PROTEIN

TUGAS KELOMPOK PANGAN DAN GIZI HASIL TERNAK
PROTEIN
Disusun Oleh :
Ika Puspitasari
H0508053
Kartika Satriavi
H0508057
Okky Muh S
H0508073
JURUSAN/PROGAM STUDI PETERNAKAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2009
PROTEIN
Pendahuluan
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling
utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang
merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu
sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen,
oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting
dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein
lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang
membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan
(imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen
penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu
sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang
tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).
Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang
merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu
sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen,
oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting
dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang penting perananya
dalam makhluk hidup. Fungsi dari protein itu sendiri secara garis besar dapat
dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu sebagai bahan struktural dan sebagai
mesin yang bekerja pada tingkat molekular.
Klasifikasi Protein
a. Berdasarkan bentuknya protein dikelompokkan sebagai berikut:
1. Protein bentuk serabut (fibrous)
Protein ini terdiri atas beberapa rantai peptida berbentu spiral yang
terjalin. Satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku.
Karakteristik protein bentuk serabut adalah rendahnya daya larut,
mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi untuk tahan terhadap enzim
pencernaan. Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat. Elasti
terdapat dalam urat, otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan elastis lain.
Keratini adalah protein rambut dan kuku. Miosin merupakan protein utama
serat otot.
2. Protein globuler
Berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut
dalam larutan garam dan encer, mudah berubah dibawah pengaruh suhu,
konsentrasi garam dan mudah denaturasi. Albumin terdapat dalam telur,
susu, plasma, dan hemoglobin. Globulin terdapat dalam otot, serum,
kuning telur, dan gizi tumbuh-tumbuhan. Histon terdapat dalam jaringanjaringan seperti timus dan pancreas. Protamin dihubungkan dengan asam
nukleat.
3. Protein konjugasi
Merupakan protein sederhana yang terikat dengan baha-bahan nonasam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan merupakan bagian
penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan
karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasmaplasma yang terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein
dalam susu. Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral
seperti feritin dan hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah
zat besi, tembaga dan seng.
Menurut kelarutannya, protein globuler dibagi menjadi :
a. Albumin : laut dalam air terkoagulasi oleh panas. Contoh : albumin telur,
albumin serum.
b. Globulin : tak larut air, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam,
mengendap dalam larutan garam, konsentrasi meningkat. Contoh : Ixiosinogen
dalam otot.
c. Glutelin : tak larut dalam pelarut netral tapi tapi larut dalam asam atau basa
encer. Contoh : Histo dalam Hb.
d. Plolamin/Gliadin : larut dalam alcohol 70-80% dasn tak larut dalam air
maupun alcohol absolut. Contoh : prolaamin dalam gandum.
e. Histon : Larut dalam air dasn tak larut dalam ammonia encer. Contoh : Hisron
dalam Hb.
f. Protamin : protein paling sederhana dibanding protein-protein lain, larut dalam
air dan tak terkoagulasi oleh panas. Contoh : salmin dalam ikatan salmon.
Struktur Protein
Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer
(tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat
empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein
yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur
sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam
amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk
struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:

alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam
amino berbentuk seperti spiral;

beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar
yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui
ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);

beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan

gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").
(Wikipedia, 2009).
Gambar. Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder
beta-sheet dan alpha-helix yang sangat pendek.
Protein memiliki empat tingkatan struktur yang bersifat hirarki. Artinya,
protein disusun setahap demi setahap dan setiap tingkatan tergantung dari tahapan
di bawahnya.
1. Struktur primer rantai polipeptida sebuah protein adalah susunan atau
urutan bagaimana asam-asam amino disatukan dan susunan ini mencakup
lokasi setiap ikatan disulfida. Struktur primer dapat digambarkan sebagai
rumus bangun yang baisa ditulis untuk senyawa organik. Urutan, macam,
dan jumlah asam amino yang membentuk rantai polipeptida adalah
struktur primer protein.
2. Struktur sekunder Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan
berulang dari rangka protein. Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan
beta sheet. Analisis difraksi sinar-X merupakan cara yang baik untuk
mempelajari struktur protein serabut. Struktur ini terjadi karena ikatan
hidrogen antara atom O dari gugus karbonil (C=O) dengan atom H dari
gugus amino (N-H) dala satu rantai polipeptida, memungkinkan
terbentuknya konformasi spiral yang disebut struktur helix. Bila ikatan
hidrogen tersebut terjadi di antara dua rantai polipeptida, maka masingmasing rantai tidak membentuk helix, melainkan rantai pararel polepeptida
dengan konformasi- β. Rantai polipeptida denagn konformasi- β ini
dihubung silangkan (cross-linked) oleh ikatan hydrogen sehingga
membentuk struktur yang disebut lembaran berlipat-lipat (pleated sheets).
3. Struktur tersier adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida
sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu. Sebagai contoh, struktur
tersier enzim sering padat, berbentuk globuler. Struktur tersier terbentuk
karena terjadinya perlipatan (folding) rantai α-helix, konformasi β,
maupun gulungan rambang suatu polipeptida, membentuk protein
globular, yang struktur tiga dimensinya lebih rumit daripada protein
serabut. Dengan menggunakan berbagai cara difraksi sinar-x yang teliti,
beberapa protein telah dapat ditentukan struktur tersiernya, seperti
misalnya,
hemoglobin,
mioglobin,
lisozim,
ribonuklease,
dan
kimotripsinogen (Wirahadikusumah, 1989).
Dari hasil penelitian didapatkan beberapa fakta mengenai struktur tiga
dimensi mioglobin sebagai berikut:
a. molekul sangat kompak, dan di bagian dalamnya terdapat suatu
ruangan yang cukup untuk empat molekul air.
b. Semua gugus R mengutub dari asam aminonya berlokasi di bagian
permukaan molekul dan berhidart.
c. Gugus R yang tak mengutub dari asam aminonya tedapart di
bagian dalam, sehingga tersembunyi dari larutan medium di luar.
d. Residu
prolin
hanya
terdapat
pada
bagian
rantai
yang
membengkok, yang juga mengandung sisa asam amino yang tak
dapat membentuk α-helix seperti isolesin dan serin.
e. Konformasi umumnya sama dengan molekul mioglobin pada
hewan menyusui.
Gambar. Struktur mioglobin, penentuan dengan sinar-X
4. Struktur kuaternair Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai
polipeptida. Struktur kuartener menggambarkan subunit-subunit yang
berbeda dipak bersama-sama membentuk struktur protein. Sebagian besar
protein berbentuk globular yang mempunyai berat molekul lebih dari
50.000 merupakan suatu oligomer, yang terjadi dari beberapa rantai
polipeptida yang terpisah. Rantai polipeptida ini juga disebut protomer
saling mengadakan interaksi membentuk struktur kuartener dari proteina
olighomer tersebut. (Wirahadikusumah, 1989).
Fungsi Protein
Menurut Winarno (2002), Protein mempunyai bermacam-macam fungsi
bagi tubuh, yaitu sebagai enzim, zat pengatur pergerakan, pertahanan tubuh, alat
pengangkut.
a. Sebagai enzim
Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa
makromolekul spesifik yang disebut enzim; dari reaksi yang sangat
sederhana seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat
rumit seperti reaksi kromoson.
Hamper semua enzim menunjukan daya kualitik yang luar biasa, dan
biasanya dapat mempercepat reaksi sampai beberapa juta kali. Sampai kini
lebih dari seribu enzim telah dapat diketahui sifat-0sifatnya dan jumlaha
tersebut terus bertambah. Protein besar peranannya terhadap perubahanperubahan kimia dalam sistem biologis.
b. Alat pengangkut dan alat penyimpan
Banyak molekul dengan Berat molekul serta beberapa ion dapat diangkut
atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya hemoglobin
mengankut oksigen dalam eritosit, sedang mioglobin mengankut oksigwn
dalam otot. Ion besi diangkut dalam plasma darah oleh transferin dan
disimpan dalam hati sebagai kompleks dengan feritin, suatu protein yang
berbeda dengan transferin.
c. Pengatur pergerakan
Protein merupakan komponen utama daging; gerakan otot terjadi karena
adanya dua molekul protein yang saling bergeseran. Pergerakan flagella
sperma disebabkan oleh protein.
d. Penunjang mekanis
Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya
kolagen, suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk
serabut.
e. Pertahanan tubuh/Imunisasi
Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibody, yaitu suatu protein
khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda
asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri, dan sel-sel asong
lain. Protein dapat membedakan benda-benda yang menjadi anggota tubuh
dengan benda-benda asing.
f. Media perambatan impuls syaraf
Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk resepotr; misalnya
rodopsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor/penerima warna
atau cahaya pada sel-sel mata.
g. Pengendalian pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat
mempengaruhi fungsi-fungsi bagain DNA yang mengatur sifat dan
karakter bahan.
Asam Amino
Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus
fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH2). Dalam biokimia
seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C)
yang sama (disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat
asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino
bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa
pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi
zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak
dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu
sebagai penyusun protein (Wikipedia b, 2009).
Struktur Asam Amino
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat
empat gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H),
dan satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping
yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.
Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan
penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung
dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini,
senyawa tersebut merupakan asam α-amino.
Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai
samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam
amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika
nonpolar.
Asam Amino sendiri di bagi menjadi 3 jenis :
1. Asam amino essensial.
2. Asam amino nonessendial.
3. Asam amino essensial bersyarat.
Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak bisa diproduksi
sendiri oleh tubuh, sehingga harus didapat dari konsumsi makanan. Asam amino
non-esensial adalah asam amino yang bisa diprosuksi sendiri oleh tubuh, sehingga
memiliki prioritas konsumsi yang lebih rendah dibandingkan dengan asam amino
esensial. Asam amino esensial bersyarat adalah kelompok asam amino nonesensial, namun pada saat tertentu, seperti setelah latihan beban yang keras,
produksi dalam tubuh tidak secepat dan tidak sebanyak yang diperlukan sehingga
harus didapat dari makanan maupun suplemen protein.
Jenis-jenis asam amino essensial :
1. Leucine (BCAA = Branched-Chain Amino Acids = Asam amino dengan
rantai bercabang)
- Membantu mencegah penyusutan otot
- Membantu pemulihan pada kulit dan tulang
2. Isoleucine (BCAA = Branched-Chain Amino Acids = Asam amino dengan
rantai bercabang)
- Membantu mencegah penyusutan otot
- Membantu dalam pembentukan sel darah merah
3. Valine (BCAA = Branched-Chain Amino Acids = Asam amino dengan
rantai bercabang)
- Tidak diproses di organ hati, dan lebih langsung diserap oleh otot
- Membantu dalam mengirimkan asam amino lain (tryptophan, fenilalanin)
ke otak.
4. Lycine
- Kekurangan lycine akan mempengaruhi pembuatan protein pada otot dan
jaringan penghubung lainnya
- Bersama dengan Vitamin C membentuk L-Carnitine
- Membantu dalam pembentukan kolagen maupun jaringan penghubung
tubuh lainnya (cartilago dan persendian)
5. Tryptophan
- Pemicu serotonin (hormon yang memiliki efek relaksasi)
- Merangsang pelepasan hormon pertumbuhan
6. Methionine
- Prekusor dari cysteine dan creatine
- Menurunkan kadar kolestrol darah
- Membantu membuang zat racun pada organ hati dan membentuk
regenerasi jaringan baru pada hati dan ginjal
7. Threonine
- Salah satu asam amino yang membantu detoksifikasi
- Membantu pencegahan penumpukan lemak pada organ hati
- Komponen penting dari kolagen
- Biasanya kekurangannya diderita oleh vegetarian
8. Phenylalanine
- Prekursor untuk tyrosine
- Meningkatkan daya ingat, mood, fokus mental
- Digunakan dalam terapi depresi
- Membantu menekan nafsu makan
Jenis-jenis asam amino non-essensial :
1. Aspartic Acid
- Membantu mengubah karbohidrat menjadi energy
- Membangun daya tahan tubuh melalui immunoglobulin dan antibodi
- Meredakan tingkat ammonia dalam darah setelah latihan
2. Glyicine
- Membantu tubuh membentuk asam amino lain
- Merupakan bagian dari sel darah merah dan cytochrome (enzim yang
terlibat dalam produksi energi)
- Memproduksi glucagon yang mengaktifkan glikogen
- Berpotensi menghambat keinginan akan gula
3. Alanine
- Membantu tubuh mengembangkan daya tahan
- Merupakan salah satu kunci dari siklus glukosa alanine yang
memungkinkan otot dan jaringan lain untuk mendapatkan energi dari asam
amino
4. Serine
- Diperlukan untuk memproduksi energi pada tingkat sel
- Membantu dalam fungsi otak (daya ingat) dan syaraf
Jenis-jenis asam amino essensial bersyarat :
1. Arginine (asam amino essensial untuk anak-anak)
- Diyakini merangsang produksi hormon pertumbuhan
- Diyakini sebagai pemicu Nitric Oxide (suatu senyawa yang melegakan
pembuluh darah untuk aliran darah dan pengantaran nutrisi yang lebih
baik) dan GABA
- Bersama glycine dan methionine membentuk creatine
2. Histidine (asam amino essensial pada beberapa individu)
- Salah satu zat yang menyerah ultraviolet dalam tubuh
- Diperlukan untuk pembentukan sel darah merah dan sel darah putih
- Banyak digunakan untuk terapi rematik dan alergi
3. Cystine
- Mengurangi efek kerusakan dari alkohol dan asap rokok
- Merangsang aktivitas sel darah putih dalam peranannya meningkatkan
daya tahan tubuh
- Bersama L-Aspartic Acid dan L-Citruline menetralkan radikal bebas
- Salah satu komponen yang membentuk otot jantung dan jaringan
penyambung (persendian, ligamen, dan lain-lain)
- Siap diubah menjadi energi
- Salah satu elemen besar dari kolagen
4. Glutamic Acid (Asam Glutamic)
- Pemicu dasar untuk glutamine, proline, ornithine, arginine, glutathine,
dan GABA
- Diperlukan untuk kinerja otak dan metabolisme asam amino lain
5. Tyrosine
- Pemicu hormon dopamine, epinephrine, norepinephrine, melanin
(pigmen kulit), hormon thyroid
- Meningkatkan mood dan fokus mental
6. Glutamine
- Asam amino yang paling banyak ditemukan dalam otot manusia
- Dosis 2 gram cukup untuk memicu produksi hormon pertumbuhan
- Membantu dalam membentuk daya tahan tubuh
- Sumber energi penting pada organ tubuh pada saat kekurangan kalori
- Salah satu nutrisi untuk otak dan kesehatan pencernaan
- Mengingkatkan volume sel otot
7. Taurine
- Membantu dalam penyerapan dan pelepasan lemak
- Membantu dalam meningkatkan volume sel otot
8. Ornithine
- Dalam dosis besar bisa membantu produksi hormon pertumbuhan
- Membantu dalam penyembuhan dari penyakit
- Membantu daya tahan tubuh dan fungsi organ hati
DAFTAR PUSTAKA
Wirahadikusumah, M. 1989. Biokimia Protein, Enzim dan Asam Nukleat. Penerbit
ITB. Bandung.
Wikipedia. 2009. Protein. http://id.wikipedia.org/wiki/ diakses tanggal 9
Desember 2009.
Wikipedia b. 2009. Asam Amino. http://id.wikipedia.org/wiki/ diakses tanggal 9
Desember 2009.
Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Penerbit Gramedia Pustaka Utama.
Jakarta