IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kemampuan hidrolisis sukrosa oleh invertase dilakukan dengan mengukur aktivitas enzim tersebut, sedangkan kemampuan inhibisi garam logam CuSO
4
dilihat pada setiap perubahan faktor yang berpengaruh konsentrasi substrat, konsentrasi enzim, pH, suhu dan lama pemanasan terhadap aktivitas enzim serta
perubahan parameter kinetika K
M
dan V
maks
inhibisi degradasi sukrosa.
A. Aktivitas Invertase
Penentuan aktivitas invertase penting dilakukan untuk mengetahui seberapa besar perubahan mikromol sukrosa menjadi gula pereduksi setiap
menit reaksi. Slope yang diperoleh dari persamaan garis linier adalah 3.2267, yang berarti bahwa invertase mampu menghidrolisis sukrosa 3.2267 µM
menjadi glukosa dan fruktosa dalam satu detik atau perubahan 0.3872 µmol sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa dalam satu menit. Aktivitas invertase
digambarkan dalam bentuk kurva pada Gambar 14.
200 400
600 800
1000 1200
50 100
150 200
250 300
350
lama reaksi detik k
o ns
e n
tr as
i gu la
pe re
du k
s i
u M
Gambar 14. Kurva aktivitas invertase berdasarkan konsentrasi gula pereduksi yang dihasilkan, dengan konsentrasi invertase 5 mgl,
konsentrasi sukrosa 25 gl. Persamaan garis linier y = 3.2267 x, r
2
= 0.9721
22
B. Pengaruh Konsentrasi CuSO
4
Penentuan pengaruh konsentrasi CuSO
4
sebagai inhibitor dilakukan berdasarkan uji daya inhibisi CuSO
4
terhadap aktivitas invertase. Adanya inhibisi invertase ditunjukkan dengan menurunnya gula pereduksi yang
dihasilkan dari hidrolisis sukrosa oleh invertase. Analisis sidik ragam menunjukkan bahwa konsentrasi yang diujikan memberikan pengaruh yang
nyata terhadap konsentrasi gula pereduksi yang dihasilkan, dapat dilihat pada Lampiran 2. Konsentrasi gula pereduksi tertinggi diperoleh dari penambahan
larutan CuSO
4
1.25 mM sebesar 2064.5 µM, sedangkan konsentrasi gula pereduksi terkecil ditunjukkan oleh penambahan larutan CuSO
4
3.75 mM sebesar 1052 µM. Kurva pengaruh konsentrasi CuSO
4
terhadap aktivitas invertase dapat dilihat pada Gambar 15.
500 1000
1500 2000
2500
0.75 1
1.25 1.5
1.875 2.25
2.5 3.75
konsentrasi CuSO
4
mM k
ons e
nt ras
i gul a pe
reduk s
i u
M
Gambar 15. Kurva pengaruh konsentrasi CuSO
4
terhadap konsentrasi gula pereduksi yang dihasilkan, dengan konsentrasi sukrosa 25 gl,
konsentrasi invertase 5 mgl, lama reaksi 5 menit Hasil uji daya inhibisi menunjukkan bahwa tidak semua konsentrasi
CuSO
4
yang diujikan menunjukkan adanya penghambatan aktivitas invertase. Gula pereduksi meningkat signifikan dengan penambahan larutan CuSO
4
0.75 mM. Hal ini menunjukkan bahwa CuSO
4
pada konsentrasi yang rendah tidak memberikan pengaruh inhibisi terhadap aktivitas invertase. CuSO
4
mempunyai peranan sebagai aktivator invertase pada konsentrasi yang relatif
23 kecil. Perubahan muatan pada enzim akibat penambahan CuSO
4
menyebabkan enzim mudah dalam mengikat substrat. Hal ini sesuai dengan teori bahwa
logam yang ditambahkan dalam bentuk garam organik memberikan kestabilan enzim dengan cara menetralkan kelebihan muatan elektrostatik yang
melindungi molekul enzim sehingga konformasi enzim dapat dipertahankan Monsan dan Combess, 1984. Kation seperti Cu II kemungkinan terlibat
langsung dalam proses katalisis enzim, yaitu dalam pengikatan substrat ke sisi aktif enzim, dalam menjaga konformasi enzim dan kestabilan substrat
Whitaker, 1996. Berdasarkan Gambar 15, besarnya penghambatan setelah aktivitas
invertase mencapai maksimum meningkat sedikit demi sedikit hingga akhirnya mengalami inhibisi pada konsentrasi CuSO
4
2.5 mM. Kemampuan aktivasi enzim menurun dengan semakin tingginya konsentrasi CuSO
4
. Besarnya inhibisi ini berbeda nyata dengan kontrol berdasarkan uji lanjut
Duncan, dapat dilihat pada Lampiran 2. Gula pereduksi yang dihasilkan pada konsentrasi CuSO
4
2.5 mM adalah 1503.25 µM, sedangkan invertase tanpa CuSO
4
kontrol menghasilkan gula pereduksi 1669.5 µM, sehingga inhibisi yang diberikan sebesar 9.96 .
Inhibisi terhadap aktivitas invertase disebabkan oleh penghambatan substrat untuk memasuki daerah katalitik enzim dimana kation logam Cu II
terikat pada sisi aktif enzim. Inhibisi dapat terjadi pada sisi aktif enzim maupun sisi sekunder enzim. Jika inhibitor terikat pada sisi aktif enzim,
substrat tidak dapat membentuk kompleks dengan enzim, sehingga produk tidak akan terbentuk. Inhibisi juga dapat terjadi selain pada sisi aktif enzim,
yaitu pada sisi sekunder enzim. Pengikatan inhibitor pada sisi sekunder enzim menyebabkan perubahan konformasi enzim, sehingga affinitas enzim pada
substrat berkurang. Inhibisi pada fungsi katalitik enzim dapat terjadi pada residu asam amino, yang dapat terletak pada sisi aktif enzim. Hal ini sesuai
dengan teori bahwa grup sulfhidril terdapat pada sisi aktif maupun di dekat sisi aktif invertase yang penting dalam menjalankan fungsi katalitik enzim
tersebut Sturm, 1999 dalam Hsiao et al., 2001.
24 Inhibisi terhadap aktivitas invertase juga disebabkan oleh adanya asam
yang terbentuk dari anion SO
4 2-
yang berikatan dengan kation H
+
dari grup sulfhidril invertase membentuk senyawa asam H
2
SO
4
. Penambahan CuSO
4
dengan konsentrasi yang lebih tinggi menyebabkan terbentuknya senyawa asam sulfat semakin banyak yang mengubah pH larutan menjadi lebih asam.
Hal ini sesuai dengan teori bahwa ion H
+
yang berlebihan mempengaruhi keseimbangan muatan pada sisi aktif enzim, sehingga kemampuan enzim
untuk mengikat substrat berkurang Rodwell, 1981. Jika konsentrasi CuSO
4
dinaikkan maka inhibisi akan semakin besar, seperti yang ditunjukkan oleh penambahan konsentrasi CuSO
4
3.75 mM. Inaktivasi bahkan dapat terjadi jika konsentrasi tersebut masih dinaikkan,
karena semakin banyak grup sulfhidril invertase yang terikat oleh kation logam Cu II atau semakin banyak senyawa asam yang terbentuk. Hal ini
membuktikan bahwa kation logam Cu II bersifat sangat reaktif terhadap grup sulfhidril pada kondisi konsentrasi yang tinggi. Hasil penelitian ini sesuai
dengan teori bahwa pengaruh inhibisi dari ion-ion logam disebabkan oleh affinitas kereaktifan ion logam. Affinitas enzim terhadap ion logam berbeda
disesuaikan dengan sifat ikatan spesifik grup enzim yang terlibat. Kereaktifan unsur-unsur atau senyawa untuk melakukan ikatan kompleks ditunjukkan oleh
konstanta pembentukan log k
1
Klotz, 1954. Konstanta pembentukan kation logam Cu II dengan gugus sulfida adalah 41.5 Gurd dan Wilcox, 1954.
C. Hubungan Pengaruh Perubahan Faktor Terhadap Degradasi Sukrosa
Kategori