Gambar 2.8 Struktur kuartener protein Anonim, 2010.
2.1.4 Fungsi Protein
Dalam penyuluhan dan pendidikan gizi protein berfungsi sebagai zat pembangun. Selain itu protein berfungsi dalam pertumbuhan dan pemeliharaan
jaringan, menggantikan sel-sel yang mati. Sebagai badan-badan anti, protein juga berfungsi dalam mekanisme
pertahanan tubuh melawan berbagai mikroba dan zat toksik lain yang datang dari luar dan masuk ke dalam tubuh.
Sebagai zat-zat pengatur, protein mengatur proses-proses metabolisme dalam bentuk enzim dan hormon. Semua proses metabolik diatur dan
dilangsungkan atas pengaturan enzim, sedangkan aktivitas enzim diatur lagi oleh hormon, agar terjadi hubungan harmonis antara proses metabolisme yang satu
dengan yang lain.
Universitas Sumatera utara
Protein sebagai salah satu sumber utama energi, bersama-sama dengan karbohidrat dan lemak. Tetapi energi yang berasal dari protein termasuk mahal,
sehingga dapat digantikan dengan energi yang berasal dari karbohidrat karena jauh lebih murah dan lebih mudah didapat.
Dalam bentuk kromosom, protein juga berperan dalam menyimpan dan meneruskan sifat-sifat keturunan dalam bentuk gen. Di dalam gen tersimpan
kodon untuk sintesa protein enzim tertentu, sehingga proses metabolisme diturunkan dari orangtua kepada anaknya dan terus kepada generasi-generasi
selanjutnya secara berkesinambungan Djaeni, 1976.
2.1.5 Sifat Protein dan Asam Amino
1. Denaturasi
Denaturasi protein melibatkan gangguan dan perusakan yang mungkin dari kedua struktur sekunder, tersier, dan kuartener tanpa diikuti oleh struktur primer.
Karena reaksi denaturasi tidak cukup kuat untuk mematahkan ikatan peptida, struktur primer urutan asam amino tetap sama setelah proses denaturasi.
Denaturasi mengganggu normal alfa-heliks dan lembaran beta pada protein menjadi bentuk acak. Denaturasi terjadi karena interaksi yang bertanggungjawab
untuk struktur sekunder, struktur tersier, dan struktur kuartener terganggu. Dalam struktur tersier ada empat jenis interaksi ikatan antara rantai samping termasuk
ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida, dan non-polar interaksi hidrofobik, yang mungkin terganggu. Oleh karena itu, berbagai reagen dan
kondisi dapat menyebabkan denaturasi. Denaturasi dapat diartikan suatu perubahan terhadap struktur sekunder, tersier, dan kuartener terhadap molekul
protein, tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Pengamatan yang
Universitas Sumatera utara
paling umum dalam proses denaturasi adalah pengendapan atau koagulasi protein Winarno, 1986. Sketsa proses denaturasi protein dapat dilihat pada Gambar 2.9
berikut ini:
Gambar 2.9 Sketsa proses denaturasi Anonim, 2010.
Menurut Winarno 1991, ada beberapa faktor yang menyebabkan denaturasi yaitu:
a. Fisika
1 Panas
Panas adalah penyebab umum denaturasi molekul serum albumin alamiah berbentuk ellips dengan panjang : lebar 3 : 1 yang akan berubah bentuk
menjadi bulat 5 : 5 bila dipanaskan. Denaturasi sering diikuti oleh penurunan kelarutan protein, karena terbukanya gugus hidrofilik disebut
agregasi. Protein atau denaturasi cendrung migrasi ke interface antarmuka sehingga gugus hidrofilik pada fase air dan gugus hidrofobik
pada fase non air.
Universitas Sumatera utara
2 Alkohol
Alkohol dapat menyebabkan terjadinya denaturasi protein yaitu dengan mengganggu ikatan rantai sisi hidrogen intramolekuler.
3 Pendinginan
Suhu yang rendah dapat menyebabkan terjadinya denaturasi. Beberapa protein susu dan telur teragregasi dan mengendap apabila didinginkan
pada freezer. 4
Rangsangan mekanik Perlakuan mekanik pada adonan roti kneading and rolling dapat
menyebabkan terjadinya denaturasi akibat energi yang diberikan, dan terjadinya regangan yang berulang; rusaknya
α-helix. 5
Tekanan hidrostatik Pada tekanan 50 kPa dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi.
6 Radiasi
Pengaturan radiasi elektromagnetik terhadap protein tergantung pada panjang gelombang dan energi yang diberikan. Radiasi UV diadsorbsi oleh
residu asam amino aromatik yaitu: triptofan, tirosin, dan fenilalanin. b.
Bahan kimia 1
Asam dan basa Protein stabil pada pH tertentu, tetapi bila diberi pH yang jauh lebih besar
atau jauh lebih kecil, maka akan terjadi denaturasi. 2
Logam Ada beberapa jenis logam yang dapat menyebabkan denaturasi yaitu:
logam alkali Na, K sedikit bereaksi; logam alkali tanah Ca, Mg lebih
Universitas Sumatera utara
reaktif; logam transisi Cu, Fe, Hg, dan Ag langsung bereaksi dan membentuk komplek yang stabil.
3 Pelarut organik
Hampir seluruh pelarut organik akan menyebabkan denaturasi, dengan cara mengganggu konstanta dielektrika dari media pelarut sehingga
stabilitas protein terganggu. Pelarut organik non polar mampu menembus ke dalam daerah hidrofobik, mengganggu interaksi hidrofobik. Denaturasi
juga terjadi karena interaksi pelarut organik dengan air kompetisi, misal alkoholetanol.
4 Larutan senyawa organik dalam air
Beberapa senyawa organik seperti urea dan garam dalam air akan mengganggu ikatan hidrogen sehingga menyebabkan terjadinya
denaturasi. Senyawa ini juga menurunkan interaksi hidrofobik, dengan menaikkan kelarutan residu asam amino hidrofobik dalam fase air.
2. Zwitter ion
Dalam larutan asam pH rendah, gugus amino bereaksi dengan H
+
, sehingga protein bermuatan positif. Bila pada kondisi ini dilakukan elektrolisis, molekul
protein akan bergerak ke arah katoda. Sebaliknya, dalam larutan basa pH tinggi, molekul protein akan bereaksi sebagai asam atau bermuatan negatif, sehingga
molekul protein akan bergerak menuju anoda. Pada pH tertentu yang disebut titik isoelektrik pI berkisar 4-4,5, muatan gugus amino dan karboksil bebas akan
saling menetralkan sehingga molekul bermuatan nol. Tiap jenis protein mempunyai titik isoelektrik yang berlainan. Pengendapan paling cepat terjadi
Universitas Sumatera utara
pada titik isolistrik ini, dan prinsip ini digunakan dalam proses-proses pemisahan serta pemurnian protein Winarno, 1991.
3. Ampoter
Adanya gugus amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein, menyebabkan protein banyak muatan polielektrolit dan bersifat amfoter
dapat bereaksi dengan asam dan basa. Daya reaksi berbagai jenis protein terhadap asam dan basa tidak sama, tergantung dari jumlah dan letak asam amino
dan karboksil dalam molekul Winarno, 1991. 4.
Pembentukan ikatan peptida Dua asam amino berikatan melalui suatu ikatan peptida dengan melepas
sebuah molekul air. Reaksi keseimbangan ini untuk berjalan ke arah hidrolisis daripada sintesis. Pembentukan ikatan tersebut memerlukan banyak energi,
sedang untuk hidrolisis praktis tidak memerlukan energi Winarno, 1991. Pembentukan ikatan peptida dapat dilihat pada Gambar 2.10 berikut ini:
Gambar 2.10 Pembentukan ikatan peptida Anonim, 2010.
Universitas Sumatera utara
2.1.6 Manfaat Protein
Kategori