ISOLASI ENZIM PAPAIN DAN REAKSI ENZIMATI
ISOLASI ENZIM PAPAIN DAN REAKSI ENZIMATIS
M. Rahadian Hidayat, Renita Dyah A., Sella Kurnia P., dan Abdullah
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang 50239, Telp.(024)7460058
Abstrak
Enzim merupakan biokatalisator berupa protein yang sangat spesifik yang sedang dikembangkan dalam
industri kimia. Enzim merupakan sejenis protein kompleks yang unik dan merupakan bahan antara yang penting
untuk metabolisme. Enzim diproduksi oleh mikroba, hewan, dan tumbuhan. Enzim memiliki karakteristik umum
mampu mengkatalisis substrat dalam jumlah besar walau jumlah enzim yang bereaksi kecil, bekerja pada suhu 40oC
dan tekanan normal, reaksi enzimatis dalam pH netral. Reaksi enzimatis dipengaruhi oleh konsentrasi substrat, pH,
konsentrasi enzim, dan racun enzim. Enzim sebagai biokatalis telah banyak diaplikasikan dalam industri pangan,
medis, kimia, dan farmasi, salah satunya enzim papain. Oleh karena itu dilakukan percobaan isolasi enzim papain
yang bertujuan untuk mengisolasi enzim papain dan menghitung parameter kinetik enzimatis. Percobaan dibagi
dalam 3 tahap, isolasi enzim, ekstraksi padat-cair termasuk sentrifugasi dan presipitasi serta reaksi enzimatis.
Mekanisme untuk mengisolasi enzim ada 3, yaitu ekstraksi padat-cair, sentrifugasi, dan presipitasi. Enzim papain
memiliki banyak manfaat terutama dalam bidang kecantikan dan bidang pangan. Dari percobaan, dapat
disimpulkan semakin meningkat suhu pencampuran hingga 60ºC maka semakin meningkat pula aktivitas enzimnya
dan semakin besar penambahan celite, semakin besar pula endapan yang diperoleh.
Kata Kunci: isolasi enzim, enzim papain, reaksi enzimatis
Abstract
Enzymes are bio-catalysts in the form of highly specific protein that is being developed in the chemical
industry. An enzyme is a protein complex that is unique and is the essential ingredient for metabolism. Enzymes
produced by microbes, animals, and plants. Enzymes have a common characteristic capable of catalyzing the
substrate in large numbers despite the small amount of enzyme that reacts, working at 40 ° C. and normal pressure,
enzymatic reaction in neutral pH. Enzymatic reaction is influenced by substrate concentration, pH, enzyme
concentration, and toxic enzymes. Enzymes as biocatalysts have been widely applied in the food industry, medical,
chemical, and pharmaceutical industries, one of which is the enzyme papain. Therefore carried out experiments
aimed at insulating the enzyme papain enzyme papain to isolate and quantify the enzymatic kinetic parameters.
Experiment was divided into 3 stages, enzyme isolation, solid-liquid extraction, including precipitation and
centrifugation and enzymatic reactions. Mechanism to isolate the enzyme was 3, which solid-liquid extraction,
centrifugation, and precipitation. The enzyme papain has many benefits, especially in the field of beauty and food
sector. From the experiments, we can conclude increasing mixing temperature up to 60 º C the enzyme activity is
increasing as well, and the greater the addition of Celite, the greater the precipitate obtained.
Keywords : isolation of enzymes, enzyme papain, enzymatic reaction
PENDAHULUAN
Reaksi kimia yang terjadi dalam sistem
biologis selalu melibatkan katalis. Katalis ini
dikenal
sebagai
katalis
biologis
(biokatalisator) yang digunakan sebagai
alternatif katalis anorganik. Katalis biologis
dapat dibagi dalam dua jenis, yaitu yang
berasal dari mikroorganisme seperti bakteri,
jamur, dan khamir serta sejumlah enzim
(Winarno, 1986).
Enzim
merupakan
biokatalisator
berupa protein yang sangat spesifik dan
sedang dikembangkan dalam industri kimia.
Pengembangan katalis biologis ditujukan
untuk mengurangi konsumsi energi proses
serta menghilangkan terikutnya senyawa-
senyawa pengotor dalam produk suatu
proses. Katalis ini digunakan sebagai
alternatif katalis anorganik seperti natrium,
kalium, atau kalsium hidroksida.
Saat ini enzim sebagai biokatalis telah
banyak diaplikasikan secara komersial untuk
proses-proses industri, antara lain dalam
industri pangan, medis, kimia dan farmasi
(August, 2000).
Enzim bekerja dengan cara menempel
pada permukaan molekul zat-zat yang
bereaksi sehingga mempercepat proses
reaksi. Percepatan reaksi terjadi karena
enzim menurunkan energi pengaktifan yang
dengan sendirinya akan mempermudah
terjadinya reaksi. Enzim mengikat molekul
substrat membentuk kompleks enzim
substrat yang bersifat sementara dan lalu
terurai membentuk enzim bebas dan
produknya (Lehninger,1995).
Konsentrasi substrat mempengaruhi
kecepatan reaksi yang dikatalisis oleh enzim.
Pada konsentrasi substrat yang amat rendah,
kecepatan reaksipun amat rendah, tetapi
kecepatan ini akan meningkat dengan
meningkatnya konsentrasi substrat.
Tujuan percobaan ini adalah untuk
mengisolasi enzim dari tanaman pepaya
yaitu pada bagian getah pepaya dan sari
daun papaya, mengetahui hubungan antara
aktivitas
enzimatis
dengan
suhu
pencampuran. mengetahui hubungan antara
jumlah endapan enzim dengan jumlah celite,
mengetahui mekanisme tahap-tahap isolasi
enzim, serta mengetahui fungsi enzim
papain.
METODE PERCOBAAN
Percobaan
ini
dilakukan
di
Laboratorium Mikrobiologi Industri, Teknik
Kimia, Universitas Diponegoro.
Bahan
yang
digunakan
dalam
percobaan ini adalah getah buah papaya 20
gr; sari daun papaya 10 ml; celite 8,5 gr;
cystein 7,5 gr; acetone 30 ml; aquadest 30
ml; NaCl @ 3 gr; casein (susu dancow putih
bubuk) serta NaOH. Alat yang digunakan
dalam percobaan ini adalah erlenmeyer;
gelas ukur; beaker glass; pipet tetes; kertas
saring; magnetic stirrer; sentrifuge; mortar,
neraca analitik, pengaduk, indikator pH,
corong, erlenmeyer leher, pompa vakum.
Variabel Percobaan yang digunakan ialah
variabel 1 (getah buah pepaya 10gr + celite
2gr). Variabel 2 (getah buah pepaya 10gr +
celite 4gr), dan variabel 3 (sari daun pepaya
10ml + celite 2.5gr). Pada reaksi enzimatis,
larutan casein 30% W susu dancow putih
bubuk basis 120 ml, suhu pencampuran pada
suhu kamar,
450C, dan 700C serta
perbandingan susu dan enzim = 7 : 2.
Pelaksanaan Percobaan
Isolasi Enzim
Haluskan getah buah pepaya dengan
mortar, setelah halus timbang 10 gram, lalu
ukur sari daun papaya 10 ml dan masukkan
dalam beaker glass. Tambahkan ke dalam
beaker glass tersebut celite, cystein,
aquadest, dan aseton sesuai dengan variabel
lalu atur pHnya sampai 7. Aduk dengan
magnetic stirrer campuran tersebut selama
15 menit pada suhu kamar. Saring dengan
kertas saring sehingga didapat filtrat I dan
endapan I, buang endapannya. Pada filtrat I
tambahkan garam pengendap NaCl @3
gram.
Masukkan
pada
cuvet
lalu
disentrifugasi selama 15 menit dengan
kecepatan 2000 rpm. Saring hasil
sentrifugasi sehingga didapatkan endapan II
dan filtrat II. Keringkan dan timbang
endapan II (misal beratnya a gram), simpan
endapan II. Tambahkan garam pengendap
NaCl @3 gram pada filtrat II, lalu disimpan
1 malam dalam lemari es. Saring filtrat II
dengan saringan sehingga didapatkan filtrat
III dan endapan III. Keringkan dan timbang
endapan III (misal beratnya b gram). Ambil
endapan II, campurkan dengan endapan III,
jika jumlah dari endapan II dan III (a + b
gram) lebih besar dari 1 gram, ambil 1 gram
endapan tersebut, larutkan dalam air sampai
10 ml (larutan ini adalah enzim). Jika a+b
kurang dari 1 gram, ambil 1 ml filtrat III,
encerkan sampai 10 ml (larutan ini adalah
enzim).
2
1.5
Variabel
2(get ah
pepaya 10gr +
celit e 4gr)
1
0.5
0
HASIL DAN PEMBAHASAN
suhu kam ar
Tabel 1. Data Hasil Percobaan Berat
Endapan
Variabel
a
(gram)
b
(gram)
a+b
(gram)
1
0,5
0,9
0,4
2
0,7
1,5
1,9
3
0,2
0,1
0,1
Tabel 2. Data Hasil Percobaan Reaksi
Enzimatis
Variabel
Variabel
1(get ah
pepaya 10gr +
celit e 2gr)
2.5
Aktivitas Enzim (mCu/ gr)
Reaksi Enzimatis (Enzim Protease)
Buat larutan casein / susu dancow putih
bubuk 30 % W dengan basis 120 ml. Ambil
2 ml larutan enzim dan 7 ml larutan casein.
Panaskan larutan casein tersebut sampai
suhu kamar; 45 oC; 70 oC. Setelah mencapai
suhu tersebut, tuangkan larutan enzim ke
dalam larutan casein. Catat waktu sampai
terjadinya penggumpalan pertama.
Grafik Hubungan Aktivitas Enzim
vs Suhu Pencampuran
T=
T=
T=
30oC (t1 45oC (t2 70oC (t3
sekon)
sekon)
sekon)
1
2
3
4
2
5
2
2
3
11
3
4
Hubungan antara aktivitas enzimatis
dengan suhu pencampuran
45 C
70 C
Variabel
3(sari daun
pepaya 10ml
+ celit e 2.5gr)
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Aktivitas
Enzim vs Suhu Pencampuran
Dari grafik diatas, aktivitas enzim
rata-rata menunjukkan tren naik saat
menuju suhu 45ºC dan turun ketika
menuju 70ºC. Pada variabel 1, aktivitas
enzim berada pada kondisi maksimum
pada suhu pencampuran enzim dengan
casein adalah suhu kamar. Sedangkan
pada variabel 2 dan 3, aktivitas enzim
maksimum ketika suhu pencampuran
enzim dengan casein adalah 45ºC.
Dari hasil percobaan, suhu
pencampuran merupakan faktor yang
mempengaruhi aktivitas enzim. Semakin
meningkat suhu, semakin meningkat
pula aktivitas enzim yang bekerja pada
suatu substrat (casein).namun, seiring
dengan peningkatan suhu, enzim akan
mengalami
denaturasi
yang
menghancurkan aktivitas molekul enzim.
Denaturasi adalah rusaknya bentuk tiga
dimensi enzim yang menyebabkan
aktivitas enzim tidak dapat berikatan
dengan substratnya. Aktivitas enzim
pada variabel 1 mengalami penurunan,
sementara pada variabel 2 dan 3,
aktivitas enzim mengalami kenaikan dari
suhu kamar dan mulai mengalami
penurunan
aktivitas
ketika
suhu
pencampuran mencapai 45oC. Fenomena
ini terjadi karena pada variabel 1 jumlah
celite yang ditambahkan lebih kecil
daripada variabel 2 dan 3. Fungsi celite
adalah untuk memecah dinding sel yang
membungkus enzim sehingga enzim
dapat keluar dari selulosa. Sehingga
apabila jumlah celite yang ditambahkan
makin banyak, maka enzim yang
terisolasi juga makin banyak. Oleh sebab
itu, pada variabel 1, aktivitas enzim lebih
kecil daripada variabel 2 dan 3.
Sedangkan suhu optimal enzim berada
pada 40-60oC dan suhu denaturasinya
60oC.
komponen yang tidak larut, dipisahkan
dari bahan padatannya. Solvent yang
digunakan adalah aceton yang akan
melarutkan dinding sel enzim. Lalu juga
ditambahkan cystein yang akan mengikat
protein dan melarutkan enzim sehingga
bisa menembus kertas saring dan juga
penambahan celite untuk memisahkan
dinding sel sehingga enzim yang berada
di dalam selulosa keluar serta
penambahan aquadest untuk melarutkan
protein enzim. Kemudian dilakukan
pengadukan menggunakan magnetic
stirrer.
2. Sentrifugasi
Hubungan
antara
jumlah
endapan enzim dengan jumlah celite
pada variabel 1 dan variabel 2
Merupakan proses pemisahan
campuran
yang didasarkan pada
perbedaan densitas. Setelah larutan
diekstraksi, maka dilakukan sentrifugasi.
Sentrifugasi
digunakan
untuk
mempercepat
proses
pengendapan
dengan memberika gaya sentrifugasi
pada
partikel-partikelnya.
Alatnya
disebut centrifuge dimana objek diputar
secara horizontal pada jarak tertentu.
Pada saat objek diputar, partikel-partikel
yang ada akan berpisah dan berpencar
sesuai berat jenis masing-masing partikel
dan partikel yang memiliki densitas lebih
besar akan ke bawah menjadi endapan.
Apabila objek berotasi di dalam tabung
yang berisi campuran cairan dan partikel,
maka campuran bisa saja bergerak
menuju pusat rotasi dan bercampur,
namun hal tersebut tidak terjadi karena
adanya gaya yang berlawanan menuju
kea rah dinding luar silinder yang
disebut gaya sentrifugasi dan gaya inilah
yang menyebabkan partikel-partikel
menuju dinding tabung dan terakumulasi
membentuk endapan.
Dari hasil percobaan didapat pada
variabel 1 berat endapan (a+b) adalah 0,4
gr sedangkan pada variabel 2 sebesar 1,9
gr. Perolehan berat endapan yang
berbeda dapat terjadi karena terdapat
perbedaan
jumlah
celite
yang
ditambahkan. Pada variabel 1, celit
ditambahkan sebesar 2 gr dan 4 gr pada
variabel 2. Celite merupakan suspensi
yang ditambahkan untuk memecah
dinding sel sehingga enzim yang berada
di dalam selulosa dapat keluar. Celite
merupakan batuan sedimen yang lembut
seperti kapur. Dan dapat disimpulkan
bahwa semakin besar penambahan celite,
maka semakin besar pula enzim yang
dapat keluar dari dinding sel yang
terlihat dari banyaknya berat endapan
hasil presipitasi.
Mekanisme tahap-tahap isolasi enzim
Untuk mengisolasi enzim dari
tanama dilakukan 3 proses pemisahan,
yaitu:
1. Ekstraksi padat-cair
Merupakan proses pemisahan dari
bahan padat maupun cair dengan bantuan
solvent, solvent akan memisahkan
3. Presipitasi
Merupakan cara pemisahan untuk
mengendapkan
protein
dengan
penambahan agen pemisah seperti
garam, proteolitik, polimer, panas,
pH, dan solvent organic. Dan dalam
hal ini, digunakan garam yang
mempengaruhi kelarutan protein
sehingga dapat mengendap. Garam
digunakan karena memiliki daya
larut tinggi di dalam air dan relatif
tidak mahal.
Fungsi enzim papain
1. Bidang pangan
a. Untuk melunakkan daging supaya
mudah untuk dinikmati.
b. Digunakan untuk industri biskuit
agar renyah dan enak dinikmati.
c. Menjernihkan
teh
sehingga
tampak bening dan nikmat.
2. Bidang kecantikan
a. Untuk mengobati kulit dari
jerawat yang sering digunakan
dalam bentuk masker alami wajah.
b. Untuk mencerahkan kulit yang
sering digunakan dalam bentuk
sabun mandi.
c. Untuk
mencegah
timbulnya
ketombe pada kulit kepala
sehingga
didapat
kecantikan
rambut.
PENUTUP
Kesimpulan
1. Semakin
meningkat
suhu
pencampuran antara enzim papain
dengan
casein
maka
semakin
meningkat pula aktivitas enzimnya.
Tetapi pada suhu 60ºC, enzim papain
akan mengalami denaturasi yaitu
rusaknya bentuk tiga dimensi enzim
yang menyebabkan aktivitas enzim
tidak
dapt
berikatan
dengan
substratnya.
2. Semakin besar penambahan celite,
maka semakin besar pula jumlah
endapan (a+b) gr dan semakin besar
pula enzim yang dapt keluar dari
dinding sel, karena celite merupakan
suspensi untuk memecah dinding sel
sehingga enzim dalam selulosa dapat
keluar.
3.
4.
Terdapat 3 proses pemisahan untuk
mengisolasi enzim dari tanaman, yaitu
ekstraksi padat-cair, sentrifugasi, dan
presipitasi.
Enzim papain memiliki banyak sekali
manfaat, salah satunya dalam bidang
kecantikan dan bidang pangan.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, Moch Busairi, 2002. Lactic Acid
Fermentation of Pineapple Wastes by
Lactobacillus Delbrueckii. Malaysia.
UTM
Anonim,
2012.
Masteran
Enzim.
http://tekimerzitez.wetpaint.com/page/
Masteran+Enzim diakses tanggal 25
April 2013
Anonim,2012.Sentrifugasi.http://sentrifugasi
2012.blogspot.com/2012/09/sentrifuga
si.html diakses tanggal 25 April 2013
Anonim,
2011.
Ekstraksi
Padat
Cair.http://www.scribd.com/doc/56494
045/EKSTRAKSI_PADAT_CAIR
diakses tanggal 25 April 2013
Anonim, 2008. Diatomaceous Earth.
http://answers.yahoo.com/question/ind
ex?gid=2008.0629220221 AAA627bk
diakses tanggal 25 April 2013
Anonim, 2013. 6 Manfaat Enzim Papain
untuk
Kesehatan.
http://www.dewung.com/info/1336/6_
manfaat_enzim_papain_untuk_kesehat
an.html diakses tanggal 25 April 2013
Anonim, 2012. Mengenal Enzim Papain.
http://anneahira.com/enzim_papain.ht
ml diakses tanggal 25 April 2013
Anonim, 2012. Manfaat Pepaya untuk
Kecantikan
Kesehatan.
http://smua_ada.blogspot.com
/2012/01/manfaat_pepaya_untuk_keca
ntikan.html diakses tanggal 25 April
2013
August, E. 2000. Kajian Penggunaan Lipase
Amobil dari Aspergillus niger pada
Pembuatan Monoasilgliserol yang
Bersifat Antibakteria dari Minyak
Kelapa. Bogor:IPB
Kurnia, DRD. 2010. Studi Aktivitas Enzim
Lipase dari Aspergillus niger sebagai
Biokatalis pada Proses Gliserolisis
untuk Menghasilkan Monoasilgliserol
Lehninger. 1995. Dasar-Dasar Biokimia.
Jakarta. Erlangga
Michael L. Shuler dan Kargi Fikret. 1992.
Bioprocess
Engineering
Basic
Concepts New Jerssey Prentice Hall
Sitanggang, Pariaman. Peris, 2006. Isolasi
dan Karakteristik Enzim Proteolitik
dari
Ekstrak
Tape.
http://repository.ipb.ac.id/bitstream/ha
ndle/123456789/46349/606.pps.pdf
diakses tanggal 25 April 2013
Winarno .F, 1986, Enzim Pangan. Jakarta.
Gramedia
Zulfikar,2011,Sentrifugasi.http://www.chem
_is_try.org/materi_kimia/kimia_keseha
tan/pemisahan_kimia_dan_analisis/sen
trifugasi/ diakses tanggal 25 April
2013
M. Rahadian Hidayat, Renita Dyah A., Sella Kurnia P., dan Abdullah
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang 50239, Telp.(024)7460058
Abstrak
Enzim merupakan biokatalisator berupa protein yang sangat spesifik yang sedang dikembangkan dalam
industri kimia. Enzim merupakan sejenis protein kompleks yang unik dan merupakan bahan antara yang penting
untuk metabolisme. Enzim diproduksi oleh mikroba, hewan, dan tumbuhan. Enzim memiliki karakteristik umum
mampu mengkatalisis substrat dalam jumlah besar walau jumlah enzim yang bereaksi kecil, bekerja pada suhu 40oC
dan tekanan normal, reaksi enzimatis dalam pH netral. Reaksi enzimatis dipengaruhi oleh konsentrasi substrat, pH,
konsentrasi enzim, dan racun enzim. Enzim sebagai biokatalis telah banyak diaplikasikan dalam industri pangan,
medis, kimia, dan farmasi, salah satunya enzim papain. Oleh karena itu dilakukan percobaan isolasi enzim papain
yang bertujuan untuk mengisolasi enzim papain dan menghitung parameter kinetik enzimatis. Percobaan dibagi
dalam 3 tahap, isolasi enzim, ekstraksi padat-cair termasuk sentrifugasi dan presipitasi serta reaksi enzimatis.
Mekanisme untuk mengisolasi enzim ada 3, yaitu ekstraksi padat-cair, sentrifugasi, dan presipitasi. Enzim papain
memiliki banyak manfaat terutama dalam bidang kecantikan dan bidang pangan. Dari percobaan, dapat
disimpulkan semakin meningkat suhu pencampuran hingga 60ºC maka semakin meningkat pula aktivitas enzimnya
dan semakin besar penambahan celite, semakin besar pula endapan yang diperoleh.
Kata Kunci: isolasi enzim, enzim papain, reaksi enzimatis
Abstract
Enzymes are bio-catalysts in the form of highly specific protein that is being developed in the chemical
industry. An enzyme is a protein complex that is unique and is the essential ingredient for metabolism. Enzymes
produced by microbes, animals, and plants. Enzymes have a common characteristic capable of catalyzing the
substrate in large numbers despite the small amount of enzyme that reacts, working at 40 ° C. and normal pressure,
enzymatic reaction in neutral pH. Enzymatic reaction is influenced by substrate concentration, pH, enzyme
concentration, and toxic enzymes. Enzymes as biocatalysts have been widely applied in the food industry, medical,
chemical, and pharmaceutical industries, one of which is the enzyme papain. Therefore carried out experiments
aimed at insulating the enzyme papain enzyme papain to isolate and quantify the enzymatic kinetic parameters.
Experiment was divided into 3 stages, enzyme isolation, solid-liquid extraction, including precipitation and
centrifugation and enzymatic reactions. Mechanism to isolate the enzyme was 3, which solid-liquid extraction,
centrifugation, and precipitation. The enzyme papain has many benefits, especially in the field of beauty and food
sector. From the experiments, we can conclude increasing mixing temperature up to 60 º C the enzyme activity is
increasing as well, and the greater the addition of Celite, the greater the precipitate obtained.
Keywords : isolation of enzymes, enzyme papain, enzymatic reaction
PENDAHULUAN
Reaksi kimia yang terjadi dalam sistem
biologis selalu melibatkan katalis. Katalis ini
dikenal
sebagai
katalis
biologis
(biokatalisator) yang digunakan sebagai
alternatif katalis anorganik. Katalis biologis
dapat dibagi dalam dua jenis, yaitu yang
berasal dari mikroorganisme seperti bakteri,
jamur, dan khamir serta sejumlah enzim
(Winarno, 1986).
Enzim
merupakan
biokatalisator
berupa protein yang sangat spesifik dan
sedang dikembangkan dalam industri kimia.
Pengembangan katalis biologis ditujukan
untuk mengurangi konsumsi energi proses
serta menghilangkan terikutnya senyawa-
senyawa pengotor dalam produk suatu
proses. Katalis ini digunakan sebagai
alternatif katalis anorganik seperti natrium,
kalium, atau kalsium hidroksida.
Saat ini enzim sebagai biokatalis telah
banyak diaplikasikan secara komersial untuk
proses-proses industri, antara lain dalam
industri pangan, medis, kimia dan farmasi
(August, 2000).
Enzim bekerja dengan cara menempel
pada permukaan molekul zat-zat yang
bereaksi sehingga mempercepat proses
reaksi. Percepatan reaksi terjadi karena
enzim menurunkan energi pengaktifan yang
dengan sendirinya akan mempermudah
terjadinya reaksi. Enzim mengikat molekul
substrat membentuk kompleks enzim
substrat yang bersifat sementara dan lalu
terurai membentuk enzim bebas dan
produknya (Lehninger,1995).
Konsentrasi substrat mempengaruhi
kecepatan reaksi yang dikatalisis oleh enzim.
Pada konsentrasi substrat yang amat rendah,
kecepatan reaksipun amat rendah, tetapi
kecepatan ini akan meningkat dengan
meningkatnya konsentrasi substrat.
Tujuan percobaan ini adalah untuk
mengisolasi enzim dari tanaman pepaya
yaitu pada bagian getah pepaya dan sari
daun papaya, mengetahui hubungan antara
aktivitas
enzimatis
dengan
suhu
pencampuran. mengetahui hubungan antara
jumlah endapan enzim dengan jumlah celite,
mengetahui mekanisme tahap-tahap isolasi
enzim, serta mengetahui fungsi enzim
papain.
METODE PERCOBAAN
Percobaan
ini
dilakukan
di
Laboratorium Mikrobiologi Industri, Teknik
Kimia, Universitas Diponegoro.
Bahan
yang
digunakan
dalam
percobaan ini adalah getah buah papaya 20
gr; sari daun papaya 10 ml; celite 8,5 gr;
cystein 7,5 gr; acetone 30 ml; aquadest 30
ml; NaCl @ 3 gr; casein (susu dancow putih
bubuk) serta NaOH. Alat yang digunakan
dalam percobaan ini adalah erlenmeyer;
gelas ukur; beaker glass; pipet tetes; kertas
saring; magnetic stirrer; sentrifuge; mortar,
neraca analitik, pengaduk, indikator pH,
corong, erlenmeyer leher, pompa vakum.
Variabel Percobaan yang digunakan ialah
variabel 1 (getah buah pepaya 10gr + celite
2gr). Variabel 2 (getah buah pepaya 10gr +
celite 4gr), dan variabel 3 (sari daun pepaya
10ml + celite 2.5gr). Pada reaksi enzimatis,
larutan casein 30% W susu dancow putih
bubuk basis 120 ml, suhu pencampuran pada
suhu kamar,
450C, dan 700C serta
perbandingan susu dan enzim = 7 : 2.
Pelaksanaan Percobaan
Isolasi Enzim
Haluskan getah buah pepaya dengan
mortar, setelah halus timbang 10 gram, lalu
ukur sari daun papaya 10 ml dan masukkan
dalam beaker glass. Tambahkan ke dalam
beaker glass tersebut celite, cystein,
aquadest, dan aseton sesuai dengan variabel
lalu atur pHnya sampai 7. Aduk dengan
magnetic stirrer campuran tersebut selama
15 menit pada suhu kamar. Saring dengan
kertas saring sehingga didapat filtrat I dan
endapan I, buang endapannya. Pada filtrat I
tambahkan garam pengendap NaCl @3
gram.
Masukkan
pada
cuvet
lalu
disentrifugasi selama 15 menit dengan
kecepatan 2000 rpm. Saring hasil
sentrifugasi sehingga didapatkan endapan II
dan filtrat II. Keringkan dan timbang
endapan II (misal beratnya a gram), simpan
endapan II. Tambahkan garam pengendap
NaCl @3 gram pada filtrat II, lalu disimpan
1 malam dalam lemari es. Saring filtrat II
dengan saringan sehingga didapatkan filtrat
III dan endapan III. Keringkan dan timbang
endapan III (misal beratnya b gram). Ambil
endapan II, campurkan dengan endapan III,
jika jumlah dari endapan II dan III (a + b
gram) lebih besar dari 1 gram, ambil 1 gram
endapan tersebut, larutkan dalam air sampai
10 ml (larutan ini adalah enzim). Jika a+b
kurang dari 1 gram, ambil 1 ml filtrat III,
encerkan sampai 10 ml (larutan ini adalah
enzim).
2
1.5
Variabel
2(get ah
pepaya 10gr +
celit e 4gr)
1
0.5
0
HASIL DAN PEMBAHASAN
suhu kam ar
Tabel 1. Data Hasil Percobaan Berat
Endapan
Variabel
a
(gram)
b
(gram)
a+b
(gram)
1
0,5
0,9
0,4
2
0,7
1,5
1,9
3
0,2
0,1
0,1
Tabel 2. Data Hasil Percobaan Reaksi
Enzimatis
Variabel
Variabel
1(get ah
pepaya 10gr +
celit e 2gr)
2.5
Aktivitas Enzim (mCu/ gr)
Reaksi Enzimatis (Enzim Protease)
Buat larutan casein / susu dancow putih
bubuk 30 % W dengan basis 120 ml. Ambil
2 ml larutan enzim dan 7 ml larutan casein.
Panaskan larutan casein tersebut sampai
suhu kamar; 45 oC; 70 oC. Setelah mencapai
suhu tersebut, tuangkan larutan enzim ke
dalam larutan casein. Catat waktu sampai
terjadinya penggumpalan pertama.
Grafik Hubungan Aktivitas Enzim
vs Suhu Pencampuran
T=
T=
T=
30oC (t1 45oC (t2 70oC (t3
sekon)
sekon)
sekon)
1
2
3
4
2
5
2
2
3
11
3
4
Hubungan antara aktivitas enzimatis
dengan suhu pencampuran
45 C
70 C
Variabel
3(sari daun
pepaya 10ml
+ celit e 2.5gr)
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Aktivitas
Enzim vs Suhu Pencampuran
Dari grafik diatas, aktivitas enzim
rata-rata menunjukkan tren naik saat
menuju suhu 45ºC dan turun ketika
menuju 70ºC. Pada variabel 1, aktivitas
enzim berada pada kondisi maksimum
pada suhu pencampuran enzim dengan
casein adalah suhu kamar. Sedangkan
pada variabel 2 dan 3, aktivitas enzim
maksimum ketika suhu pencampuran
enzim dengan casein adalah 45ºC.
Dari hasil percobaan, suhu
pencampuran merupakan faktor yang
mempengaruhi aktivitas enzim. Semakin
meningkat suhu, semakin meningkat
pula aktivitas enzim yang bekerja pada
suatu substrat (casein).namun, seiring
dengan peningkatan suhu, enzim akan
mengalami
denaturasi
yang
menghancurkan aktivitas molekul enzim.
Denaturasi adalah rusaknya bentuk tiga
dimensi enzim yang menyebabkan
aktivitas enzim tidak dapat berikatan
dengan substratnya. Aktivitas enzim
pada variabel 1 mengalami penurunan,
sementara pada variabel 2 dan 3,
aktivitas enzim mengalami kenaikan dari
suhu kamar dan mulai mengalami
penurunan
aktivitas
ketika
suhu
pencampuran mencapai 45oC. Fenomena
ini terjadi karena pada variabel 1 jumlah
celite yang ditambahkan lebih kecil
daripada variabel 2 dan 3. Fungsi celite
adalah untuk memecah dinding sel yang
membungkus enzim sehingga enzim
dapat keluar dari selulosa. Sehingga
apabila jumlah celite yang ditambahkan
makin banyak, maka enzim yang
terisolasi juga makin banyak. Oleh sebab
itu, pada variabel 1, aktivitas enzim lebih
kecil daripada variabel 2 dan 3.
Sedangkan suhu optimal enzim berada
pada 40-60oC dan suhu denaturasinya
60oC.
komponen yang tidak larut, dipisahkan
dari bahan padatannya. Solvent yang
digunakan adalah aceton yang akan
melarutkan dinding sel enzim. Lalu juga
ditambahkan cystein yang akan mengikat
protein dan melarutkan enzim sehingga
bisa menembus kertas saring dan juga
penambahan celite untuk memisahkan
dinding sel sehingga enzim yang berada
di dalam selulosa keluar serta
penambahan aquadest untuk melarutkan
protein enzim. Kemudian dilakukan
pengadukan menggunakan magnetic
stirrer.
2. Sentrifugasi
Hubungan
antara
jumlah
endapan enzim dengan jumlah celite
pada variabel 1 dan variabel 2
Merupakan proses pemisahan
campuran
yang didasarkan pada
perbedaan densitas. Setelah larutan
diekstraksi, maka dilakukan sentrifugasi.
Sentrifugasi
digunakan
untuk
mempercepat
proses
pengendapan
dengan memberika gaya sentrifugasi
pada
partikel-partikelnya.
Alatnya
disebut centrifuge dimana objek diputar
secara horizontal pada jarak tertentu.
Pada saat objek diputar, partikel-partikel
yang ada akan berpisah dan berpencar
sesuai berat jenis masing-masing partikel
dan partikel yang memiliki densitas lebih
besar akan ke bawah menjadi endapan.
Apabila objek berotasi di dalam tabung
yang berisi campuran cairan dan partikel,
maka campuran bisa saja bergerak
menuju pusat rotasi dan bercampur,
namun hal tersebut tidak terjadi karena
adanya gaya yang berlawanan menuju
kea rah dinding luar silinder yang
disebut gaya sentrifugasi dan gaya inilah
yang menyebabkan partikel-partikel
menuju dinding tabung dan terakumulasi
membentuk endapan.
Dari hasil percobaan didapat pada
variabel 1 berat endapan (a+b) adalah 0,4
gr sedangkan pada variabel 2 sebesar 1,9
gr. Perolehan berat endapan yang
berbeda dapat terjadi karena terdapat
perbedaan
jumlah
celite
yang
ditambahkan. Pada variabel 1, celit
ditambahkan sebesar 2 gr dan 4 gr pada
variabel 2. Celite merupakan suspensi
yang ditambahkan untuk memecah
dinding sel sehingga enzim yang berada
di dalam selulosa dapat keluar. Celite
merupakan batuan sedimen yang lembut
seperti kapur. Dan dapat disimpulkan
bahwa semakin besar penambahan celite,
maka semakin besar pula enzim yang
dapat keluar dari dinding sel yang
terlihat dari banyaknya berat endapan
hasil presipitasi.
Mekanisme tahap-tahap isolasi enzim
Untuk mengisolasi enzim dari
tanama dilakukan 3 proses pemisahan,
yaitu:
1. Ekstraksi padat-cair
Merupakan proses pemisahan dari
bahan padat maupun cair dengan bantuan
solvent, solvent akan memisahkan
3. Presipitasi
Merupakan cara pemisahan untuk
mengendapkan
protein
dengan
penambahan agen pemisah seperti
garam, proteolitik, polimer, panas,
pH, dan solvent organic. Dan dalam
hal ini, digunakan garam yang
mempengaruhi kelarutan protein
sehingga dapat mengendap. Garam
digunakan karena memiliki daya
larut tinggi di dalam air dan relatif
tidak mahal.
Fungsi enzim papain
1. Bidang pangan
a. Untuk melunakkan daging supaya
mudah untuk dinikmati.
b. Digunakan untuk industri biskuit
agar renyah dan enak dinikmati.
c. Menjernihkan
teh
sehingga
tampak bening dan nikmat.
2. Bidang kecantikan
a. Untuk mengobati kulit dari
jerawat yang sering digunakan
dalam bentuk masker alami wajah.
b. Untuk mencerahkan kulit yang
sering digunakan dalam bentuk
sabun mandi.
c. Untuk
mencegah
timbulnya
ketombe pada kulit kepala
sehingga
didapat
kecantikan
rambut.
PENUTUP
Kesimpulan
1. Semakin
meningkat
suhu
pencampuran antara enzim papain
dengan
casein
maka
semakin
meningkat pula aktivitas enzimnya.
Tetapi pada suhu 60ºC, enzim papain
akan mengalami denaturasi yaitu
rusaknya bentuk tiga dimensi enzim
yang menyebabkan aktivitas enzim
tidak
dapt
berikatan
dengan
substratnya.
2. Semakin besar penambahan celite,
maka semakin besar pula jumlah
endapan (a+b) gr dan semakin besar
pula enzim yang dapt keluar dari
dinding sel, karena celite merupakan
suspensi untuk memecah dinding sel
sehingga enzim dalam selulosa dapat
keluar.
3.
4.
Terdapat 3 proses pemisahan untuk
mengisolasi enzim dari tanaman, yaitu
ekstraksi padat-cair, sentrifugasi, dan
presipitasi.
Enzim papain memiliki banyak sekali
manfaat, salah satunya dalam bidang
kecantikan dan bidang pangan.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, Moch Busairi, 2002. Lactic Acid
Fermentation of Pineapple Wastes by
Lactobacillus Delbrueckii. Malaysia.
UTM
Anonim,
2012.
Masteran
Enzim.
http://tekimerzitez.wetpaint.com/page/
Masteran+Enzim diakses tanggal 25
April 2013
Anonim,2012.Sentrifugasi.http://sentrifugasi
2012.blogspot.com/2012/09/sentrifuga
si.html diakses tanggal 25 April 2013
Anonim,
2011.
Ekstraksi
Padat
Cair.http://www.scribd.com/doc/56494
045/EKSTRAKSI_PADAT_CAIR
diakses tanggal 25 April 2013
Anonim, 2008. Diatomaceous Earth.
http://answers.yahoo.com/question/ind
ex?gid=2008.0629220221 AAA627bk
diakses tanggal 25 April 2013
Anonim, 2013. 6 Manfaat Enzim Papain
untuk
Kesehatan.
http://www.dewung.com/info/1336/6_
manfaat_enzim_papain_untuk_kesehat
an.html diakses tanggal 25 April 2013
Anonim, 2012. Mengenal Enzim Papain.
http://anneahira.com/enzim_papain.ht
ml diakses tanggal 25 April 2013
Anonim, 2012. Manfaat Pepaya untuk
Kecantikan
Kesehatan.
http://smua_ada.blogspot.com
/2012/01/manfaat_pepaya_untuk_keca
ntikan.html diakses tanggal 25 April
2013
August, E. 2000. Kajian Penggunaan Lipase
Amobil dari Aspergillus niger pada
Pembuatan Monoasilgliserol yang
Bersifat Antibakteria dari Minyak
Kelapa. Bogor:IPB
Kurnia, DRD. 2010. Studi Aktivitas Enzim
Lipase dari Aspergillus niger sebagai
Biokatalis pada Proses Gliserolisis
untuk Menghasilkan Monoasilgliserol
Lehninger. 1995. Dasar-Dasar Biokimia.
Jakarta. Erlangga
Michael L. Shuler dan Kargi Fikret. 1992.
Bioprocess
Engineering
Basic
Concepts New Jerssey Prentice Hall
Sitanggang, Pariaman. Peris, 2006. Isolasi
dan Karakteristik Enzim Proteolitik
dari
Ekstrak
Tape.
http://repository.ipb.ac.id/bitstream/ha
ndle/123456789/46349/606.pps.pdf
diakses tanggal 25 April 2013
Winarno .F, 1986, Enzim Pangan. Jakarta.
Gramedia
Zulfikar,2011,Sentrifugasi.http://www.chem
_is_try.org/materi_kimia/kimia_keseha
tan/pemisahan_kimia_dan_analisis/sen
trifugasi/ diakses tanggal 25 April
2013