REAKSI-REAKSI SPESIFIK PADA PROTEIN

                                        I. STRUKTUR PROTEIN ⏩                                    

Penyusun utama protein adalah urutan berulang dari satu atom nitrogen dan dua atom karbon. Protein tersusun atas beberapa asam amino melalui ikatan peptida. Perhatikan struktur molekul protein berikut ini.

 

Secara teoritik dari 20 jenis asam amino yang ada di alam dapat dibentuk protein dengan jenis yang tidak terbatas. Namun diperkirakan hanya sekitar 2.000 jenis protein yang terdapat di alam. Para ahli pangan sangat tertarik pada protein, karena struktur dan sifatnya yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Struktur protein dapat dibagi menjadi sebagai berikut.

1) Struktur Primer

Susunan linier asam amino dalam protein merupakan struktur primer. 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.

2) Struktur Sekunder

Kekuatan menarik di antara asam amino dalam rangkaian protein menyebabkan struktur utama membelit, melingkar, dan melipat diri sendiri. Bentuk-bentuk yang dihasilkan dapat spriral, heliks, dan lembaran. Bentuk ini dinamakan struktur sekunder. Dalam kenyataannya struktur protein biasanya merupakan polipeptida yang terlipat-lipat dalam bentuk tiga dimensi dengan cabang-cabang rantai polipeptidanya tersusun saling berdekatan.

Pada struktur ini ikatan peptida, dan ikatan hidrogen antara gugus N - H dan C = O berperan sebagai tulang punggung struktur.

3) Struktur Tersier

Kebanyakan protein mempunyai beberapa macam struktur sekunder yang berbeda. Jika digabungkan, secara keseluruhan membentuk struktur tersier protein. Bagian bentuk-bentuk sekunder ini dihubungkan dengan ikatan hidrogen, ikatan garam, interaksi hidrofobik, dan ikatan disulfida. Ikatan disulfida merupakan ikatan yang terkuat dalam mempertahankan struktur tersier protein. Ikatan hidrofobik terjadi antara ikatan-ikatan nonpolar dari molekul-molekul, sedang ikatan-ikatan garam tidak begitu penting peranannya terhadap struktur tersier molekul. Ikatan garam mempunyai kecenderungan bereaksi dengan ion-ion di sekitar molekul.

4) Struktur Kuartener

Struktur primer, sekunder, dan tersier umumnya hanya melibatkan satu rantai polipeptida. Akan tetapi bila struktur ini melibatkan beberapa polipeptida dalam membentuk suatu protein, maka disebut struktur kuartener. Pada umumnya ikatan-ikatan yang terjadi sampai terbentuknya protein sama dengan ikatan-ikatan yang terjadi pada struktur tersier.

II. METODE ANALISA PROTEIN SECARA KUANTITATIF

1.   Metode Lowry

Metode Lowry merupakan pengembangan dari metode Biuret. Dalam metode ini terlibat 2 reaksi. Awalnya, kompleks Cu(II)-protein akan terbentuk sebagaimana metode biuret, yang dalam suasana alkalis Cu(II) akan tereduksi menjadi Cu(I). Ion Cu⁺ kemudian akan mereduksi reagen Folin-Ciocalteu, kompleks phosphomolibdat - phosphotungstat, menghasilkan heteropoly -molybdenum blue akibat reaksi oksidasi gugus aromatik (rantai samping asam amino) terkatalis Cu, yang memberikan warna biru intensif yang dapat dideteksi secara kolorimetri. Kekuatan warna biru terutama bergantung pada kandungan residu tryptophan dan tyrosine-nya. Keuntungan metode Lowry adalah lebih sensitif (100 kali) daripada metode Biuret sehingga memerlukan sampel protein yang lebih sedikit. Batas deteksinya berkisar pada konsentrasi 0.01 mg/mL. Namun metode Lowry lebih banyak interferensinya akibat kesensitifannya (Lowry, dkk, 1951).

Beberapa zat yang bisa mengganggu penetapan kadar protein dengan metode Lowry ini, diantaranya buffer, asam nuklet, gula atau karbohidrat, deterjen, gliserol, Tricine, EDTA, Tris, senyawa-senyawa kalium, sulfhidril, disulfida, fenolat, asam urat, guanin,xanthine, magnesium, dan kalsium. Interferensi agen-agen ini dapat diminimalkan dengan menghilangkan interferensi tersebut. Oleh karena itu dianjurkan untuk menggunakan blanko untuk mengkoreksi absorbansi. Interferensi yang disebabkan oleh deterjen, sukrosa dan EDTA dapat dieliminasi dengan penambahan SDS atau melakukan preparasi sampel dengan pengendapan protein (Lowry dkk 1951).

Metode Lowry-Folin hanya dapat mengukur molekul peptida pendek dan tidak dapat mengukur molekul peptida panjang. Prinsip kerja metode Lowry adalah reduksi Cu2+ (reagen Lowry B) menjadi Cu+ oleh tirosin, triptofan, dan sistein yang terdapat dalam protein. Ion Cu+ bersama dengan fosfotungstat dan fosfomolibdat (reagen Lowry E) membentuk warna biru, sehingga dapat menyerap cahaya (Lowry dkk 1951).

2.   Spektrofotometri

Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri. Spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm) dan menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar tampak, UV, IR). Monokromator pada spektrofotometer menggunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik sedangkan detektornya menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube (Yoky, 2009).

Komponen utama dari spektrofotometer, yaitu sumber cahaya, pengatur Intensitas, monokromator, kuvet, detektor, penguat (amplifier), dan indikator.Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda (Yoky, 2009).

3.   Metode Kjeldahl

  Metode Kjeldahl merupakan salah satu dari uji kadar protein yang memiliki tingkat kepercayaan lebih tinggi dalam menentukan kandungan nirogen (N) dalam susu. Kelebihan metode ini adalah sederhana, akurat, dan universal juga mempunyai kebolehulangan (Reproducibility) yang cukup baik, akan tetapi metode ini bukannya tidak memiliki kekurangan. Kekurangan metode ini adalah memakan waktu lama (Time Consuming), membutuhkan biaya besar dan ketermpilan tekhnis tinggi (Juiati dan Sumardi, 1981)

4.   Metode Turbodimetri

Turbidimetri merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan. Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan. Yaitu pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas yang datang; pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman di mana cahaya yang mulai tidak tampak di dalam lappisan medium yang keruh. Instrumen pengukuran perbandingan tyndall disebut sebagai tyndall meter. Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung. Sedangkan pada nefelometer, intensitas cahaya diukur dengan larutan standar. Turbidineter mliputi pengukuran cahaya yang diteruskan. Turbiditas berbandinglurus terhadap konsentrasi dan ketebalan, tetapi turbiditas tergantung juga pada warna. Untuk partikel yang lebih kecil, rasio tyndall sebanding dengan pangkat tiga dari ukuran partikel dan berbanding terbalik terhadap pangkat empat panjang gelombang (Khopkhar,2003 : 7)

5.   Metode Titrasi Formol

Larutan protein dinetralkan dengan basa (NaOH) lalu ditambahkan formalin akan membentuk dimethilol. Dengan terbentuknya dimethilol ini berarti gugus aminonya sudah terikat dan tidak akan mempengaruhi reaksi antara asam dengan basa NaOH sehingga akhir titrasi dapat diakhiri dengan tepat. Indikator yang digunakan adalah p.p., akhir titrasi bila tepat terjadi perubahan warna menjadi merah muda yang tidak hilang dalam 30 detik.

III. METODA ANALISISIS KUALITATIF PROTEIN

1. Reaksi biuret

Biuret berasal dari kata bi yang berarti dua dan uret yang berarti urea. jadi biuret berarti dua urea. Reaksi biuret berdasarkan danya ikatan peptida dalam protein, oleh karena itu reaksi buret merupakan reaksi umum untuk semua jenis protein. Reaksi biuret menunjukkan reaksi berwarna ungu, merah ros sampai merah jambu dengan ion tembaga dalam larutan alkali. Kepada larutan protein ditambahkan larutan tembaga sulfat, garam signette dan kalium hidroksida. Ion tembaga membentuk ikatan kompleks dengan ion tartrat, tetapi kalah kuat dengan ikatan kompleks antara ion tembaga dengan ikatan peptida.

2. Reaksi Ninhidrin

Reaksi Ninhidrin harus didahului oleh reaksi hidrolisis protein, karena reaksi ninhidrin berdasarkan adanya asam amino. Dengan demikian reaksi Ninhidrin merupakan reaksi umum untuk protein. Campuran asam amino dalam larutan hidrolisat suatu protein dapat dideteksi dan diidentifikasi dengan reaksi ninhidrin secara kromatografi.

3. Reaksi Warna Protein

Reaksi warna protein tergantung jenis asam amino tertentu

4. Reaksi Millon

Reaksi antara protein dengan merkuri nitrat dalam asam nitrat dan natrium nitrit, timbul warna merah. REaksi ini berdasarkan pada reaksi merkuri fenolat dan senyawa nitro. Reaksi Millon terjadi jikaprotein mengandung tirosin yang merupakan asam amino yang mengandung fenol.

5. Reaksi Xantoprotein

Merupakan reaksi antara protein dan asam nitrat, timbul hasil akhir warna kuning. Reaksi tersebut berdasarkan reaksi nitrasi asam amino aromatik seperti fenilalanin, tirosin dan triptofan.

6. Reaksi diazotasi menurut Pauli

Merupakan reaksi antara protein dengan larutan garam diazonium, timbul hasil akhir berupa warna kuning sampai coklat karena timbulnya zat warna azo. Reaksi diazotasi ini terjadi jika protein mengandung tiroson atau histidin. Larutan garam diazonium diperoleh dari reaksi antara asam sulfanilat, asam klorida dan asam nitrit.

7. Reaksi Sakaguci berdasarkan adanya arginin

8. Reaksi Ehrlich berdasarkan adanya triptofan

9. Reaksi Nitroprusid berdsarkan adanya metionin, sistin dan sistein yang mengandung belerang

IV. PERMASALAHAN

1) Jelaskan beberapa struktur protein !

2) Sebutkan beberapa metode analisa kualitatif pada protein !

3) Jelaskan mengenai reaksi ninhidrid !

4) Jelaskan reaksi millon pada analisa kualitatif protein !

http://ricky-kurniawan-20-12-1993.blogspot.co.id/2014/04/analisis-protein-secara-kualitatif-dan.html

http://gabsel.blogspot.co.id/2015/03/reaksi-reaksi-kimia-pangan-pada-protein.html

http://www.nafiun.com/2013/10/struktur-protein-primer-sekunder-tersier-kuartener.html