AKTIVASI ENZIM KATALASE PADA HATI

AKTIVASI ENZIM KATALASE PADA HATI

A.      ABSTRAK

Hati adalah sebuah kelenjar terbesar dan kompleks dalam tubuh, berwarna merah kecoklatan, yang mempuyai berbagai fungsi termasuk peranannya dalam membantu pencernaan makan dan metabolism zat gizi dalam sistem pencernaan. Enzim merupakan protein yang tersusun atas asam-asam amino. Sumber enzim katalase yang kita gunakan pada percobaan ini yakni hati ayam. enzim katalase, dimana enzim ini berperan dalam mengurai H₂O₂ atau hydrogen peroksida yang apabila tidak diurai akan menjadi senyawa beracun. Lebih lanjut tentang enzim katalase, dimana dengan adanya enzim ini hydrogen peroksida dapat terurai menjadi air (H₂O) dan oksigen (O₂) yang tidak berbahaya. . Factor yang mempenaruhi aktivitas  enzim yaitu suhu, derajat keasaman (pH), konsentrasi enzim, konsentasi substrat dan inhibitor.

Kata kunci: hati, enzim katalase dan factor – factor mempengaruhi aktivitas enzim.

 B.       PENDAHULUAN

Paktikum kali ini berjuan untuk mengetahui aktivitas enzim katalase pada hati ayam. Enzim merupakan unit protein fungsional yang berperan mengkatalisis reaksi – reaksi lain dalam tubuh.Protein mempunyai fungsi sebagai enzim adalah bentuk tersier. Spesifikasi enzim terhadap substratnyateramat tinggi dalam mempercepat reaksi kimia tanpa samping (Lehninger,1982). Enzim tersusun dari protein, fungsi katalis dari enzim ini ditentukan oleh bentuk strukturnya. Adapun jenis – jenis struktur protein adalah struktur primer, sekunder, tersier dan kuatener. Struktur primer protein tersusun oleh asam – asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Struktur skunder meruapakan gabungan dari beberapa struktur primer. Bentuk dari struktur sekunder ini bisa berupa α atau β sheet. Struktur sekunder protein distabilkan oleh ikatan hydrogen antara gugus karbonil dengan gugus amida yang berdekatan. Struktur tersier merupakan gabungan dari struktur sekunder yang mengalami pelipatan – pelipatan, struktur ini distabilkan oleh ikatan hidrofob yang disebabkan kemampuan strukturnya. Struktur kuartener merupakan gabungan dari unit – unit protein. Struktur kuartener dapat tersusun oleh unit – unit protein yang sama ataupun oleh unit – unit protein yang berbeda (Wuryanti. 2004).

Beberapa factor yang mempengaruhi aktivitas enzim yaitu konsentrasi enzim dan substrat antara enzim dan subtract harus sama konsentrasinya, akan lebih baik konsentrasi enzim yang lebih banyak agar reaksi berlangsung cepat. Pengaruh suhu, dimana suhu optimum enzim suatu enzim reaksi enzimatisnya optimum dan jika lebih dari itu akan terjadi kerusakan pada enzim sehingga tidak dapat digunankan lagi. Pengaruh pH, dimana pH akan mempengaruhi aktivitas sisi aktif enzim (gugus prostetik) dimana enzim dapat bermuatan positf, negative ataupun ganda (zwitterion). Dan pengaruh inhibitor, menurunkan reaksi enzimtis dengan substratnya karena inhibitor akan membentuk kompleks dengan sisi aktif maupun bagian lain dari sisi aktif (Poedjiadi, 1994).

Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim yaitu pada suhu rendah sekitar 10^oC sampai 20^oC aktivitas enzim akan berlangsung secara lambat. Kebanyakan enzim menunjukkan aktivitas optimal pada kisaran suhu 30^oC-40^OC. Dalam kisaran suhu 40^oC-50^oC, enzim mulai mengalami denaturasi. Faktor lain seperti pH juga mempengaruhi aktivitas enzim, dimana pH optimum enzim pada pH 4-8. Secara umum aktivitas enzim terjadi hanya pada kisaran pH yang sempit, oleh sebab itu media enzim harus benar-benar dipelihara dengan menggunakan buffer (larutan penyangga) (Tranggono, 1990).

Hati merupakan organ terbesar di dalam tubuh, dimana hati memiliki beberapa fungsi diantaranya pertukaran zat dari protein, lemak, sekresi empedu, detoksifikasi senyawa-senyawa yang beracun dan ekskresi senyawa-senyawa metabolit yang tidak berguna lagi bagi tubuh (Amrullah, 2004). Hati menerima aliran darah yang mengandung zat makanan dari arteri hepatik yaitu suatu cabang arteri celiac yang masuk ke dalam porta hati. Aliran darah yang masuk ke dalam hati kemungkinan membawa zat-zat toksik termasuk tumbuhan, fungsi dan produk bakteri serta logam yang dapat merusak hati. Bobot hati ayam kampung adalah 2.70% - 3.46% (umur 10 minggu) dan 2.10% - 2.54% (umur 12 minggu) dari bobot hidup. Menurut Putnam (1991), persentase bobot hati ayam berkisar anatara 1.70% - 2.80% dari bobot hidup (Arief, 2000).

Sumber enzim katalase yang kita gunakan pada percobaan ini yakni hati ayam. Hati merupakan kelenjar terbesar di dalam tubuh yang kompleks berwarna merah kecoklatan yang terletak dalam rongga perut di sebelah kanan, tepatnya di bawah diafragma. Hati memiliki fungsi untuk membantu ginjal memecah senyawaya yang bersifat beracun dan menghasilkan ammonia, urea serta memanfaatkan nitrogen yang berasal dari asam amino. Proses pemecahan racun pada di hati disebut dengan detoksifikasi. Digunakannya hati ayam karena hati ayam mengandung protein dan mineral yang sangat tinggi. Kaya akan zat besi, folate, dan vitamin B12 sehingga membantu dalam sistem kekebalan tubuh. Sehingga baik bagi bayi yang sudah makan nasi tim dan orang dewasa (Istamar, 2007).

C.       ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM

1.      Alat – alat

a.       Tabung reaksi

b.      Penjepit kayu

c.       Hotplate

d.      Thermometer

e.       Stopwatch

f.       Rak tabung reaksi

g.      Pipet tetes

h.      Erlemeyer

i.        Spatula

j.        Cawan porselin

k.      Mortal dan pestle

l.        Bunsen

2.      Bahan – bahan

a.       Larutan H₂O₂ 34 M

b.      Larutan HCl 5 M

c.       Larutan NaOH 5 M

d.      Es batu

e.       Air

f.       Aquadest

g.      Tissue

h.      Hati ayam

i.        Korek api

j.        Lidi

k.      Plastic bening

D.      PROSEDUR KERJA

1.      Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2.      Ditumbuk hati ayam hingga halus dengan mortal dan alu.

3.      Disiapkan 5 tabung reaksi dan diberi label A, B, C, D, dan E.

4.      Dimasukkan ekstrak hati ayam sebanyak 1 spatula pada masing-masing tabungreaksi.

5.      Ditambahkan 10 tetes H2O2 ke dalam tabung reaksi A.

6.      Ditambahkan 10 tetes HCl 5 M ke dalam tabung reaksi B, kemudian ditambahkan 6 tetes H2O2.

7.      Ditambahkan 10 tetes NaOH ke dalam tabung reaksi C, kemudian ditambahkan dengan 6 tetes H2O2.

8.      Dimasukkan 6 tetes H2O2 ke dalam tabung reaksi D, kemudian dipanaskan pada suhu 70^oC selama 3 menit.

9.      Dimasukkan 6 tetes H2O2 ke dalam tabung reaksi E, kemudian di dinginkan ke dalam wadah yang berisi es batu selama 3 menit.

10.  Dipanaskan lidi hingga menjadi bara api, kemudian dimasukkan lidi ke dalam masing-masing tabung reaksi.

11.  Diamati perubahan yang terjadi dan dicatat hasil pengamatan pada tabel hasil pengamatan.

E.       HASIL DAN PEMBAHASAN

1.    Hasil

Tabel hasil pengamatan

Larutan	Ekstrak Hati + H2O2
	Gelembung	Nyala api
Netral (A)	+++++	Ada (terang)
Asam (B)	Tidak ada	Tidak ada
Basa (C)	++	Tidak ada
Dipanaskan (D)	+++	Tidak ada
Didinginkan (E)	++++	Ada (redup)

Keterangan

+++++ : sangat banyak

++++   : banyak

+++      : cukup

++        : kurang

2.        Pembahasan

Enzim merupakan senyawa yang terbentuk secara alamiah oleh tubuh organisme. Struktur enzim, dimana enzim merupakan protein yang tersusun atas asam – asam amino. Enzim ini memiki peranan dalam membantu proses penting didalam tubuh organisme. Salah satu jenis enzim yang memiliki peranan yang cukup penting adalah enzim katalase, dimana enzim ini berperan dalam mengurai H₂O₂ atau hydrogen peroksida yang apabila tidak diurai akan menjadi senyawa beracun. Lebih lanjut tentang enzim katalase, dimana dengan adanya enzim ini hydrogen peroksida dapat terurai menjadi air (H₂O) dan oksigen (O₂) yang tidak berbahaya. Cara kenja enzim katalase yaitu molekul selalu bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya. Jika ada molekul substrat menumbuk molekul enzim. Tempat menempelnya molekul substrat tersebut disebut juga dengan sisi aktif. Enzim katalase termasuk kedalam golongan desmolase, yaitu enzim yang dapat memecahkan ikatan C – C atau C – N pada substrat yang diikatnya (Syamsuri, 2007).

Hati adalah sebuah kelenjar terbesar dan kompleks dalam tubuh, berwarna merah kecoklatan, yang mempuyai berbagai fungsi termasuk peranannya dalam membantu pencernaan makan dan metabolism zat gizi dalam sistem pencernaan. Salah satu enzim yang terdapat dalam hati yaitu enzim lactase, dimana enzim lactase yaitu jenis enzim yang dapat menguraikan hydrogen peroksida yang tidak baik menjadi air dan oksigen yang sama sekali tidak berbahaya.

Dalam percobaan ini dilakukan beberapa uji, dimana uji pertama yaitu saat hati diberi H₂O₂ muncul gelembung udara yang banyak . Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat didalam hati ayam mengubah H₂O₂ menjadi air (H₂O), sedangkan pada waktu dimasukkan lidi membara kedalamnya, timbul nyala api. Hal ini membuktikan bahwa didalam hati mengandung katalase yang berguna untuk menetralkan racun, dimana enzim katalse hanya dapat bekerja optimal pada pH netral. Uji kedua yaitu menggunakan tembahan HCl agar keadaan hati menjadi asam. Hasil pengamatan tidak ada gelembung, hal ini membuktikan bahwa dalam kerja hati tidak dapat mengubah H₂O₂ menjadi air (H₂O) dan tidak timbul nyala api menandakan bahwa tidak ada penguraian dari  H₂O₂ menjadi O₂ sehingga membuktikan bahwa pada keadaan yang terlalu asam yaitu dengan ditambahnya HCl enzim tidak dapat bekerja. Uji ketiga yaitu hati dengan H₂O₂ ditambahkan lagi dengan NaOH. Penambahan NaOH disini agar membuat hati dalam keadaan terlalu basa, dalam perlakuan ini terbentuk sedikit gelembung yang dapat membuktikan bahwa tidak terjadinya penguraian yang sempurna dari H₂O₂ menjadi air (H₂O) tetapi saat bara api dimasukkan kedalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi yang terlalu basa.

Uji ketiga yaitu uji suhu panas ditambahkan dengan H₂O₂ yang terjadi gelembung muncul hanya sedikit dan ketika bara api dimasukkan kedalam tabung raksi juga tidak timbul nyala api.hal ini disebabkan karena protein didalam enzim katalase yang terdapat diekstrak telah rusak hingga tidak dapat menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂, oleh karena itu  dapat membuktikan juga bahwa dimana enzim katalase tidak akan bekerja secara optimal pada suhu tinggi. Pada uji yang trakhir yaitu uji pada suhu dingin ditambahkan dengan H₂O₂ mendapatkan hasil adanya gelembuh yang banyak dan adanya nyala bara api yang redup, hal ini juga menandakan bahwa enzim katalase tidak akan bekerja secara optimal pada suhu rendah, dimana enzim katalase akan bekerja pada suhu yang netral.

Factor yang mempenaruhi kerja enzim yaitu petama suhu, dimana pada suhu rendah reaksi kimia akan berlansung lambat, sedangkan pada suhu tinggi akan terjadi denaturasi yang disebabkan karena enzim merupakan protein. Apabila terjadi denaturasi maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi kurang dan kecepatan reaksipun akan menurun. Komperatur tergantung pada suhu normal sel, yang mana enzim itu berbeda. Enzim pada umumnya stabil pada temperature 45 – 50⁰C (Aurel, 2010). Kedua adalah derajat pH, dimana pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif bergantung pada substratnya. Tiap enzim dapat bekerja baik pada pH optimum, masing – masing memiliki pH optimum yang berbeda (Edukasi, 2010). Seperti pada protein umumnya, struktur pH enzim juga tergantung pada pH lingkungan. Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negative atau ion ganda. Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam bentuk kompleks enzim substrat ( Aurel, 2010). Ketiga konsentrasi, dimana kecepatan reaksi dipengaruhi olehkonsentrasi enzim, makin besar konsentrasi enzim makin tinggi pula kecepatan reaksi, dengan kata lain konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi. Kelima konsentrasi substrat, dimana pada konsentrasi substrat rendah bagian aktif enzim ini hanya menampung sedikit substrat. Bila konsentrasi substrat diperbesar maka makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut. Namun dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi subsrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrai kompleks enzim subsrat ( Aurel. 2010). Kelima inhibitor, dimana inhibitot merupakan suatu molekul yang dapat menghambat ikatan enzim dengan substratnya, inhibitor akan berikatan dengan enzim membentuk kompleks enzim inhibitor.

F.        SIMPULAN

Berdasarkan  praktikum ini dapat disimpulkan bahwa enzim merupakan unit protein fungsional yang berperan mengkatalisis reaksi – reaksi lain dalam tubuh. Salah satu jenis enzim yang memiliki peranan yang cukup penting adalah enzim katalase, dimana enzim ini berperan dalam mengurai H₂O₂ atau hydrogen peroksida yang apabila tidak diurai akan menjadi senyawa beracun. Lebih lanjut tentang enzim katalase, dimana dengan adanya enzim ini hydrogen peroksida dapat terurai menjadi air (H₂O) dan oksigen (O₂) yang tidak berbahaya. Cara kenja enzim katalase yaitu molekul selalu bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya. Factor yang mempenaruhi aktivitas  enzim yaitu suhu, derajat keasaman (pH), konsentrasi enzim, konsentasi substrat dan inhibitor. Kebanyakan enzim menunjukkan aktivitas optimal pada kisaran suhu 30^oC-40^OC. Dalam kisaran suhu 40^oC-50^oC, enzim mulai mengalami denaturasi. Faktor lain seperti pH juga mempengaruhi aktivitas enzim, dimana pH optimum enzim pada pH 4-8. Apabila terjadi denaturasi maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi kurang dan kecepatan reaksipun akan menurun.

G.      DAFTAR PUSTAKA

Amrullah, I. K. (2004). Nutrisi Ayam Broiler. Bogor: Lembaga Satu Gunungbudi.

Arief, D. A. (2000). ”Evaluasi Ransum yang Menggunakan Kombinasi Pollard dan Duckweed terhdap Persentase Berat Karkas, Bulu, Organ dalam, Lemak Abdominal, Panjang Usus dan Sekum Ayam Kampung”. Jurnal Peternakan No. 2 Vol. 3: 14-30.

Aurel, S. 2010. Dasar – dasar Biokimia. Jakarta: Erlangga.

Istamah , Syamsuri. (2007). Biologi 3 A untuk SMA Kelas XII Semester I. Malang : Erlangga.

Poedjiadi, Anna ,dkk. (2009). Dasar-Dasar Bikimia. Jakarta : UI-Press.

Tranggono, B. S. & B. Sutardi. (1990). Biokimia dan Teknologi Pasca Panen. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi: Gadjah Mada University Press.

Wuryanti. (2004). “Isolasi dan Penentuan Aktivitas Spesifik Enzim Bromelin Dari Buah Nanas (Ananas comosus I.)”. Laboratorium Biokimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNDIP. Vol.VII No.3: 83 – 87.