38 Inhibisi oleh CuSO
4
0.125 mM terjadi pada lama pemanasan 0 detik hingga kurang dari 20 detik, dapat dilihat pada Gambar 25. Waktu
pemanasan 20 detik hingga detik selanjutnya tidak terjadi inhibisi walaupun aktivitas kedua perlakuan tersebut tidak berbeda nyata
berdasarkan uji lanjut Duncan, dapat dilihat pada Lampiran 12. Inhibisi ini tidak terjadi karena invertase telah kehilangan aktivitasnya, sehingga tidak
dapat menghidrolisis substrat. Hal ini menyebabkan adanya penambahan CuSO
4
0.125 mM tidak dapat menginhibisi enzim karena struktur enzim telah rusak yang berakibat pada rusaknya sisi aktif enzim. Jadi,
penambahan CuSO
4
0.125 mM pada rasio konsentrasi invertase dengan sukrosa 1 : 2500 tidak berperan sebagai inhibitor pada perlakuan lama
pemanasan lebih dari 20 detik karena perlakuan pemanasan sendiri telah memberikan pengaruh penghambatan.
35.5
-19.8 44.4
-17.3 -21.3
-15.2 -13.3
-17.9 -40.0
-30.0 -20.0
-10.0 0.0
10.0 20.0
30.0 40.0
50.0 60.0
10 20
30 40
50 60
300
lama pemanasan detik in
h ib
is i
1 2
3
su b
se t
Gambar 25. Inhibisi aktivitas invertase oleh CuSO
4
pada lama pemanasan yang berbeda, dengan konsentrasi invertase
5 mgl, konsentrasi sukrosa 12.5 gl, lama reaksi 5 menit
D. Kinetika Inhibisi Reaksi Invertase
Kinetika reaksi invertase pada penelitian ini diujikan pada kondisi optimum terjadinya inhibisi oleh CuSO
4
. Suhu yang diujikan adalah 40°C, 50°C dan 60°C dengan tingkat pH yang sama, yaitu pH 7, sedangkan substrat
sukrosa diujikan dalam beberapa konsentrasi, dari 0 gl hingga 25 gl. Kinetika reaksi invertase dengan maupun tanpa penambahan CuSO
4
pada berbagai suhu ini memberikan persamaan linier yang berbeda.
39 Inhibisi yang terjadi pada suhu 40°C bersifat mixed partial. Model
inhibisi ini menunjukkan bahwa enzim maupun kompleks enzim-substrat mengikat inhibitor. Penentuan model inhibisi ini dapat dilihat pada
Lampiran 13. Hubungan laju reaksi terhadap konsentrasi substrat digambarkan oleh kurva Michaelis-Menten pada Gambar 26, sedangkan
model inhibisi dapat dilihat pada plot Lineweaver-Burk yang ditunjukkan Gambar 27. Parameter kinetika inhibisi invertase oleh CuSO
4
0.125 mM berdasarkan model tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.
konsentrasi sukrosa gl
5 10
15 20
25
La ju
r ea
k si
µ M
m in
50 100
150 200
250
Gambar 26. Kurva Michaelis - Menten invertase suhu 40°C. , laju reaksi tanpa CuSO
4
; , laju reaksi dengan penambahan CuSO
4
0.125 mM Tabel 2. Parameter kinetika inhibisi invertase pada suhu 40°C
Perlakuan K
M
gl V
maks
µMmin Ki mM
α β
Tanpa CuSO
4
8.6 288.4 - -
- Dengan CuSO
4
8.6 64.1 0.5817
75.1 3.1
40
1konsentrasi sukrosa µM-1
0.2 -0.1
0.0 0.1
0.2 0.3
1 l
aj u
re ak
si µ
M m
in -1
0.005 0.010
0.015 0.020
0.025 0.030
0.035
Gambar 27. Plot Lineweaver-Burk invertase suhu 40°C. , 1laju reaksi tanpa CuSO
4
; , 1laju reaksi dengan penambahan CuSO
4
0.125 mM Persamaan Lineweaver-Burk menghasilkan nilai K
M
dan V
maks
yang berubah oleh konstanta
α, yang merupakan karakteristik dari inhibisi kompetitif partial dan
β, karakteristik inhibisi nonkompetitif partial atau unkompetitif partial, yang memiliki nilai lebih dari 1. Nilai V
maks
enzim tanpa inhibitor adalah 288.4 µMmenit, sedangkan nilai K
M
adalah 8.6 gl. Model inhibisi mixed partial oleh CuSO
4
menghasilkan nilai K
M
enzim tetap, sedangkan V
maks
mengalami penurunan menjadi 64.1 µMmenit. Nilai K
M
yang tetap menunjukkan bahwa kenaikan atau penurunan konsentrasi substrat tidak mempengaruhi affinitas inhibitor pada enzim.
Kation Cu II mengikat enzim selain pada sisi pembentukan kompleks enzim- substrat. Inhibisi oleh kation Cu II terlihat dengan terjadinya penurunan laju
reaksi yang ditandai dengan turunnya nilai V
maks
. Kuat lemahnya ikatan inhibitor pada enzim atau kompleks enzim-substrat dinyatakan dalam bentuk
konstanta, Ki. Nilai Ki CuSO
4
terhadap invertase pada kondisi ini adalah 0.5817 mM.
Inhibisi aktivitas invertase oleh CuSO
4
yang terjadi pada suhu 50°C menunjukkan model mixed partial, seperti inhibisi pada suhu 40°C.
41 Penentuan model inhibisi ini dapat dilihat pada Lampiran 14. Hubungan laju
reaksi terhadap konsentrasi substrat digambarkan oleh kurva Michaelis- Menten pada Gambar 28, sedangkan model inhibisi dapat dilihat pada plot
Lineweaver-Burk yang ditunjukkan Gambar 29. Parameter kinetika inhibisi invertase oleh CuSO
4
berdasarkan model tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.
konsentrasi sukrosa gl
5 10
15 20
25
L aju rea
k si
µ M
m in
20 40
60 80
100 120
140 160
180 200
Gambar 28. Kurva Michaelis - Menten invertase suhu 50°C. , laju reaksi tanpa CuSO
4
; , laju reaksi dengan penambahan CuSO
4
0.125 mM Tabel 3. Parameter kinetika inhibisi invertase pada suhu 50°C
Perlakuan K
M
gl V
maks
µMmin Ki mM
α β
Tanpa CuSO
4
21.1 356.6 -
- - Dengan CuSO
4
21.1 69.02 2.873e-9
1201.3 232.5
42
1konsentrasi sukrosa gl-1
0.05 0.00
0.05 0.10
0.15 0.20
0.25
1 l
aj u
re ak
si µ
M m
in -1
0.01 0.02
0.03 0.04
0.05
Gambar 29. Plot Lineweaver - Burk invertase suhu 50°C. , 1laju reaksi tanpa CuSO
4
; , 1laju reaksi dengan penambahan CuSO
4
0.125 mM Nilai K
M
dan V
maks
enzim tanpa CuSO
4
, masing-masing 21.1 gl dan 356.6 µMmenit. Inhibisi oleh CuSO
4
ditunjukkan dengan penurunan nilai V
maks
invertase. Model inhibisi mixed partial ini menunjukkan bahwa CuSO
4
dapat mengikat enzim bebas maupun kompleks enzim-substrat. Inhibitor terikat sangat kuat dibandingkan suhu 40°C, ditunjukkan dengan nilai Ki yang
sangat kecil, yaitu 2.873e-9 mM sehingga menghasilkan inhibisi yang lebih besar.
Terdapat perubahan model inhibisi oleh CuSO
4
pada invertase yang terjadi pada suhu 60°C, yaitu bersifat kompetitif full. Inhibisi ini dicirikan
dengan perubahan nilai K
M
oleh inhibitor dan tidak terjadi perubahan nilai V
maks
. Penentuan model inhibisi dapat dilihat pada Lampiran 15. Hubungan laju reaksi terhadap konsentrasi substrat digambarkan oleh kurva Michaelis-
Menten pada Gambar 30, sedangkan model inhibisi dapat dilihat pada plot Lineweaver-Burk yang ditunjukkan Gambar 31. Parameter kinetika inhibisi
invertase oleh CuSO
4
berdasarkan model tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.
43
konsentrasi sukrosa gl
2 4
6 8
10 12
14 16
18 20
22 24
la ju
r ea
k si
µ M
m in
20 40
60 80
100 120
140
Gambar 30. Kurva Michaelis - Menten invertase suhu 60°C. , laju reaksi tanpa CuSO
4
; , laju reaksi dengan penambahan CuSO
4
0.125 mM Tabel 4. Parameter kinetika inhibisi invertase pada suhu 60°C
1konsentrasi sukrosa gl-1
-0.02 0.00
0.02 0.04
0.06 0.08
0.10 0.12
0.14
1 la
ju r ea
k si
µM m
in 1
0.005 0.010
0.015 0.020
0.025 0.030
0.035 0.040
Gambar 31. Plot Lineweaver-Burk invertase suhu 50°C. , 1laju reaksi tanpa CuSO
4
; , 1laju reaksi dengan penambahan CuSO
4
0.125 mM Perlakuan K
M
gl V
maks
µMmin Ki mM
Tanpa CuSO
4
3.555e+6 1.732e+7 -
Dengan CuSO
4
4.622e+6 1.732e+7 11.4
44 Nilai K
M
invertase pada suhu 60°C lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai K
M
pada suhu 40°C dan suhu 50°C . Hal ini menunjukkan bahwa enzim memerlukan konsentrasi substrat yang lebih banyak untuk mencapai
setengah kecepatan maksimumnya. CuSO
4
berperan sebagai inhibitor yang bersifat kompetitif pada kondisi suhu 60°C dan pH 7 yaitu menghambat pembentukan kompleks
enzim-substrat pada sisi aktif enzim. Kation Cu II mengakibatkan konsentrasi substrat yang diberikan semakin tinggi untuk mencapai nilai V
maks
yang tetap. Penghambatan hanya bersifat kompetitif, dapat disebabkan oleh berubahnya sisi sekunder enzim oleh suhu tinggi, sedangkan sisi aktifnya
belum rusak. Ikatan CuSO
4
pada enzim lebih lemah jika dibandingkan dengan
ikatannya pada suhu 40°C dan suhu 50°C, ditunjukkan dengan nilai Ki yang lebih besar yaitu 11.4 mM.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Inhibisi oleh CuSO
4
terhadap invertase dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi sukrosa, konsentrasi invertase, suhu dan lama pemanasan.
Semakin rendah rasio konsentrasi invertase terhadap sukrosa, semakin tinggi konsentrasi CuSO
4
yang diperlukan sebagai inhibitor invertase. Inhibisi oleh CuSO
4
semakin besar dengan kenaikan suhu 10 – 60°C, sedangkan di atas suhu 70°C inhibisi semakin rendah. Invertase memiliki kestabilan terhadap
panas yang sangat rendah hanya mencapai 20 detik pemanasan dan inhibisi oleh CuSO
4
hanya terjadi pada lama pemanasan 0 – 10 detik. Aktivitas invertase sangat rendah pada pH 3 dan pH 7 ke atas, sedangkan penambahan
CuSO
4
tidak memberikan pengaruh inhibisi yang signifikan dengan perubahan pH larutan invertase.
Kinetika inhibisi laju degradasi sukrosa oleh CuSO
4
yang dilakukan pada pH 7, dengan tiga titik suhu 40°C, 50°C, 60°C menghasilkan nilai K
M
dan V
maks
yang berbeda. Kecepatan reaksi pada perlakuan tanpa CuSO
4
meningkat dengan kenaikan suhu. Model kinetika inhibisi invertase oleh CuSO
4
berbeda pada setiap suhu yang diujikan. Model inhibisi oleh CuSO
4
pada suhu 40°C adalah mixed partial, dengan nilai K
M
8.6 gl, V
maks
288.4 µMmenit turun menjadi 64.1 µMmenit, Ki 0.5817 mM, α 75.1, β 3.1.
Model inhibisi oleh CuSO
4
pada suhu 50°C juga mixed partial dengan nilai K
M
21.1 gl, V
maks
356.6 µMmenit turun menjadi 69.02 µMmenit, Ki 2.873e-9 mM,
α 1201.3, β 232.5. Model inhibisi pada suhu dan 60°C bersifat kompetitif full, dengan nilai K
M
3555e+6 gl naik menjadi 4.622e+6 gl, V
maks
1.732e+7 µMmenit, Ki 11.4 mM.
B. SARAN
Perlu dilakukan penelitian inhibisi aktivitas invertase dengan menggunakan bahan lainnya, baik berupa bahan alami maupun garam logam.
