Protein

PROTEIN

Protein merupakan suatu sumber asam amino yang mengandung unsur-unsur C,H,O dan N yang tidak dimiliki oleh karbohidrat dan lemak protein lemak juga mengandung belarang/sulfur dan fosfor serta juga beberapa jenis protein jga mengandung besi dan tembaga.

Peranan protein dalam tubuh sebagai zat pembangun yaitu membentuk dan mempertahankan jaringan yang sudah ada dan juga sebagai zat pengatur serta sebagai komponen anti body. Protein juga sebagai energi tubuh apa bila tidak di penuhi oleh karbohidrat dan lemak. Protein dalam bahan makanan itu sendiri di konsumsi dan di serap oleh usus dalam bentuk asam amino

Siklus protein memecahkan protein menjadi asam amino, asam amino ini digunakan untuk pengganti protein dalam tubuh yang sudah rusak.

•       Half life protein adalah waktu yang diperlukan untuk mengganti separuh dari jumlah kelompok protein tertentu dengan protein baru.

•       Half life protein dalam tubuh bervariasi

Enzim intrasel : beberapa jam-hari, Hemoglobin : 120 hari, Kolagen : satu tahun,dll

Tubuh manusia sangat baik dalam mengolah protein yang tidak berfungsi lagi di dalam tubuh. Protein yang masuk. Molekul protein tersusun dari sejumlah asam amino sebagai bahan dasar yang saling berikatan satu sama lain. Ada 24 jenis rantai cabang (R) yang berbeda ukuran, bentuk, muatan dan reaktivitasnya.

Sistein dan metionin adalah dua asam amino yang mempunyai rantai cabang dengan atom belerang atau sulfur. Belerang atau sulfur itu sendiri mempunyai peran dalam membetuk ikatan disulfida. Dalam beberapa pustaka, asam amino sendiri memiliki singkatan yang sering di tulis dengan singkatan 3 huruf atau 1 huruf

Asam amino dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu :

1.      Asam amino endogen dapat disintesis atau dibentuk di dalam tubuh manusia

2.      Asam amino eksogen tidak dapat dibentuk di dalam tubuh manusia atau asam amino esensial itu sendiri di dapatkan dari makanan sehari-hari

Asam amino esensial terdiri dari: Lisin, Leusin, Isoleusin, Treonin, Metionin, Valin, Fenilalanin, Histidin, dan Arginin.

Ikatan peptida adalah dua asam amino berikatan melalui suatu ikatan peptida dengan cara melepas sebuah molekul air. Pembentukan ikatan peptida memerlukan energi. Gugus karboksil suatu asam amino yang berkaitan dengan gugus amino dari molekul asam amino lain juga menghasilkan suatu dipeptida dengan melepas molekul air. Rantai polipeptida mempunyai arah Karena polipeptida mempunyai dua residu yang berbeda yaitu pada ujung amino dan ujung karboksil, dengan urutan amino sebagai ujung awal polipeptida.

Beberapa ikatan yang mungkin terdapat pada polipeptida atau protein adalah : Ikatan disulfida, Ikatan Ionik, Ikatan Hidrofobik, dan Ikatan Hidrogen

Protein berdasarkan struktur susunan molekul :

1.      Protein Fibrileratau skleroprotein memiliki bentuk serabut , susunan molekul terdiri dari rantai molekul yg panjang sejajar dengan rantai utama, untuk membentuk struktur bahan dan jaringan, contohnya miosin pada otot, kolagen pada tulang rawan, keratin pada rambut, fibrin pada darah.

2.      Protein globuler atau  sferoprotein memiliki bentuk bola, banyak terdapat pada bahan pangan, susunan molekul mudah berubah atau mudah terdenaturasi diikuti perubahan sifat fisik dan fisiologisnya contohnya enzim dan hormon

Protein berdasarkan kelarutannya :

1.      Albumin  adalah larut dalam air dan terkoagulasi oleh panas (contoh : albumin telur, albumin serum, laktalbumin dalam susu)

2.      Globulin adalah tidak larut air, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam encer, mengendap pada lart.garam konsentrasi tinggi (contoh : miosinogen otot)

3.      Glutein adalah tidak larut dalam pelarut netral, tapi larut dalam asam atau basa (contoh : glutein gandum, orizenin beras)

4.      Prolamin atau Gliadin adalah larut dalam alkohol 70- 80%, tidak larut dalam air atau alkohol absolut (contoh : gliadin gandum, hordain barley, zein jagung)

5.      Histon adalah  Larut dalam air, tidak larut dalam amonia encer (contoh : globin pada hemoglobin)

6.      Protamin adalah larut dalam air, tidak terkoagulasi panas. Larutan protamin encer dapat mengendapkan protein lain, bersifat basa kuat, dengan asam kuat membentuk garam (contoh : salmin pd salmon, skombrin pada makarel)

Protein dapat dibedakan berdasarkan tingkat degradasinya :

1.       Protein alami adalah dalam keadaam seperti protein dalam sel

2.      Turunan protein adalah hasil degradasi protein pada tingkat permulaan denaturasi

3.      protein primer adalah hasil hidrolisis ringan

4.      Protein sekunder adalah hasil hidrolisis berat

5.      Protean adalah hasil hidrolisis air, asam encer, enzim

6.      Metaprotein adalah hasil hidrolisis dengan asam dan alkali

7.      Protein terkoagulasi adalah hasil denaturasi protein oleh panas

8.      Proteosa adalah diendapkan oleh (NH4)2SO4 jenuh, larut air dan tidak terkoagulasi panas

9.      Pepton adalah mengendap oleh perekasi alkaloid seperti fosfotungstat

10.  Peptida adalah gabungan dua asam amino yang terikat melalui ikatan peptida

Protein berdasarkan fungsinya :

1.      Sebagai enzim seperti enzim pencernaan, enzim dalam metabolisme, bahkan dalam replikasi kromosom

2.      Alat pengangkut dan penyimpan (contoh : hemoglobin,mioglobin, transferin)

3.      Pengatur Pergerakan (contoh : komponen protein pada otot)

4.      Penunjang Mekanis (contoh: kolagen pada kulit)

5.      Pertahanan Tubuh/ Imunitas (contoh : antibodi)

6.      Media Perambatan Impuls Syaraf (contoh : reseptor, rodopsin pada mata)

7.      Pengendalian Pertumbuhan (contoh : hormon)

Struktur protein : Struktur Primer, Struktur Sekunder,  Struktur Tersier, Struktur Kuartener

Denaturasi protein adalah perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tersier, dan kuarterner terhadap molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan kovalen.

Terdapat dua macam denaturasi yaitu :

1.      Pengembangan rantai peptida. Kebanyakan protein globuler mengalami denaturasi jenis ini. Jika ikatan-ikatan yang membentuk konfigurasi molekul rusak, molekul akan mengembang. Kadang perubahan ini dikehendaki dalam pengolahan makanan, kadang juga dianggap merugikan dan perlu dicegah.

2.      Pemecahan protein menjadi unit yang lebih kecil tanpa disertai pengembangan molekul

Mutu protein

1.      Dinilai dari perbandingan asam2 amino yang terkandung dalam protein tersebut. Apabila protein dapat menyediakan asam amino esensial sesuai dengan proporsi yang dibutuhkan tubuh protein bermutu tinggi

2.      Asam-asam amino yang biasanya sangat kurang dalam bahan makanan disebut asm amino pembatas

ANALISIS PROTEIN

Analisis protein dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu secara kualitatif dan kuantitatif. Secara kualitatif contohnya tes ninhidrin, uji biuret, tes xantoprotein, pengendapan garam logam, koagulasi, denaturasi dan pengendapan protein dengan alkohol. Sedangkan secara kuantitatif seperti pada metode Lowry, metode spektrofotometri visible dan metode spektrofotometri UV.

A. Metode analisa protein secara kualitatif :

1.      Tes ninhidrin :

Tes ninhidrin adalah tes yang dilakukan untuk mendeteksi asam amino yang mempunyai gugus amino bebas dalam larutan. Bila senyawa ini bereaksi dengan asam amino menghasilkan zat berwarna ungu. Fungsi larutan ninhidrin adalah berperan sebagai pengoksidasi yang kuat dan dapat bereaksi dengan asam amino pada pH 4 – 8.

2.      Uji Buiret :

Buiret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua mulekul urea. Tes biuret berfungsi untuk mengetahui ada tidaknya gugus amida pada suatu senyawa. Tes ini juga akan memberikan hasil positif pada biuret atau senyawa malonamida, dengan warna merah ungu atau biru ungu.

3.      Reaksi Xantoprotein :

Reaksi xantoprotein adalah reaksi kimia untuk mendeteksi protein. Reaksi positif yang ditunjukkan oleh protein dengan pemanasan dan konsentrasi asam nitrat dalam bentuk senyawa kuning dalam basa memberikan warna orange.

4.      Denaturasi Protein :

Denaturasi protein adalah suatu keadaan telah terjadinya perubahan struktur protein yang mencakup perubahan bentuk dan lipatan molekul, tanpa menyebabkan pemutusan atau kerusakan lipatan antar asam amino dan struktur primer protein. Protein akan mengalami koagulasi apabila dipanaskan pada suhu 50ºC atau lebih.

5.      Pengendapan Protein dengan Alkohol :

Protein dapat diendapkan dengan penambahan alkohol dalam keadaan asam. Pelarut organik akan mengubah (mengurangi) konstanta dielektrika dari air, sehingga kelarutan protein berkurang, dan juga karena alkohol akan berkompetisi dengan protein terhadap air sehingga kelarutan protein berkurang.

B. Metode analisa protein secara kuantitatif :

1.      Metode Lowry

Metode Lowry merupakan pengembangan dari metode Biuret. Dalam metode ini terlibat 2 reaksi. Keuntungan metode Lowry adalah lebih sensitif (100 kali) daripada metode Biuret sehingga memerlukan sampel protein yang lebih sedikit. Batas deteksinya berkisar pada konsentrasi 0.01 mg/Ml. Beberapa zat yang bisa mengganggu penetapan kadar protein dengan metode Lowry ini, diantaranya buffer, asam nuklet, gula atau karbohidrat, deterjen, gliserol, Tricine, EDTA, Tris, senyawa-senyawa kalium, sulfhidril, disulfida, fenolat, asam urat, guanin,xanthine, magnesium, dan kalsium. Metode Lowry-Folin hanya dapat mengukur molekul peptida pendek dan tidak dapat mengukur molekul peptida panjang.

2.      Spektrofotometri

Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik. Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri. Komponen utama dari spektrofotometer, yaitu sumber cahaya, pengatur Intensitas, monokromator, kuvet, detektor, penguat (amplifier), dan indikator.Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi.

3.      Metode Kjeldahl

Metode Kjeldahl merupakan salah satu dari uji kadar protein yang memiliki tingkat kepercayaan lebih tinggi dalam menentukan kandungan nirogen (N) dalam susu. Kelebihan metode ini adalah sederhana, akurat, dan universal juga mempunyai Reproducibility yang cukup baik. Kekurangan metode ini adalah memakan waktu lama, membutuhkan biaya besar dan ketermpilan teknis yang  tinggi.