sedikit berbagi dan mengenal "protein"

Kata protein berasal dari kata yunani ‘protos atau proteos’ yang berarti pertama atau utama. Protein merupakan komponen penting atau komponen utama sel hewan atau manusia. Oleh karena sel itu merupakan pembentuk tubuh kita, maka protein yang terdapat dalam makanan berfungsi sebagai zat utama dalam pembentukkan dan pertumbuhan tubuh, sebagian besar ilmu kimia organisme hidup menyangkut 5 golongan senyawa utama, yaitu: karbohidrat, lipida, mineral, asam nukleat dan protein. Protein menentukan kebanyakan sifat-sifat yang ditemukan dalam kehidupan. Protein menentukan metabolisme, membentuk jaringan dan membertikan kemungkinan bagai kita untuk bergerak. Protein juga berfungsi mengangkut senyawa-senyawa dan melindungi kita dari penyebaran mikroorganisme yang merugikan.

Protein merupakan komponen utama semua sel hidup. Protein berfungsi sebagai pembentuk struktur sel yang menghasilkan hormon, enzim, dan lain-lain. Secara kimiawi , protein merupakan senyawa polimer yang tersusun atas satuan asam-asam amino sebagai monomernya, dimana asam-asam amino yang terikat satu sama lain melalui ikatan peptide. Ikatan Peptida yaitu ikatan antara gugus karboksil (-COOH) asam amino yang satu dengan gugus amino (-NH2) dari asam amino yang lain dengan melepaskan satu molekul air.

Tumbuhan membentuk protein dari CO2, H2O dan senyawa nitrogen. Hewan yang memakan tumbuhan mengubah protein nabati menjadi protein hewani. Di samping digunakan untuk pembentukan sel-sel tubuh, protein juga dapat digunakan sebagai sumber energi bila tubuh kita kekurangan karbohidrat dan lemak. Komposisi rata-rata unsur kimia yang terdapat dalam protein ialah sebagai berikut: karbon 50%, hydrogen 7%, oksigen 23%, nitrogen 16%, belerang 0-3% dan fosfor 0-3%. Dengan berpedoman pada kadar nitrogen sebesar 16%, dapat dilakukan penentuan kandungan protein dalam suatu bahan makanan.

Protein memiliki molekul besar dengan berat molekul bervariasi antara 5000 hingga jutaan. Dengan cara hidrolisis oleh asam atau oleh enzim, protein akan menghasilkan asam-asam amino. Ada 20 jenis asam amino yang terdapat dalam molekul protein. Asam-asam amino ini terikat satu dengan lain oleh ikatan peptide. Protein mudh dipengaruhi oleh suhu tinggi, pH, dan pelarut organik (Riawan, 1990).

Pada umumnya protein mempunyai sifat sebagai senyawa amorf, tidak berwarna, mempunyai titik leleh dan titik didih yang tidak tetap, tak larut dalam pelarut organic dan apabila dilarutkan dalam air membentuk suatu larutan koloid. Protein ini mudah rusak karena pengaruh panas, penambahan logam, dan pengaruh asam atau basa.

Klasifikasi Protein

Ditinjau dari strukturnya, protein dapat dibagi dalam dua golongan besar, yaitu golongan protein sederhana dan protein gabungan. Protein sederhana adalah protein yang hanya terdiri atas molekul asam-asam amino, sedangkan protein gabungan adalah protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid atau asam nukleat (Riawan, 1990).

Protein sederhana dapat dibagi dalam dua bagian menurut bentuk molekulnya, yaitu protein fiber dan protein globular. Protein fiber mempunyai bentuk molekul panjang seperti serat atau serabut, sedangkan protein globular berbentuk bulat (Riawan, 1990).

Molekul protein fiber terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang memanjang dan dihubungkan satu sama lain oleh beberapa ikatan silang sehingga merupakan bentuk serat atau serabut yang stabil. Sifat umum protein fiber ialah tidak larut dalam air dan sukar diuraikan dengan enzim (Riawan, 1990).

1.         Kolagen adalah suatu jenis protein yang terdapat pada jaringan ikat. Protein ini mempunyai struktur heliks tripel. Kolagen tidak larut dalam air dan tidak diuraikan dengan enzim. Namun kolagen dapat diubah oleh pemanasan dalam air mendidih oleh larutan asam atau basa encer menjadi gelatin yang mudah larut dan mudah dicernakann. Hampir 30% protein tubuh adalah kolagen (Riawan, 1990).

2.         Keratin adalah protein yang terdapat dalam bulu domba, sutera alam, rambut, kulit, kuku. Apabila dipanaskan dengan air mendidih dan diregangkan maka konformasi berubah menjadi lembaran berlipat parallel, karena ikatan hydrogen yang menunjang struktur terputus (Riawan, 1990).

3.         Protein globular umumnya berbentuk bulat atau elips dan terdiri atas rantai polipeptida yang berlipat. Pada umumnya gugus R polar terletak di sebelah luar rantai peptida, sedangkan gugus R yang hidrofob terletak di sebelah dalam molekul protein. Protein globular pada umumnya mempunyai sifat dapat larut dalam air, dalam larutan asm dan basa dan etanol. Beberapa jenis protein globular adalah albumin, globulin, histon dan protemin (Riawan, 1990).

4.         Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air serta dapat terkoagulasi oleh panas. Larutan albumin dalam air dapat diendapkan dengan penambahan amonium sulfat hingga jenuh. Albumin antara lain terdapat pada serum darah dan bagian putih telur (Riawan, 1990).

5.         Globulin mempunyai sifat sukar larut dalam air murni, tetapi dapat larut dalam larutan garam netral, misalnya larutan NaCl encer. Larutan globulin dapat diendapkan oleh penambahan garam amonium sulfat hingga setengah jenuh. Globulin dapat diperoleh dengan jalan mengekstrasikannya dengan larutan garam (5-10%) NaCl, kemudian ekstrak yang diperoleh diencerkan dengan penambahan air. Seperti albumin, globulin juga dapat terkoagulasi oleh panas. Globulin antara lain tertdapat dalam serum darah, pada otot dan jaringan lain (Riawan, 1990).

6.         Protein gabungan adalah protein yang berikatan dengan senyawa yang bukan protein. Gugus bukan protein ini disebut gugus prostetik. Ada beberapa jenis gabungan antara lain mukoprotein, glikoprotein, lipoprotein dan nucleoprotein (Riawan, 1990).

Berdasarkan kelarutannya :

a.       Protein fibrosa : tidak larut dalam pelarut biasa namun larut dalam asam dan basa.

b.       Protein globular : larut dalam air, larutan asam, basa, bahkan garam.

Berdasarkan komplekan strukturnya :

a.         Protein sederhana : hidrolisisnya menghasilkan asam amino, contoh : albumin, globular.

b.         Protein konjugasi : memilik gugus bukan protein yaitu gugus prostetik, contoh : neuro protein, kromoprotein (Sumardjo,1998)

Sifat-sifat Protein

Karena protein tersusun oleh asam-asam amino , maka protein mempunyai sifat mirip dengan asam-asam amino.

1.         Di dalam pelarut air, protein akan membentuk koloid. Di samping itu, protein memiliki gugus hidrofilik seperti -NH₂, -COOH, -OH, sehingga koloid hidrofil. Karena molekulnya cukup besar, maka protein tidak dapat berdifusi melalui membran. Apabila asam amino larut dalam air, gugus karboksilat akan melepaskan ion H+, sedangkan gugus amina akan menerima ion H+ .Oleh adanya kedua gugus tersebut, asam amino dalam larutan dapat membentuk ion yang bermuatan positif dan juga negatif (zwitterions) atau ion amfoter (Riawan, 1990). Bila kadar ion hydrogen meningkat, senyawa tersebut akan bersifat basa karena gugusan karboksilat akan mengikat ion H+ sehingga terbentuklah gugusan COOH yang tidak bermuatan.

2.         Sifat asam basa protein ditentukan oleh gugus asam basa pada gugus R–nya. Adanya gugus asam basa menyebabkan protein bersifat sebagai suatu amfotir.

3.         Denaturasi adalah rusaknya sifat fisik dan fisiologik protein, dapat disebabkan karena pemanasan dan penambahan asam kuat. Pada proses denaturasi, protein mengalami perubahan sifat fisik dan keelektifan biologisnya yang disebabkan oleh pemanasan, penyinaran. Denaturasi akan merusak ikatan sekunder, ikatan tersier, dan ikatan kuarterner.(Sumardjo,1998)

4.       koagulasi

5.       Tidak larut dalam pelarut organik, asam-asam alfa amino bersifat optis aktif kecuali glisin (asam amino asetat). Pada umumnya mereka larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut organic non-polar seperti eter, aseton dan chloroform. Sifat asam amino ini berbeda dengan asam karboksilat maupun dengan sifat amina. Asam karboksilat alifatik maupun aromatic yang terdiri atas beberapa atom karbon umumnya kurang larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik. Demikian pula amina pada umumnya tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik (Riawan, 1990).

 Reaksi Uji Protein

1.         Pereaksi Xantoprotein

Pada dasarnya, uji Xanthoprotein bertujuan untuk mengetahui adanya gugus aromatic (benzene) yang berupa asam amino tirosin, triptofan dan fenilalanin. Pada uji ini terbentuk warna kuning yang merupakan indikator adanya asam amino-asam amino tersebut. Hal ini sesuai dengan dasar teori dan tinjauan pustaka Harper, 1980 yang menyatakan bahwa reaksi warna Xanthoprotein bertujuan untuk mengetahui adanya gugus aromatik asam amino yang memiliki gugus aromatik (benzene) yang ditunjukkan dengan adanya warna kuning.

2.         Pereaksi Hopkins-Cole

Digunakan untuk menguji adanya asam amino triptofan. Khususnya yang mengandung gugus indol, jika ditambahkan H2SO4 pekat melalui dinding tabung sehingga membentuk lapisan, dari cairan akan terbentuk cincin violet (ungu) pada pertemuan kedua lapisan cairan, apabila positif mengandung triptofan

3.         Pereaksi Millon

Digunakan untuk menguji adanya gugus fenol pada protein misalnya tirosin.

4.         Pereaksi Nitroprusida

Digunakan untuk protein yang asam aminonya mempunyai gugus –SH misalnya sistein.

5.         Pereaksi Sakaguchi

Untuk uji protein yang asam aminonya mengandung gugus guanidine seperti arginin yang memberikan warna merah.