Pengaruh Konsentrasi Enzim Hubungan Pengaruh Perubahan Faktor Terhadap Degradasi Sukrosa

27 Perbedaan konsentrasi sukrosa berpengaruh nyata terhadap besarnya inhibisi aktivitas invertase berdasarkan analisis sidik ragam, dapat dilihat pada Lampiran 4. Inhibisi berbeda nyata ketika konsentrasi sukrosa dinaikkan dari sukrosa 0 gl hingga 4.25 gl. Penambahan CuSO 4 menyebabkan kation logam Cu II terikat pada grup sulfhidril enzim invertase, sehingga inhibisi terjadi. Inhibisi tidak berbeda nyata dengan kenaikan konsentrasi sukrosa 8.25 gl invertase : sukrosa = 1 : 1650. Hal ini menunjukkan bahwa kenaikan konsentrasi sukrosa menjadi 8.25 gl belum menurunkan kemampuan inhibisi oleh CuSO 4 0.125 mM. Kemampuan inhibisi turun secara tajam dengan kenaikan konsentrasi sukrosa menjadi 12.5 gl. Hal ini disebabkan karena pada konsentrasi tersebut, laju pembentukan enzim-substrat pada perlakuan tanpa CuSO 4 masih meningkat, sehingga menghasilkan nilai gula pereduksi yang tinggi di titik yang hampir sama dengan aktivitas enzim invertase dengan CuSO 4 0.125 mM. Aktivitas invertase dengan penambahan CuSO 4 0.125 mM pada rasio invertase terhadap sukrosa 1 : 2500 telah jenuh oleh substrat. Hal ini juga merupakan penyebab inhibisi kembali meningkat dengan kenaikan sukrosa dari 12.5 gl hingga 16.75 gl invertase : sukrosa = 1 : 3350.

2. Pengaruh Konsentrasi Enzim

Hasil hidrolisis sukrosa semakin meningkat dengan kenaikan konsentrasi invertase, baik pada perlakuan tanpa CuSO 4 maupun dengan penambahan CuSO 4 . Gula pereduksi yang dihasilkan berada pada rentang 80.75 µM hingga 1725.75 µM, dapat dilihat pada Gambar 18. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa konsentrasi enzim yang diujikan menunjukkan pengaruh nyata terhadap gula pereduksi yang dihasilkan. Hasil uji statistik tersebut dapat dilihat pada Lampiran 5. 28 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0.15 0.85 1.65 2.5 3.35 4.15 konsentrasi invertase mgl k ons ent ras i gul a p er ed uk s i uM Perlakuan konsentrasi enzim dengan penambahan CuSO4 0.125 mM Perlakuan konsentrasi enzim tanpa CuSO4 Gambar 18. Kurva pengaruh perubahan konsentrasi enzim terhadap konsentrasi gula pereduksi yang dihasilkan, dengan konsentrasi sukrosa 25 gl, pH 7, lama reaksi 5 menit Aktivitas invertase pada konsentrasi enzim 0 mgl hingga 0.15 mgl invertase : sukrosa = 1 : 1.67 x 10 5 tidak memberikan respon pengaruh yang berbeda nyata, baik pada perlakuan dengan mupun tanpa CuSO 4 . Kedua taraf konsentrasi enzim tersebut memiliki kemampuan yang hampir sama dalam menghidrolisis sukrosa. Hal ini dapat disebabkan oleh sisi aktif enzim telah berikatan dengan sejumlah substrat dan menjadi jenuh, sehingga produk yang dihasilkan sedikit. Hal ini sesuai dengan teori bahwa konsentrasi enzim yang terbatas membuat substrat berlebih. Substrat dapat berperan sebagai inhibitor jika substrat mengikat sisi lain dari enzim karena dapat mengubah konformasi enzim. Substrat yang berlebih akan membatasi laju reaksi katalisis enzim Suryani dan Mangunwidjaya, 2002. Peningkatan aktivitas terjadi ketika konsentrasi enzim invertase dinaikkan menjadi 0.85 mgl invertase : sukrosa = 1 : 2.9 x 10 4 pada perlakuan dengan penambahan CuSO 4 0.125 mM, dan 1.65 mgl pada perlakuan tanpa CuSO 4 . Peningkatan gula pereduksi masih terjadi hingga taraf konsentrasi enzim tertinggi yaitu 4.15 mgl invertase : sukrosa = 1 : 6 x 10 3 , baik pada perlakuan dengan maupun tanpa penambahan CuSO 4 . Akan tetapi, peningkatan yang terjadi pada perlakuan tanpa 29 CuSO 4 lebih curam. Hal ini menunjukkan bahwa kation logam Cu II mampu menghambat laju pembentukan kompleks enzim-substrat. Semakin tinggi konsentrasi enzim, semakin banyak sisi aktif enzim yang berikatan dengan sukrosa sehingga semakin tinggi gula pereduksi yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan teori bahwa kecepatan reaksi tergantung pada konsentrasi enzim yang berperan sebagai katalisator di dalam suatu reaksi. Peningkatan konsentrasi enzim umumnya akan meningkatkan hidrolisis substrat menjadi produk Simanjutak dan Silalahi, 2003. Analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perbedaan taraf konsentrasi enzim berpengaruh nyata terhadap persen inhibisi, dapat dilihat pada Lampiran 6. Inhibisi oleh garam logam CuSO 4 mulai terjadi pada konsentrasi invertase 2.5 mgl invertase : sukrosa = 1 : 10 4 , dapat dilihat pada Gambar 19. Konsentrasi enzim di bawah konsentrasi tersebut belum menunjukkan inhibisi. Hal ini dapat terjadi karena adanya penurunan laju inversi oleh konsentrasi substrat yang berlebih, sehingga kation Cu II tidak dapat memasuki sisi aktif invertase. Inhibisi pada konsentrasi invertase 2.5 mgl mulai terlihat karena substrat tidak berlebih atau telah diimbangi dengan kenaikan konsentrasi enzim, sehingga kompetisi mulai terjadi antara sukrosa dengan kation Cu II dalam mengikat sisi aktif enzim. 15.8 41.8 54.8 -130.7 -62.1 -88.8 -55.5 -200.0 -150.0 -100.0 -50.0 0.0 50.0 100.0 0.15 0.85 1.65 2.5 3.35 4.15 konsentrasi invertase mgl inhi b is i 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 su b se t Gambar 19. Inhibisi aktivitas invertase oleh CuSO 4 0.125 mM pada konsentrasi enzim yang berbeda, dengan konsentrasi sukrosa 25 gl, pH 7, lama reaksi 5 menit Inhibisi pada konsentrasi invertase 2.5 – 3.35 mgl invertase : sukrosa = 1 : 7.5 x 10 3 tidak berbeda nyata. Begitu juga 30 dengan konsentrasi invertase 3.35 – 4.15 mgl. Hal ini menunjukkan bahwa untuk mencapai inhibisi yang lebih besar, diperlukan konsentrasi CuSO 4 yang lebih tinggi untuk mengikat sisi aktif enzim yang masih bebas.

3. Pengaruh pH