41
D. Kinetika Inhibisi Invertase
Kinetika reaksi invertase pada penelitian ini diujikan pada kondisi suhu optimum inhibisi oleh kawao terjadi. Suhu yang diujikan adalah 30
o
C, 40°C, dan 50°C dengan tingkat pH yang sama, yakni pH 7, yang dipilih untuk
mengetahui respon akibat penambahan kawao pada kondisi pH netral, sedangkan konsentrasi substrat sukrosa yang digunakan adalah pada rentang
konsentrasi 0 gl hingga 25 gl. Pengolahan data kinetika reaksi inhibisi menggunakan alat bantu program SigmaPlot 2004 for Windows Version 9.01
dari Systat Software Inc. Persamaan Lineweaver-Burk menghasilkan nilai K
M
dan V
maks
yang berbeda pada berbagai suhu yang diujikan. Model inhibisi yang sesuai untuk
tiga titik suhu pengamatan diperoleh hasil yang sama yaitu unkompetitif parsial. Pada suhu 30
o
C respon inhibisi oleh kawao baru terlihat pada konsentrasi substrat 6.25 gl, sedangkan pada suhu 40
o
C dan 50
o
C respon inhibisi mulai terlihat pada konsentrasi substrat 2.5 gl. Kurva yang diperoleh
ditunjukkan oleh Gambar 26, Gambar 27 dan Gambar 28. Kurva persamaan Michaelis-Menten dan Lineweaver-Burk yang diperoleh pada masing-masing
suhu diperlihatkan pada Gambar 29.
100 200
300 400
500 600
700
2 4
6 8
10 12
14
Konsentrasi sukrosa gl Ko
n se
n tr
a si
gl uk
os a+
fruk tos
a uM
kontrol penambahan kawao
Gambar 26. Kurva aktivitas invertase pada suhu 30
o
C yang ditunjukkan oleh hubungan antara konsentrasi sukrosa dan konsentrasi gula pereduksi
yang dihasilkan
42
-200 200
400 600
800 1000
1200 1400
2 4
6 8
10 12
14
Konsentrasi sukrosa gl Ko
n se
n tr
a si
gl uk
os a+
fruk tos
a uM
kontrol penambahan kawao
Gambar 27. Kurva aktivitas invertase pada suhu 40
o
C yang ditunjukkan oleh hubungan antara konsentrasi sukrosa dan konsentrasi gula pereduksi
yang dihasilkan
-200 200
400 600
800 1000
1200 1400
2 4
6 8
10 12
14 Konsentrasi sukrosa gl
K ons
ent ras
i
gl uk
os a
+ fruk
tos a
uM
kontrol penambahan kawao
Gambar 28. Kurva aktivitas invertase pada suhu 50
o
C yang ditunjukkan oleh hubungan antara konsentrasi sukrosa dan konsentrasi gula pereduksi
yang dihasilkan
43
[S] mgmL
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
550
V µ
M m
in
20 40
60 80
100 120
140
tanpa penambahan kawao
dengan penambahan kawao
1[S] mgmL
-0,008 -0,006
-0,004 -0,002
0,00 0 0,00 2
0,00 4 0,00 6
1 V
µ M
mi n
0,00 2 0,00 4
0,00 6 0,00 8
0,01 0 0,01 2
0,01 4 0,01 6
0,01 8 0,02 0
0,02 2 0,02 4
tanpa penambahan kawao dengan pe nam bahan kawao
a Kurva Michaelis-Menten suhu 30
o
C b Kurva Lineweaver-Burk suhu 30
o
C
[S] mgmL
100 200
300 400
500 600
V µ
M m
in
50 100
150 200
250 300
dengan penambahan kawao tanpa penambahan kawao
1[S] mgmL
-0,03 -0,02
-0,01 0,00
0,01 0,02
1V µ
M min
0,005 0,010
0,015 0,020
0,025
dengan penambahan kawao
tanpa penambahan kawao
c Kurva Michaelis-Menten suhu 40
o
C d Kurva Lineweaver-Burk suhu 40
o
C
[S] mgmL
100 200
300 400
500 600
V µ
Mmi n
50 100
150 200
250 300
dengan penambahan kawao tanpa penambahan kawao
1[S] mgmL -0,010
-0,005 0,000
0,005 0,010
0,015 1V
µ M
min
0,002 0,004
0,006 0,008
0,010 0,012
0,014 0,016
0,018 0,020
dengan penambahan kawao
tanpa penambahan kawao
e Kurva Michaelis-Menten suhu 50
o
C f Kurva Lineweaver-Burk suhu 50
o
C
Gambar 29. Kurva persamaan kinetika inhibisi invertase oleh kawao pada masing-
masing suhu
Pada kurva persamaan Michaelis-Menten dan Lineweaver-Burk, masing-masing menunjukkan bahwa dengan penambahan kawao, laju
pembentukan gula pereduksi menjadi rendah, nilai V
maks
dan K
M
menurun. Penurunan parameter tersebut menunjukkan telah terjadinya suatu
penghambatan yang dilakukan oleh kawao. Nilai parameter kinetika inhibisi pada masing-masing suhu secara ringkas diperlihatkan pada Tabel 2.
44
Tabel 2. Hasil Penentuan Parameter Kinetika
Nilai Parameter kinetika Suhu
o
C Model
Inhibisi K
M
gl K
M
gl V
max
µMmin V
max
µMmin Ki
gl R
2
beta
30 Un
kompetitif- partial
544.2 10.67
240.2 48.75
0.002 0.993
0.187
40 Un
kompetitif- partial
438.8 40.61
445.3 53.74
0.010 0.998
0.031
50 Un
kompetitif- partial
2105.3 100.25
1360.4 90.69
0.005 0.993
0.020
Parameter kinetika kondisi normal dilambangkan dengan simbol K
M
, dan V
maks
, sedangkan parameter kinetika akibat penambahan kawao dilambangkan dengan simbol K
M
’ , dan V
maks
’ . Seiring dengan meningkatnya nilai suhu, untuk setiap parameter kinetika K
M
, K
M
’ , V
maks
, dan V
maks
’ cenderung meningkat, kemudian akibat penambahan kawao, nilai parameter
K
M
’ dan V
maks
’ lebih rendah dibandingkan kondisi normal K
M
, V
maks
. Hal tersebut menunjukkan bahwa kecepatan reaksi mampu dihambat dengan
penambahan kawao. Lee 2003 menyatakan bahwa nilai K
M
menunjukkan tingkat afinitas antara substrat dan enzim. Nilai K
M
yang rendah menunjukkan nilai afinitas yang tinggi. Artinya semakin rendah nilai K
M
, tingkat afinitas substrat dan enzim semakin tinggi, V
maks
lebih cepat tercapai pada konsentrasi substrat yang relatif rendah, demikian pula sebaliknya.
Akibat penambahan kawao, nilai K
M
yang diperoleh pada masing- masing suhu semakin rendah. Hal tersebut menunjukkan bahwa afinitas
substrat dan enzim adalah tinggi, sehingga laju pembentukan kompleks enzim-substrat adalah tinggi. Namun, kompleks enzim-substrat tidak dapat
terurai menghasilkan produk, karena terjadi inhibisi oleh kawao membentuk kompleks ESI enzim-substrat-inhibitor, sehingga nilai konsentrasi produk
yang dihasilkan adalah rendah. Inhibisi secara jelas terlihat pada plot Michaelis-Menten Gambar 29, di mana nilai V
maks
yang diperoleh akibat penambahan kawao adalah rendah dibandingkan kondisi normal.
45
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Perubahan faktor konsentrasi inhibitor kawao, konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, pH, suhu dan lama pemanasan berpengaruh nyata
terhadap gula pereduksi yang dihasilkan. Akibat penambahan kawao, pada masing-masing perlakuan perubahan faktor yang mempengaruhi aktivitas
enzim, diperoleh bahwa nilai konsentrasi gula pereduksi yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan kontrol tanpa penambahan kawao. Hal tersebut
menunjukkan bahwa kawao terbukti sebagai inhibitor aktivitas invertase. Konsentrasi inhibitor kawao terpilih adalah pada konsentrasi 5
vv karena memberikan respon pembentukan gula pereduksi yang paling rendah. Inhibisi akibat penambahan kawao pada pengaruh perubahan
konsentrasi enzim tercapai mulai konsentrasi enzim 1.65 mgl. Pada pengaruh perubahan substrat, inhibisi mulai terjadi pada konsentrasi substrat sekitar 7.5
gl. Pada faktor perubahan nilai pH, akibat penambahan kawao, aktivitas invertase maksimum tercapai pada pH 4, bergeser dari kondisi normal pada
pH 5 dan suhu optimumnya bergeser pula dari 50
o
C menjadi 60
o
C pada faktor perubahan suhu. Inhibisi terjadi pada rentang pH 4-7 dan mulai suhu 0-60
o
C. Pada faktor lama pemanasan, inhibisi aktivitas invertase berlangsung pada 30
detik pertama dan memberikan respon inhibisi yang cukup baik. Kinetika inhibisi laju degradasi sukrosa oleh kawao yang dilakukan
pada pH 7, dengan tiga titik suhu 30°C, 40°C, 50°C menghasilkan nilai K
M
dan V
maks
yang berbeda. Akibat penambahan kawao, nilai parameter kinetika K
M
dan V
maks
inhibisi lebih rendah dibandingkan kondisi normal tanpa penambahan kawao, efek inhibisi dengan jelas diperlihatkan pada kurva
Michaelis-Menten di mana, nilai V
maks
inhibisi lebih rendah dibandingkan nilai V
maks
semula. Model kinetika inhibisi invertase oleh kawao pada ketiga suhu tersebut adalah sama yakni unkompetitif parsial, seperti ditunjukkan
pada kurva Lineweaver-Burk.
Kategori