Protein Ppt - Repository Universitas Ahmad Dahlan

  Analisis Obat, Makanan dan Kosmetika Oleh Hari Susanti, S.Si.,M.Si.,Apt

  Fakultas Farmasi Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta ^{Februari 2008} PROTEIN

I. Struktur Umum Protein

  O O O H H H H H N C C N C C N C C ₂ OH R R R R dapat berupa alifatismaupun aromatis Berdasarkan struktur diatas, Protein mempunyai sifat amfoter,  dan dengan asam dan basa akan membentuk garam yang dapat mengalami ionisasi  Gugus -NH bebas melekat pada ujung kiri dan gugus

  2

• COOH bebas melekat pada ujung kanan molekul

II. Struktur Molekul Protein

  Protein terdiri dari asam amino-asam amino , terikat bersama-sama dalam bentuk ikatan peptida (-CO-NH-) melalui proses kondensasi .

  

Pada pembentukan ikatan peptida , air dilepaskan dari H

suatu asam amino dan dari OH pada pada gugus -NH

  2 asam amino yang lain gugus -COOH

  H C NH _{2 2} H C NH _{2 2} H O N CH O H ₂ C OH H C N CH ₂ O glisin ikatan peptida

  C OH O C OH glisin

III. Sifat Koloid Larutan Protein

  Protein membentuk larutan koloid tipe emulsi, atau koloid hidrofilik. Efek hidrasi dan muatan pada sifat koloid dan stabilitas larutan protein adalah sbb :

IV. Klasifikasi Protein

  1. Berdasarkan komposisi

   a. Simple Protein. Protein murni yang ditemukan di

  alam, yang jika terhidrolisis membentuk beberapa asam amino utama atau derivatnya contoh: albumin, globulin, prolamin, protamin .

   b. Conjugated Protein. Simple Protein yang terikat dengan molekul nonprotein

  contoh: kromoprotein, glikoprotein, fosfoprotein, nukleoprotein.

  c. Derived Protein. Protein yang padanya melekat gugus

  

artifisial (artificial group) hasil dari aktivitas panas, enzim,

  dan reagen kimia contoh: pepton, coagulated protein .

  2. Berdasarkan fungsi fisiologi nya

  a. Protein struktural

  d. Enzim

  b. Protein kontraktil

  e. Antibodi

V. Fungsi Protein

  1. Komponen membran dinding sel dan mitokondria.

  2. Komponen darah.

  3. Komponen hemoglobin.

  4. Enzim (katalis biologis).

  5. Hormon.

VI. Komposisi Protein

  C = 50-55%, H = 6-7,3%, O = 19-24%, N = 13-19%, S = 0-4%.

  Protein juga dilaporkan mengandung P , Fe , Cu , I , Mn , Zn .

IX. Analisis Kualitatif

  Analisis kualitatif protein tidak cukup dilakukan dengan beberapa reaksi warna saja melainkan harus diikuti dengan uji tertentu yang terkait dengan tertentu yang terdapat pada protein.

1. Uji Komposisi Suatu Protein

  a. Uji komposisi secara umum Protein (serbuk) dipanaskan dalam tabung reaksi kering.

  Warna hitam residu menandakan adanya karbon ; bau amoniak (membirukan kertas lakmus merah) menandakan adanya nitrogen dan hidrogen ; kertas yang mengandung

Pb-asetat menjadi berwarna hitam menandakan adanya

sulfur .

  b. Uji terhadap nitrogen organik --- uji Lassaigne

  c. Uji terhadap sulfur (uji terhadap sulfur pada sistin dan

2. Reaksi Warna Untuk Protein

a. Uji Biuret

  

CuSO dalam suasana basa bereaksi dengan senyawa yang

₄ mengandung dua atau tiga ikatan peptida membentuk kompleks berwarna violet.

  

Reaksi ini bersifat tidak mutlak spesifik untuk ikatan peptida; juga diberikan oleh semua senyawa yang mempunyai dua atau lebih ikatan peptida. Asam amino  negatif : tidak mempunyai ikatan peptida Dipeptida  negatif : hanya mempunyai satu ikatan peptida Warna yang dihasilkan  karena terbentuknya kompleks ₂₊

koordinasi antara Cu , gugus karbonil dan gugus –NH- yang terdapat pada ikatan peptida b. Uji Millon Reagen Millon + larutan protein  pertama-tama protein diendapkan sebagai garam-merkuri (endapan

berwarna putih). Pada pemanasan dengan nyala api kecil

 endapan berubah seperti warna merah-daging (+)

Hanya protein yang mengandung tirosin yang mengalami

hidrolisis yang memberikan reaksi positif .

  Gugus hidroksifenil (-C H OH) pada tirosin merupakan

  6

  4 gugus yang merespon uji ini. Karenanya uji Millon ditujukan untuk tirosin yang terdapat pada protein.

c. Uji Hopkins-Cole

  Gugus indol pada triptofan merupakan gugus yang merespon uji ini . Gugus aldehid pada asam glioksilik membantu merubah gugus indol menjadi senyawa berwarna violet.

  Uji Hopkins-Cole ini selanjutnya dijadikan uji terhadap triptofan.

  H ₂ H ₂ O C H H C C COOH

  C

• H C COOH

  COOH NH ₂ C N N C NH H H H ₂ triptofan asam glioksalik kompleksberwarna violet d. Uji Liebermann

Jika HCl pekat ditambahkan pada protein (padatan),

kemudian dididihkan, dan ditambah beberapa tetes larutan sukrosa, maka warna violet akan terlihat jika protein mengandung triptofan. Mirip dengan uji

Hopkins-Cole, gugus aldehid di sini berasal dari kerja

HCl terhadap gula

  e. Uji Acree-Rosenheim Uji ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi formaldehid dalam susu. Protein yang mengandung triptofan pada susu , dengan adanya formaldehid (mempunyai gugus aldehid), memberikan hasil positif (ditunjukkan dengan cincin berwarna ungu) dengan uji ini jika ditambah

f. Uji p-DAB Ehrlich

  Ehrlich menyarankan digunakannya p-DAB (p-dimetil- aminobenzaldehid) sebagai aldehid untuk uji triptofan.

  g. Uji Diazo Ehrlich Pada penambahan larutan protein yang mengandung histidin atau tirosin, dan larutan dibuat basa dengan NH ₄ OH  terjadi warna merah hingga orange. Histidin akan memberikan warna merah hingga orange; tirosin memberikan warna orange terang.

  h. Uji Sulfur Jika larutan protein dididihkan dengan campuran larutan KOH

atau NaOH dan Pb-asetat, endapan berwarna hitam akan terbentuk jika terdapat asam amino yang mengandung sulfur (misalnya sistein dan metionin). Larutan basa kuat memutus ikatan sulfur pada asam amino, membentuk K S, yang ₂ dengan Pb-asetat membentuk PbS, senyawa berwarna i. Uji Molisch Uji ini ditujukan untuk beberapa KH, tetapi baik juga digunakan untuk keperluan memperoleh larutan protein murni yang berasal dari glikoprotein. j. Uji Ninhydrin Selain oleh protein, hasil positif juga diberikan oleh peptone, asam amino, dan amin primer lainnya, termasuk _O amoniak. _{C O C O _ + C R C COOH OH H - H2O C N C C R C OH +} O _O C OH _{-asam amino NH 2 senyawa komplek O O} ^{C C} ninhidrin _berwarna

k. Uji Biuret

  untuk senyawa yang mengandung dua gugus karbamil

  

  (-CONH ) yang berikatan secara langsung maupun ₂ melalui satu atom nitrogen atau atom karbon.

  Protein  mengandung pasangan gugus CONH. Senyawa yang terbentuk di-postulat sebagai berikut :

   OH OH CO. .OC NH Cu H N _{2 2} NH HN K CO. NH K ₂ H N .OC ₂ OH OH

  Senyawa yang mirip yang mengandung (menempati gugus

• –CONH ) gugus –CSNH , -C(NH)NH , -CH NH
_{2 2 2 2 2}  juga (+) Dipeptida tidak memberikan reaksi positif dengan Biuret; begitu

  3. Reaksi pengendapan untuk protein

  a. Denaturasi dengan panas dan pH ekstrim

  b. Pembentukan endapan dengan logam berat (antara lain: HgCl , AgNO ) _{2 3} O

  O H _{_} H

• AgNO R C O C
^{3 R C O Ag + HNO 3} ₊ C NH ₃ NH ₂ protein perak proteinat

  c. Pembentukan endapan dengan reagen bersifat asam (antara lain: asam fosfotungstat, asam pikrat)

  O O _{_}

• _{+ +} H

  H H + - pikrat R C O

  R C OH + H C

• _{+ +}

  C NH ₃ NH pikrat ₂ protein pikrat protein

  d. Endapan dengan ferrosianida

  e. Endapan dengan alkohol

X. Analisis Kuantitatif

1. V olumetri

a. Metode Kjeldahl

  Yang ditentukan  kandungan nitrogen, bukan protein Kandungan protein suatu substansi  hasilnya dikali dengan faktor kimia untuk meng-konversi nitrogen ke kadar protein.

  Karena rata-rata kandungan nitrogen dalam protein adalah 16%, maka 16 mg N ₂ setara dengan 100 mg protein: 1 mg N ₂ setara dengan 100/16 setara dengan 6,25 mg protein.

  Contoh perhitungan : Jika makanan tertentu mengandung nitrogen sebanyak 2%, maka kandungan protein dalam makanan tersebut adalah sama dengan 2 X 6,25, atau = 12,5%. Karena lain protein lain pula jumlah kandungan nitrogennya, maka faktor perkalian lainnya dapat digunakan untuk

  Modifikasi metode Kjeldahl

  Yang biasa digunakan : sampel dipanaskan dengan H SO pekat, Na SO dan _{2 4 2 4} sejumlah kecil CuSO . Setelah digestasi berjalan sempurna, ₄ nitrogen berada dalam bentuk (NH4) SO . Ketika NaOH _{2 4} ditambahkan pada residu, H SO dinetralkan dan NH _{2 4 3} dibebaskan. NH ini didestilasi dan dilewatkan dalam suatu ₃ larutan standar asam (jumlahnya terukur), dan dari asam yang dinetralkan, sebagaimana biasanya titrasi maka kelebihan asam dititrasi dengan larutan standar basa.

  Modifikasi lainnya : Mengumpulkan amoniak yang dibebaskan ke dalam larutan asam borat yang mengandung indikator (misalnya campuran bromkresol dan merah metil). Asam borat bereaksi dengan amoniak membentuk amonium borat, karenanya terjadi pergeseran pH larutan ke arah basa. Dengan menggunakan b. Titrasi formol untuk alanin Formaldehid bereaksi dengan gugus amino(-NH ) ₂ membentuk senyawa monometilol dan senyawa dimetilol.

• NH

  OH) ₂ + HCHO  -NH(CH ₂

• NH(CH

  OH) ₂ OH) + HCHO  -N(CH _{2 2} Formaldehid tidak bereaksi dengan gugus amino bermuatan ⁺ (-NH ), sehingga efek penambahan formaldehid adalah ₃ menggeser pK gugus amino ke pH lebih rendah. pH titik akhir titrasi asam amino dengan larutan standar NaOH menjadi berkurang sehingga dapat ditetapkan (indikator PP).

  2. Spektrofotometri

  a. Metode Biuret Larutan protein + reagen Biuret, dicampur dan dihangatkan b. Metoda Folin-Lowry Protein bereaksi dengan reagen Folin-Ciocalteau membentuk senyawa kompleks berwarna. Pembentukan warna disebabkan karena reaksi alkaline copper dengan protein sebagaimana uji biuret dan reduksi fosfomolibdat oleh tirosin dan triptofan yang terdapat pada protein. Metode ini umumnya digunakan pada analisis biokimia.

  c. Serapan pada daerah UV 1). Serapan pada 210 nm.

  2). Serapan pada 280 nm.

  3. Metoda Pengikatan Zat Warna Pada kondisi tertentu, gugus-gugus yang bersifat asam dan basa pada makromolekul protein berinteraksi dengan gugus-gugus pada zat warna organik yang mengalami disosiasi, misalnya radikal asam dari asam sulfonik, membentuk endapan yang berwarna. Fenomena

  4. Turbidimetri Pada turbidimetri, intensitas cahaya yang dilewatkan melalui larutan turbid diukur vs intensitas cahaya yang melalui larutan murni. Turbidimetri digunakan sebagai metode untuk menentukan protein sederhana. Jika semua kondisi pengujian adalah konstan, maka konsentrasi dapat ditentukan hanya dari kurva kalibrasi.

  Metoda turbidimetri untuk menetapkan protein dapat digunakan terutama untuk keperluan clinical analysis.

  5. Fluorometri, refraktometri dan polarografi