2 dan asam sitrat pekat maka akan terbentuk warna merah. Adanya warna merah ini disebabkan oleh oksidasi asam nitrat pada asam amino yang mempunyai gugus OH seperti tirosin.

2.      Analisis kuantitatif

Analisis kuantitatif  protein  digunakan  untuk  mengetahui   kadar protein pada bahan dan produk pangan yang dapat ditentukan dengan metode volumetri dan spektrofotometri.

a.       Metode volumetri

Pada metode volumetri antara lain metode Kjehdahl dan metode titrasi formol.

1)      Metode kjehdal

Metode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein dan senyawa yang mengandung nitrogen. Metode ini didasarkan pada pengukuran kadar nitrogen total yang ada di dalam   sampel.   Kandungan   protein   dapat   dihitung   dengan mengasumsikan rasio   tertentu antara  protein terhadap   nitrogen untuk produk  tertentu  yang   dianalisis.  Karena   unsur  nitrogen  bukan  hanya berasal dari protein, maka metode ini umumnya didasarkan pada asumsi bahwa kadar nitrogen dalam protein adalah sekitar 16%.

2)      Metode titrasi formol

Penetapan  protein  metode  titrasi  formol  banyak digunakan   untuk analisis protein pada susu. Bila formaldehida ditambahkan ke dalam susu  yang  telah  dinetralkan,  formaldehida   tersebut  akan  bereaksi dengan gugus amino dari residu asam amino seperti lisin. Rekasi ini menyebabkan terjadinya konversi gugus NH2 menjadi gugus N=CH2 yang   menyebabkan   kehilangan   sifat   basa   dan   meningkatkan keasaman   protein.   Peningkatan   keasaman   protein   ini   kemudian diukur secara titrasi dengan menggunakan sodium hidroksida standar dengan   fenolftalein   sebagai   indikator.   Untuk   mengetahui   kadar protein harus dibuat percobaan serupa dengan menggunakan larutan yang   sudah   diketahui   kadar   proteinnya   (misalkan   dengan   cara Kjehdal).   Untuk   susu   dapat   digunakan   faktor   1,83.   Rumus perhitungan yang digunakan: Kadar protein susu (%)= titran formol x 1,83 Kadar kasein (%)= titran formol x 1,63.

b.      Metode volumetri

Metode ini hanya dapat digunakan unyuk protein terlarut. Pada penetapan kadar protein secara spektrofotometri digunakan bovin serum albumin (BSA) sebagai pembanding karena memberikan reprodsibilitas yang tinggi. Protein dapat ditetapkan kadarnya secara spektrofotometri visibel dengan menambah pereaksi tertentu.

1)      Metode bioret

Penetapan   kadar   protein   dengan   metode   biuret   didasarkan   pada kenyataan bahwa dua atau lebih ikatan peptida dapat berikatan secara kovalen   koordinasi  dengan   ion  Cu2+ dari   tembaga(II)   sulfat   yang berasal   dari   pereaksi   biuret   dalam   suasana   alkalis.   Ion   Cu2+ini berikatan dengan dua atom nitrogen dan dua atom oksigen dari dua ikatan peptida membentuk senyawa kompleks yang berwarna ungu yang dapat diukur secara spektrofotometri pada panjang gelombang 550 nm.

2)      Metode lowry

Prinsip   penetapannnya   adalah   reaksi   antara   Cu2+ dengan   ikatan pepetida dan reduksi dari asam fosfontungstat dan asam fosfomolibdat menjadi molibdenum yang berwarna biru yang jika digabung dengan warna yang terbentuk dari pereaksi lain yang digunakan pada metode ini maka dapat diukur absorbansinya pada panjang gelombang 600nm.

3)      Metode asam bikikoninat

Prinsip metode ini adalah bahwa adanya protein mampu mereduksi ion kupri menjadi ion kupro pada kondisi basa. Ion kupro membentuk kompleks dengan reagen BCA (yang berwarna hijau apel) membentuk warna   keunguan.   Warna   ungu   yang   terbentuk   sebanding   dengan konsentrasi   protein.   Kekurangan   metode   ini   adalah   warna   yang dihasilkan tidak stabil dengan waktu

c.       Metode pengikatan warna

Metode   analisis   protein   dengan   pengikatan   zat   warna   merupakan penetapan protein secara tidak langsung. Gugus polar dalam protein dapat mengikat zat warna yang bermuatan berlawanan dengan muatan pada protein membentuk kompleks protein-zat warna yang tidak larut. Kompleks tidak larut yang terbentuk kemudian dipisahkan dengan cara sentrifugasi atau penyaringan. Kemudian konsentrasi zat warna yang tidak terikat dapat diukur absorbansinya. Dengan menggunakan kurva standar yang menyatakan hubungan antara absorbansi dengan kadar protein yang ditetapkan dengan metode Kjehdahl, maka kadar protein   dalam   sampel   dapat   ditentukan.   

Zat   warna   yang   sering digunakan adalah zat warna asidik seperti amino Black 10B ( maks 615 nm) dan Orange G ( maks 485 nm). Prinsip metode ini adalah pada   kondisi   pH   rendah,   gugus   yang   bersifat   basa   dari   protein bermuatan positif akan terikat secara kuantitatif dengan gugus yang bersifat asam (bermuatan negatif) yang terdapat pada zat warna.

Daftar Pustaka

Budianto A K. 2009. Pangan, Gizi, dan Pembangunan Manusia Indonesia: Dasar- Dasar Ilmu Gizi. Malang: UMM Press.

Irianto K dan Waluyo K. 2004. Gizi dan Pola Hidup Sehat. Bandung: Yrama Widya.

Almatsier S. 1989. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: Gramedia.

Sediaoetama AD. 2008. Ilmu Gizi untuk Mahasiswa dan Profesi di Indonesia Jilid I. Jakarta: Dian Rakyat.

Winarno F.G. 1991. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.