Protein prolamin jagung zein dihubungkan dengan dua jenis struktur endosperma. Chandrashekar dan Mazhar 1999 telah melaporkan hubungan
antara vitrous dan opaque endosperm dengan proporsi masing-masing jenis zein. Secara umum telah disepakati bahwa keberadaan
α-zein dan β-zein keduanya penting dalam struktur endosperma biji jagung karena keduanya mempunyai
pengaruh pada kenampakan dari endosperma dan kekuatan biji ketahanan terhadap penggilingan, sebagai akibat dari cara granula-granula pati terkemas
dalam berbagai matriks protein. Bila biji jagung diletakkan di atas kaca dan disinari dari bawah, maka akan terlihat bahwa vitrous endosperm cenderung
transparan dan dapat meneruskan cahaya, sedangkan opaque endosperm nampak berwarna hitam dan tidak dapat meneruskan cahaya.
2.3 Papain
Penggunaan papain pada penelitian ini didasarkan pada besarnya potensi tanaman pepaya yang ada di Indonesia, baik yang dibudidayakan oleh petani
maupun kelompok petani dan pengusaha besar. Data BPS 2012 menunjukkan luas areal tanaman pepaya sebesar 11679 Ha tahun 2012, tumbuh 5,64 dari
tahun 2011 yang mencapai 11055 Ha.
Papain merupakan enzim proteolitik pada getah pepaya lateks, baik batang, daun, dan buahnya. Nama lain papain adalah papayatin atau vegetable
pepsin karena mempunyai mekanisme kerja yang serupa dengan pepsin dan
tripsin dalam kemampuannya mencerna. Berdasarkan Nomenclature Commission The International Union of Biochemistry
tahun 1978, nomor kode enzim papain adalah EC3.4.22.2 yang berarti masuk klas utama hidrolase, subklas enzim yang
mempunyai keaktifan spesifik pada ikatan peptida, sub-subklas enzim thiol proteinase
dan mempunyai nomor urut 2dua pada kelompok proteinase Menard dan Storer 1998.
Getah pepaya sebagai sumber papain terdapat pada semua bagian tanaman pepaya Carica papaya Linn kecuali pada akar dan biji, dan paling banyak
terdapat pada buah pepaya muda. Menurut Dawson 1998 getah pepaya banyak mengandung enzim proteolitik papain dan kimopapain, menurut Suhartono 1992
selain mengandung dua senyawa di atas juga mengandung lisozim. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa pepaya varietas semangka paris menghasilkan
getah paling banyak, yaitu 221,2 g per lima butir buah selama 14 kali penyadapan.
Getah yang disadap dari buah pepaya muda akan sangat mudah rusak oleh penyinaran ultraviolet dan kontaminasi ion-ion logam yang mengkatalisis proses
oksidasi, sehingga proses penyadapan dilakukan pada pagi hari sebelum matahari terbit dan pada sore hari. Di pasaran dikenal ada 3 tiga jenis papain yang
diperdagangkan, yaitu Papain kasar Crude papain merupakan getah pepaya segar yang langsung dikeringkan tanpa perlakuan sebelumnya, kecuali
penambahan antioksidan dengan aktifitas proteolitiknya 50-70 Ug. Kedua adalah jenis papain bersih Refined papain merupakan getah segar yang sudah diberi
perlakuan seperti pemisahan kotoran, penambahan antioksidan dan dikeringkan menjadi papain dengan aktifitas proteolitiknya 700-1000 Ug. Ketiga adalah jenis
papain murni Pure papain merupakan getah setelah dibersihkan dari benda asing dan zat yang bukan enzim Muhidin 1999.
Untuk mendapatkan mutu papain kasar yang baik, pengeringan dilakukan dengan oven, cabinet dryer, dan pengering vakum pada suhu antara 50
–60
O
C selama enam jam. Cara ini lebih baik dibandingkan dengan pengeringan matahari,
karena tidak tergantung pada cuaca dan proses pengeringan dapat lebih merata Muhidin 1999. Jagtiani et al. 1988 menyatakan bahwa pengering vakum
merupakan alat pengering terbaik untuk mengeringkan papain. Setelah proses pengeringan selesai, selanjutnya lapisan tipis getah kering yang diperoleh
dihancurkan hingga berbentuk tepung.
Sisi aktif papain adalah satu gugus sulfhidril -SH dalam asam amino sistein 25 dan histidin 159 yang merupakan bagian utama dalam proses katalisis.
Berdasarkan keaktifan gugus sulfhidril, papain dikelompokkan menjadi 3 tiga jenis, yaitu pertama papain aktif dengan gugus
–SH yang bebas; kedua adalah papain inaktif dengan gugus
–SH membentuk ikatan disulfida dengan sistein lain; dan ketiga adalah papain inaktif dengan gugus
–SH teroksidasi menjadi asam sulfenat. Menurut Kirsch 2001, modifikasi oksidatif dari gugus
–RSH akan membentuk asam sulfenat RSOH, dan oksidasi lebih lanjut akan menghasilkan
asam sulfinat RSO
2
H dan selanjutnya menjadi asam sulfonat RSO
3
H. Dimana reaksi gugus sulfhidril menjadi asam sulfinat dan asam sulfonat dianggap sebagai
reaksi yang tidak dapat balik irreversible, sementara asam sulfenat terlalu reaktif untuk tetap bertahan dan merupakan hasil antara yang tidak stabil serta masih
dapat balik reversible.
Untuk mempertahankan keaktifan papain harus ditambahkan antioksidan untuk mencegah terjadinya oksidasi yang dapat menurunkan aktifitas proteolitik
papain. Sedangkan untuk mengaktifkan kembali perlu ditambahkan aktivator. Beberapa antioksidan yang lazim digunakan adalah asam askorbat, natrium
hidrogenbisulfit, dan natrium metabisulfit. Adapun aktivator yang umum digunakan adalah sisteina. Rachdiati 2006 melaporkan bahwa panambahan
natrium metabisulfit 0,01M pada pH 4,0 menghasilkan peningkatan aktivitas papain kasar sebesar 26,56, dan penggunaan sistein 0,04M pada pH 6,0
menghasilkan peningkatan aktifitas papain kasar sebesar 78,63.
Kemampuan proteolitik papain tersebut, menjadikan papain banyak digunakan sebagai pelunak daging, pembuat konsentrat protein, penghidrolisis
protein, pelembut kulit pada industri penyamakan kulit, anti dingin pada industri bir, sebagai bahan baku obat, kosmetik dan lain-lain. Distribusi penggunaan
papain untuk industri di negara maju adalah untuk industri bir 75, industri daging 10, industri ikan 5, industri makanan lainnya 5, industri farmasi 3,
dan penggunaan lainnya 2.
Sebagai penghidrolisis protein, papain mempunyai daya memecahkan molekul protein atau hidrolisis protein. Hidrolisis protein tersebut dapat
berlangsung pada pH, suhu, kemurnian, dan konsentrasi papain berada pada kondisi yang tepat Suhartono 1989. Hal ini sering digunakan pada pembuatan
pepton dan asam amino. Pada penelitian ini papain akan digunakan untuk memecahkan matriks protein yang melingkupi granula pati yang berada pada
bagian horny endosperm pada biji jagung.
2.4 Mekanisme Pemutusan Ikatan Peptida oleh Papain
Mekanisme reaksi papain dengan protein pada jagung secara umum mengikuti persamaan Michaelis Menten, yaitu :
