Bab II Tinjauan Pustaka II.1 Teripang II.1.1 Tinjauan Umum Tentang

Bab II Tinjauan Pustaka
II.1
Teripang
II.1.1 Tinjauan Umum Tentang Teripang
Teripang (Holothuroidea) merupakan salah satu hewan laut yang termasuk dalam
phylum Echinodermata. Hewan tersebut merupakan golongan yang paling banyak
dijumpai , mulai dari paparan terumbu karang, pantai berbatu atau berlumpur, di
laut dalam, bahkan di palung laut yang terdalam sekalipun (Nontji,1993). Pada
umumnya teripang pemakan deposit pasir yang penting di daerah coral reef
(Sutaman,1993). Makanan utama teripang adalah organisme-organisme mikro,
detritus (sisa-sisa pembusukan bahan organik), diatomae, protozoa, nematodae,
algafilamen, kopepoda, ostrakoda, dan rumput laut (Martoyo, dkk, 1993).
Bentuk tubuh teripang adalah silindris memanjang seperti mentimun. Tubuhnya
terbagi dalam lima bagian yang sama, memanjang dari mulut sampai anus
(Sherman, 1976 dalam Trijoko, 1990). Ditambahkan oleh Nontji (1993), bahwa
tubuh teripang umumnya berbentuk bulat panjang atau silindris sekitar 10 – 30
cm, dengan mulut pada salah satu ujungnya dan dubur pada ujung yang lain.
Pawson dalam Boolootian (1996) mengemukakan bahwa ukuran teripang adalah
berkisar antara 30–50cm dan mempunyai daerah penyebaran yang luas pada
berbagai habitat laut. Hidupnya sering berkelompok pada daerah yang berpasir
ataupun daerah yang berlumpur. Ditambahkan oleh Barnes (1987), bahwa
teripang dapat dijumpai mulai daerah pasang surut sampai laut dalam.
Ciri umum teripang yaitu, tidak mempunyai lengan, tiga ambulakral dengan podia
yang tumbuh baik terletak di bagian ventral dan dua daerah ambulakral di bagian
sebelah dorsal yang podianya tereduksi. Mulut yang terletak di ujung depan
biasanya dikelilingi oleh sejumlah tentakel sebagai alat bantu makan dan respirasi.
Tubuh teripang biasanya hitam, coklat, hijau muda, sedikit yang berwarna merah
muda, oranye, violet dan jarang yang bergaris-garis (Gosner, 1971 dan Barnes,
1987). Ditambahkan pula oleh Nontji (1993), bahwa warna teripang bermacam-
5 macam, ada yang hitam pekat, coklat, abu-abu atau mempunyai bercak pada
bagian punggungnya, dan dijumpai pada satu sisi tertentu, yakni pada bagian
tubuh yang biasanya berwarna lebih pucat. Setiap jenis teripang mempunyai
ukuran tubuh yang berbeda-beda, misalnya Holothuria arta dapat mencapai
panjang 60 cm dan berat 2 kg, jenis Actinopyga mauritiana mencapai panjang 30
cm dengan berat 2,8 kg, jenis Thelenota ananas mencapai panjang 100 cm dan
berat 6 kg, sedangkan teripang hitam (Holothuria edulis) panjangnya antara 25 –
35 cm dengan berat antara 0,250 – 0,350 kg (Martoyo, dkk, 1994). Adapun
kandungan gizi teripang kering ditampilkan pada Tabel II.1.
Tabel II.1 Komposisi Kandungan Gizi Teripang Kering (Joko Martoyo,
dkk., 1994)
Komposisi
Persentase (%)
Air
8,90
Protein
82,00
Lemak
1,70
Abu
8,60
Karbohidrat
4,80
Kalsium
308,00 mg%
Fosfor
23,00 mg%
Zat besi
41,70 mg%
Natrium
770,00 mg%
Kalium
91,00 mg%
Vitamin A
455,00 mg%
Vitamin B
0,04 mg%
Tiamin
0,07 mg%
Riboflavin
0,40 mg%
Niasin
-
Total Kalori
385,00 cal/100 g
6 Ciri khas teripang adalah tubuhnya lunak, berdaging karena osicula yang tertanan
dalam kulitnya sebagai rangka dalam yang tereduksi ukurannya menjadi
mikroskopis (Lerman, 1986 dalam Trijoko, 1990). Bagian daging teripang inilah
yang dijual dalam keadaan kering. Selanjutnya dikemukakan oleh Barnes (1987)
bahwa sebagai makanan, teripang mempunyai cita rasa yang khas dan telah
banyak dikomsumsi oleh bangsa Asia timur seperti yang terlihat pada Gambar II.1
tentang jenis-jenis teripang ekonomis.
Gambar II.1 Jenis-jenis Teripang Ekonomis
7 Sebagai bahan pangan, teripang khususnya Stichopus Japonicus mempunyai nilai
gizi yang cukup tinggi dan rasanya lezat. Teripang kering mempunyai kadar
protein tinggi, yaitu 82% dengan kandungan asam amino yang lengkap.Sementara
itu teripang mempunyai asam lemak tidak jenuh jenis omega tiga (Ω3) yang
penting untuk kesehatan jantung (Martoyo,dkk, 2006). Kandungan gizi teripang
Stichopus Japonicus secara lengkap dicantumkan dalam Tabel II.1.
II.1.2 Sistematika dan Ciri Morfologi Teripang Hitam (Holothuria edulis)
Menurut Clark dan Rowe (1971), sistematika teripang hitam Holothuria edulis
sebagai berikut :
Filum
: Echinodermata
Kelas
: Holothuroidea
Ordo
: Aspidochirotda
Famili
: Holothuroidae
Genus
: Holothuria
Species
: Holothuria edulis
Ciri morfologi teripang hitam Holothuria edulis adalah badan teripang hitam
berbentuk bulat panjang dan akan segera mengerut jika diangkat dari permukaan
air. Di seluruh permukaan badan teripang hitam terdapat bintil-bintil halus
(Gambar II.2). Teripang hitam mudah dikenali karena warnanya indah. Bagian
punggungnya berwarna hitam keungu-unguan atau kebiru-biruan. Sementara
bagian perut, sisi sekitar mulut dan duburnya berwarna kemerah-merahan.
Teripang hitam hidup di derah perairan berkarang atau berpasir yang ditumbuhi
ilalang laut (Martoyo, dkk,2006).
8 Gambar II.2 Morfologi teripang hitam Holothuria edulis
Teripang hitam (Holothuria edulis) merupakan jenis teripang yang banyak
ditemukan dalam perairan yang dasarnya mengandung pasir halus, walaupun lebih
menyukai perairan karang.Teripang jenis ini pertumbuhannya cepat dan lebih
bertoleransi terhadap perubahan lingkungan, banyak diperdagangkan dan
mempunyai harga yang tinggi.
9 II.2
Protein
II.2.1 Tinjauan Umum Protein
Protein merupakan molekul makro yang mengandung nitrogen dengan massa
molekul berkisar 5.000-1.000.000. Protein merupakan suatu unsur utama
pembentuk sel, meliputi kira-kira 50% massa kering sel.
Protein dapat diperoleh dari hewan maupun tumbuhan. Protein yang berasal dari
hewan disebut protein hewani, sedangkan protein yang berasal dari tumbuhan di
sebut protein nabati. Tumbuhan membentuk protein dari CO2, H2O, dan senyawa
nitrogen. Hewan yang makan tumbuhan mengubah protein nabati menjadi hewani
(Poeadjiadi, 1994). Dalam tubuh hewan, protein membentuk unsur struktur yang
amat penting, merupakan komponen otot, kulit, rambut, jaringan ikat, dan
sebagainya (Winarno, 1992).
Semua protein, selain mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen juga
mengadung nitrogen dan sering mengadung belerang dan fosfor. Adanya nitrogen
pada protein merupakan ciri yang penting karena nitrogen memberikan sifat-sifat
istimewa kepada protein. Komposisi rata-rata unsur kimia yang terdapat dalam
protein adalah karbon 50%, oksigen 23%, nitrogen 16%, hydrogen 7%, belerang
0-3%, dan fosfor 0-3% (Poedjiadi,, 1994).
II.2.2 Struktur Protein
Molekul protein sangat besar dan terdiri dari rantai panjang asam-asam amino
yang berikatan secara kimiawi. Dua puluh enam asam amino dapat ditemukan dan
dua puluh diantaranya sering terdapat dalam protein yang biasa didapatkan dalam
makanan (Murdijati,dkk,1994). Asam amino adalah senyawa organik yang
merupakan unit dasar struktur protein.Dalam asam terdapat gugus amina, -NH2
gugus karboksilat, -COOH, atom H dan gugus R tertentu yang semuanya terikat
pada atom karbon α dengan rumus struktur dasar (Gambar II.3). Gugus R adalah
alkil (rantai samping) sebagai pembeda antara asam amino satu dengan asam
amino lainnya (Stryer, 1994).
10 Gam
mbar II.3 Strruktur dasar asam aminoo (sumber htttp://www.mcat
45.ccom/images//Amino-Acid MCAT.pnng)
S
Satu
molekuul protein mengandung
m
kkira-kira 500 asam aminno, tergabunng bersama
d
dengan
ikataan peptida. Ikatan peptidda terbentukk jika gugus amino (-NH
H2) dari satu
a
asam
aminoo bereaksi deengan guguss asam (-CO
OOH) dari aasam amino berikutnya
d
dengan
mem
mbebaskan satu
s
molekuul air, tipe reeaksi ini meerupakan su
uatu contoh
p
polimerisasi
i kondensasii. Dua asam
m amino yanng berikatann bersama membentuk
m
d
dipeptida
seeperti yang diperlihatkan
d
n pada Gam
mbar II.4. Raantai asam-assam amino
y
yang
lebih panjang dissebut polipeeptida.Keadaaan alami m
molekul prottein adalah
k
kompleks,
k
karena
memuuat 20 asam amino dalam
m sembarangg rangkaian.. Jika suatu
p
polipeptida
disusun hannya dengann 10 macam
m asam aminno saja, susu
unan asam
a
aminonya
ak
kan sebanyaak 2010 atau lebih dari satu milyar. Urutan
U
atau pola asam
a
amino
dalam
m molekul protein dikeenal sebagaai struktur pprimer (Murrdijati dkk,
1994).
P
n ikatan pepttida (sumberr http://inorggGaambar II.4 Pembentukan
phys.chem.iitb.ac.id/web
b/DIDAC)
11
Ikatan-ikatan silang dapat terbentuk antara gugus samping asam amino. Ikatan
tersebut terbentuk antarrantai polipeptida yang berbeda atau gugus samping dalam
polipeptida yang sama. Salah satu ikatan silang yang paling penting adalah
jembatan disulfida. Ikatan silang menentukan struktur sekunder protein, yaitu
bentuk dan konfigurasi tiga dimensi molekul protein.Struktur protein sangat
bervariasi, tetapi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama menurut
bentuk molekulnya (Hawab, 2004):
a. Protein globular
Molekul-molekul protein globular adalah bulat tetapi tidak harus berbentuk bola.
Rantai asam aminonya terlipat dan molekul dapat dipertahankan bentuknya oleh
adanya ikatan-ikatan silang antar asam amino dalam rantai itu. Molekulmolekulnya tidak rapat atau tersusun dalam aturan tertentu. Molekul air mudah
menerobos ke ruang-ruang kosong dalam molekul protein. Protein globular dapat
terdispersi dengan mudah baik dalam air atau larutan garam.
b. Protein serat
Molekul-molekul protein bentuk serat ini lebih lurus. Ditemukan dalam keadaan
hampir lurus sempurna (protein tidak elastik atau protein terentang) atau
menggulung dalam bentuk spiral (protein elastik atau gulungan). Dalam protein
bentuk serat biasanya terdapat susunan yang teratur dan molekul-molekulnya
terkumpul rapat, terdapat ikatan silang antara rantai-rantai asam amino yang
berdekatan sehingga molekul air sukar menerobos struktur tersebut oleh karena
itu, protein bentuk serat biasanya tidak larut dalam air.
II.2.3 Sifat-sifat protein
Sifat substansi protein ditentukan oleh strukturnya, karena banyaknya variasi
struktur protein, sifatnyapun sangat bervariasi. Protein bentuk serat bersifat
kurang larut dan tidak terpengaruh oleh asam, basa, dan panas yang tidak terlalu
tinggi. Protein globular membentuk koloid dalam fasa cair dan terpengaruh oleh
asam, alkali dan panas. Protein dapat mengalami suatu proses yang dikenal
12 sebagai denaturasi. Proses denaturasi dapat berlangsung secara reversibel maupun
tidak. Penggumpalan protein biasanya didahului oleh proses denaturasi yang
berlangsung dengan baik pada titik isoelektrik protein tersebut. Protein akan
mengalami koagulasi jika dipanaskan pada suhu ≥500C. Koagulasi hanya terjadi
jika pH larutan protein sama dengan titik isoelektrik. Protein yang terdenaturasi
pada titik isoelektriknya masih dapat
larut
pada pH selain titik isoelektrik
tersebut (Poedjiadi, 1994).
II.2.4 Fungsi potein dalam tubuh
Protein merupakan penyusun utama sel-sel tubuh, membran sel tersusun dari
protein, protein juga didapatkan di dalam sel. Jumlah sel dalam tubuh meningkat
selama periode pertumbuhan, oleh karena selama periode anak-anak dan remaja
kebutuhan protein sangat tinggi. Protein penting untuk pembentukan enzim,
antibodi, dan beberapa hormon. Substansi-substansi ini diproduksi dalam sel dan
sebahagian protein dilepaskan ke aliran darah dalam
bentuk(antibodi dan
hormon) atau ke dalam usus dalam bentuk (enzim pencernaan).
Tidak semua protein yang diperoleh dari makanan dapat digunakan untuk
pertumbuhan dan pemeliharaan. Selain itu, makanan dapat menyediakan protein
melebihi kebutuhan untuk pertumbuhan dan pemeliharaan. Kelebihan protein ini
digunakan untuk energi. Asam amino yang tidak diperlukan untuk sintesis protein
akan mengalami deaminasi di dalam hati, yaitu bagian dari molekul asam amino
yang mengandung nitrogen dipisahkan untuk membentuk urea. Urea merupakan
bahan sisa yang tidak berguna bagi tubuh, diangkut oleh darah ke ginjal dan
diekskresikan ke dalam urin. Molekul yang telah mengalami deaminasi yang
mengandung karbon, hidrogen dan oksigen memasuki suatu rantai reaksi yang
melibatkan oksidasi glukosa dalam sel untuk menyediakan energi.
13 II.3 Asam Amino
Hidrolisis sempurna protein murni menghasilkan suatu campuran asam-asam
amino penyusunnya. Sebagian besar asam amino dalam organisme hidup adalah
asam α-amino, yaitu gugus amino yang terdapat pada atom karbon yang
selanjutnya menjadi gugus fungsional. Karena kerangka kovalen protein adalah
tetap (Gambar II.2) dan menyangkut gugus fungsi karboksilat dan amino, maka
gugus R-lah yang memberi suatu sifat fisik dan kimia pada rantai protein. Asam
amino dibagi menjadi empat kelompok berdasarkan polaritas gugus R asam amino
(Lehninger, 1997: Wirahadikusumah, 2001):
1.
Asam amino dengan rantai samping nonpolar (hidrofobik) yang terdiri dari
alanin, valin, leusin, isoleusin, prolin, fenilalanin triptopan dan metionin,
(Gambar II.5).
2.
Asam amino dengan rantai samping polar tak bermuatan yaitu glisin, serin,
treonin, sistein, tirosin, asparagin dan glutamin, (Gambar II.6).
3.
Asam amino dengan rantai samping bermuatan negatif (asam amino asam)
yaitu asam aspartat dan asam glutamat, (Gambar II.7).
4.
Gugus amino dengan rantai samping bermuatan positip (asam amino basa)
yaitu lisin, arginin dan histidin, (Gambar II.8).
14 Nama Asam Amino
Rumus Bangun
CH3
CH
Alanin
COOH
NH2
CH3
CH
Valin
COOH
CH
CH3
NH2
CH3
Leusin
CH
CH2
CH
CH3
CH3
COOH
NH2
CH2
CH
CH
COOH
Isoleusin
NH2
CH3
HO
Prolin
N
H
O
O
Fenilalanin
OH
NH2
O
Triptopan
OH
NH2
N
H
Gambar II.5 Asam amino dengan gugus R non polar
15 Nama Asam Amino
Rumus Bangun
H
Glisin
H
COOH
C
NH2
Serin
H2
C
HO
CH
COOH
NH2
Treonin
CH3
Sistein
HS
H
C
H
C
OH
NH2
CH2
H
C
COOH
COOH
NH2
H2N
Tirosin
HO
O
OH O
NH2
HO
Asparagin
NH2
O
NH2
Glutamin
H2N
OH
O
Gambar II.6 Asam amino dengan gugus R polar
16 O
Nama Asam Amino
Rumus Bangun
O
Asam Aspartat
C
H
C
CH2
O
COOH
NH2
H
O
Asam Glutamat
CH2
O
Gambar II.7
C
CH
H
COOH
NH2
Asam amino dengan gugus R polar bermuatan negatif
Nama Asam Amino
Rumus Bangun
Lisin
H2C
CH2
CH2
H
C
CH2
COOH
NH2
NH2
NH2
Arginin
H
N
H2N
OH
O
NH
O
N
OH
Histidin
NH2
HN
Gambar II.8 Asam amino dengan gugus R polar bermuatan positip
17 Asam amino tidak hanya berperan sebagai bahan pembangun protein,
tetapi juga merupakan precursor bagi banyak senyawa yang mengandung
nitrogen penting. Misalnya, glisin diperlukan untuk biosintesis gugus
heme pada hemoglobin (Petrucci-Suminar,1987).
II.3.1 Asam Amino Esensial Dan Non Esensial
Dari dua puluh asam amino yang umum didapatkan sebagai penyusun
protein, sembilan di antaranya adalah esensial dalam susunan makanan.
Asam-asam amino esensial ini diperoleh dari protein dalam makanan,
karena tidak dapat disintesis dalam tubuh. Asam amino nonesensial dapat
disintesis dalam tubuh dengan mengkonversikan satu asam amino
menjadi asam amino lain dalam sel-sel tubuh. Sebagai contoh, metionin
dan sistein adalah asam amino yang mengandung belerang dan sebagian
dari kebutuhan akan metionin dapat dipenuhi dari sistein atau sistin.
Daftar asam amino esensial dan nonesensial dicantumkan dalam Tabel
II.2.
18 Tabel II.2 Asam amino esensial dan non esensial (Almatsier, 2001)
asam amino esensial
Nama
Asam amino non esensial
Singkatan
nama
Singkatan
Isoleusin
Ile
Alanin
Ala
Leusin
Leu
Arginin
Arg
Lisin
Lys
Asparagin
Asn
Asam
Metionin
Met
aspartat
Asp
Asam
*
Fenilalanin
Phe
glutamat
Glu
Treonin
Thr
Glisin
Gly
Triptopan
Trp
Glutamin
Gln
Valin
Val
Serin
Ser
Histidin*
His
Tirosin
Tyr
Sistein **
Cys
Prolin***
Pro
Esensial untuk anak-anak
** Dapat berada dalam bentuk sistin
*** Dapat berada dalam bentuk hidroksiprolin
Jika protein pangan dikonsumsi, selama pencernaan akan terjadi reaksi
untuk menghasilkan asam amino. Setelah diabsorbsi, asam amino
diangkut oleh darah menuju ke sel. Di dalam sel, asam amino mengalami
penyusunan ulang membentuk protein baru. Distribusi berbagai asam
amino esensial dalam makanan yang kita makan tidak harus sama dengan
yang diperlukan untuk sintesis protein di dalam sel. Protein yang
mempunyai distribusi asam amino esensial serupa dengan protein dalam
tubuh manusia, akan lebih bermanfaat, atau berkualitas lebih baik dari
pada protein lain yang tidak dapat menyediakan asam amino esensial
dalam jumlah yang memadai (Poedjiadi, 1994).
19 II.3.2 Reaksi metabolisme asam amino
Tahap awal reaksi metabolisme asam amino melibatkan pelepasan gugus
amino, kemudian terjadi perubahan kerangka karbon pada molekul asam
amino. Dua proses utama pelepasan gugus amino, yaitu :
a.
Transaminasi
Transaminasi
merupakan proses katabolisme asam amino yang
melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino asam amino
yang lain, terjadi dalam mitokondria maupun cairan sitoplasma. Dalam
reaksi transaminasi, gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan
pada salah satu dari tiga senyawa keto, yaitu asam piruvat, α-ketoglutarat,
atau oksaloasetat sehingga senyawa keto ini diubah menjadi asam keto.
Ada dua enzim yang bekerja dalam reaksi transaminasi, yaitu alanin
transaminase dan glutamat transminase
yang bekerja sebagai katalis
dalam reaksi, yaitu:
alanin
transaminase
Asam amino + asam piruvat
asam α-keto + alanin
(II.1)
Glutamat
transminase
As.amino + asam α-ketogltarat
b.
Asam α-keto+asam glutamat (II.2)
Deaminasi oksidatif
Asam glutamat yang dihasilkan dari proses transaminasi, dalam beberapa
sel misalnya dalam bakteri, dapat mengalami proses deaminasi oksidatif
yang menggunakan glutamat dehidrogenase sebagai katalis.
Glutamat
transaminase
Asam glutamat + NAD+
asam α-ketoglutarat +NH4 + NADH + H+ (II.3)
Reaksi di atas menunjukkan bahwa asam glutamat melepaskan gugus
amino dalam bentuk NH4+. Karena asam glutamat merupakan hasil akhir
20 dari proses transaminasi, maka glutamat dehidrogenase merupakan enzim
yang penting dalam metabolisme asam amino (Arbianto dkk, 1993).
II.3.3 Sifat asam – basa asam amino
Ciri yang paling mencolok dari asam amino ialah sifat amfoternya, yaitu
dapat bersifat sebagai asam maupun basa. Asam amino sebenarnya
terdapat sebagai ion zwitter dengan struktur seperti yang diperlihatkan
pada Gambar II.9 (Lehninger, 1997;Stanley, dkk, 1988)
O-
H R
NH3+
O
Gambar II.9 Struktur ion zwitter asam amino
Di dalam larutan asam, suatu asam amino akan bertindak sebagai suatu
basa dan dalam larutan basa akan bertindak sebagai suatu asam. Ion
dipolar/ion zwitter berperan sebagai asam karena merupakan donor
proton (Lehninger,1997).
H
H
O
R
O
H+
R
O-
NH3+
ONH2
(II.4)
Atau sebagai basa karena merupakan akseptor proton
H
H
O
+
R
H+
NH3+
+
21 (II.5)
R
ONH3
O
OH
Asam amino esensial penyusun protein (20 asam amino) kecuali glisin,
atom karbon-α merupakan atom karbon kiral/asimetrik karena atom
karbon mengikat empat gugus yang berbeda. Atom karbon kiral/asimetrik
bersifat optik aktif, yakni dapat memutar bidang polarisasi cahaya.
Susunan tetrahedral ikatan valensi di sekitar atom karbon-α pada asam
amino dapat menempati dua susunan yang berbeda dalam ruang, yang
merupakan bayangan cermin yang tidak saling berhimpit. Kedua bentuk
ini dinamakan isomer optik, enansiomer, atau stereoisomer. Larutan salah
satu stereoisomer asam amino tertentu akan memutar bidang polarisasi
cahaya ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam) yang disebut
levorotatory (L) ditunjukkan dengan (-), stereoisomer yang lain akan
memutar bidang polarisasi cahaya ke kanan (searah jarum jam) yang
disebut dekstrorotatory (D) ditunjukkan dengan (+). Campuran molar
yang sama antara bentuk (-) dan bentuk (+) disebut rasemat yang tidak
dapat memutar bidang cahaya karena saling meniadakan sifat aktif optik
yang dimilikinya. Contoh struktur L dan D suatu asam amino ditunjukkan
pada Gambar II.10.
H
HO
O
R
NH2
H
HO
NH2
O
R
(b)
(a)
Gambar II.10 Struktur D-alanin (a) dan L-alanin (b)(Lehninger,1997)
II.3.4 Reaksi Gugus Amino
Reaksi amino bertumpu pada kemampuan gugus amino untuk bertindak
sebagai suatu nukleofil dalam hal ini pasangan elektron bebas dari
nitrogen amina dapat membentuk ikatan dengan suatu atom pusat
berkekurangan elektron. Asam amino juga amina lain dapat dioksidasi
22 dengan menggunakan oksidan lemah seperti ninhidrin menghasilkan
suatu senyawa berwarna ungu, seperti yang diperlihatkan pada Gambar
II.11. Jadi, reaksi asam amino apapun dengan dua ekivalen ninhidrin akan
memberikan
suatu
senyawa
berwarna
biru-ungu
yang
kuat
(Sastrohamidjojo, 2005).
O
OH
+
R
H
C
COOH
OH
NH2
O
Ninhidrin
O-
O
O
N
+
R
C
+
CO2
+
H 2O
H
OH
O
Biru-ungu
Gambar II.11 Reaksi ninhidrin dengan asam amino
Selain itu, dapat juga digunakan pereaksi OPA (o-phthaldialdehid) yang
mengandung 2-merkaptoetanol menghasilkan senyawa yang dapat
berfluoresensi .Dengan demikian, dapat dideteksi hasil reaksi tersebut
pada daerah UV, (Adijuwana, H., dkk, 1992) seperti yang diperlihatkan
pada Gambar II.12 di bawah ini:
OPA asam amino
Gambar II.12 Reaksi (o-phthaldialdehid) dengan asam amino
II.4 Analisis Asam Amino
23 Analisis asam amino dapat dilakukan antara lain, dengan metode
elektroforesis dan kromatografi. Untuk menghidrolisis asam amino
biasanya menggunakan HCl 6 N pada suhu 110 0C selama 12 sampai 48
jam sampai hidrolisis diperkirakan sempurna (Sudarmaji dkk, 1989).
Analisis kuantitatif yang pertama telah dilakukan dengan menggunakan
kromatografi penukar ion, asam amino dalam eluen direaksikan secara
kontinu dengan ninhidrin. Meskipun teknik ini memiliki beberapa
kekurangan yang berupa waktu analisis yang lama dan sensitivitas
medium pendeteksi yang tidak terlalu tinggi tetapi masih dipergunakan
sebagai metode standar analisis.
Sejumlah metode telah dikembangkan, salah satu diantaranya dengan
metode HPLC yang didasarkan pada reaksi gugus asam amino dengan
suatu pereaksi yang akan membentuk suatu pendaran (fluoresensi) atau
senyawa turunannya yang mengabsorpsi UV. Salah satu pereaksi yang
banyak digunakan adalah o-ptaldialdehid (OPA). Pereaksi ini bereaksi
dengan asam amino primer pada suasana basa dengan adanya
merkaptoetanol untuk membentuk tioisoindol yang berflourosensi secara
kuat. Turunan tersebut segera terbentuk dan memperlihatkan selektivitas
yang baik sekali selama pemisahan. Analisis asam amino dengan pereaksi
OPA sangat sensitif (mampu mendeteksi sampai 3 pmol untuk asam
amino primer dan sekitar 10 pmol untuk asam amino sekunder) dengan
waktu analisis sekitar 1 jam. (Adijuwana, H., dkk (1992).
II.4.1 Kromatografi
Kromatografi merupakan metode pemisahan komponen-komponen dalam
suatu sampel berdasarkan perbedaan antaraksi analit dengan fasa diam
dan fasa gerak yang saling kontak, tetapi tidak saling campur. Metode
kromatografi dapat diklasifikasikan berdasarkan : ( 1) Jenis fasa gerak
yang
digunakan;
(2)
mekanisme
pemisahan;
dan
(3)
teknik
pelaksanaannya. Berdasarkan teknik pelaksanaannya, kromatografi dapat
24 diklasifikasikan lagi menjadi: (1) kromatografi kolom, meliputi
kromatografi kolom konvensional, kromatografi gas, serta kromatografi
cairan kinerja tinggi (KCKT); dan (2) kromatografi planar, yang meliputi
kromatografi kertas dan kromatografi lapis tipis (Christian, 1994).
II.4.2 Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Faktor utama yang menjadi gaya dorong pada pemisahan molekulmolekul dengan KLT adalah gaya-gaya antarmolekul. Gaya-gaya tersebut
dapat berupa gaya van der waals dan gaya London, yang terdapat di
antara permukaan adsorben dan molekul yang diadsorbsi serta gaya
elektrostatis yang dihasilkan oleh kepolaran molekul (Karjono, 1996).
Sistem adsorpsi yang paling umum digunakan terdiri dari adsorben silika
gel atau alumina di bawah pengaruh suatu sistim pelarut organik. Sifatsafat tertentu suatu adsorben dapat memberikan pengaruh terhadap
pemisahan senyawa-senyawa. Sebagai contoh, alumina dan silika yang
mempunyai sifat-sifat sangat berbeda, akan memberikan hasil pemisahan
yang berbeda pula. Pengaktifan adsorben juga mempengaruhi retensi
analit. Adanya air pada permukaan adsorben akan menurunkan keaktifan
adsorben karena molekul-molekul air menghalangi pusat-pusat aktif
adsorben. Jika kandungan air cukup besar, akan terbentuk sistem partisi
yang menghasilkan retensi yang berbeda karena mekanisme pemisahan
yang terjadi berbeda. Selain fasa diam, fasa gerak memainkan peranan
yang penting pula pada pemisahan analit dengan KLT. Terkadang
dibutuhkan
campuran
fasa
gerak
berupa
multikomponen
untuk
menghasilkan pemisahan yang baik. Sejumlah sistem pelarut telah
dikembangkan untuk berbagai macam keperluan. Biasanya dibutuhkan
lebih dari satu sistem pelarut sebelum pemisahan semua komponen dapat
tercapai.( Treiber, 1987).
II.4.3 Kromatografi Cairan kinerja Tinggi (HPLC)
25 HPLC adalah suatu bentuk kromatografi cair dengan pemisahan yang
didasarkan pada perbedaan sifat migrasi komponen-komponen dalam fasa
diam dan fasa gerak. Fasa gerak berupa cairan, sedangkan fasa diam
dapat berupa padatan atau cairan. Pada prakteknya, campuran zat terlarut
yang akan dipisahkan dimasukkan melalui injektor, kemudian dibawa
oleh fasa gerak yang mengalir melalui kolom. Selama di dalam kolom
komponen-komponen yang dipisahkan mengalami antaraksi kromatografi
dan akan keluar dari kolom dalam waktu yang berbeda. Komponenkomponen yang keluar dari kolom selanjutnya dideteksi oleh detektor dan
digambarkan oleh rekorder berupa puncak-puncak, seperti yang
diperlihatkan pada Gambar II.13 di bawah ini (Sofyatin, 1992).
Gambar II.13 Blok diagram peralatan pokok HPLC
( http://www.boomer.org/c/p3/c03/hplc101.sit)
Pada proses pemisahan dengan HPLC, mengalirnya fasa gerak ke dalam
kolom dibantu dengan pompa yang bertekanan tinggi. Dengan adanya
tekanan yang tinggi, cairan fasa gerak akan mengalir dengan kecepatan
yang tinggi sehingga komponen-komponen cuplikan akan terelusi dengan
cepat., resolusi tinggi dan kepekaan tinggi. Metode HPLC terutama cocok
untuk pemisahan komponen-komponen yang mempunyai sifat sangat
polar, BM tinggi dan mudah terurai karena panas (Sofyatin,T., 1992).
26