Senin, 13 Mei 2013

ENZIM



enzim

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.[1][2] Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis selmemerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormonsebagai promoter.
Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Sebagai contoh:
X + C → XC (1)
Y + XC → XYC (2)
XYC → CZ (3)
CZ → C + Z (4)
Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula.
Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.
Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substratsuhukeasamankofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.
Etimologi dan Sejara
Hal-ihwal yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam enzimologi. Dalam dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari tersendiri sebagai satu jurusan tersendiri tetapi sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini. Enzimologi terutama dipelajari dalam kedokteranilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan cabang-cabang ilmu pertanian.
Pada akhir tahun 1700-an dan awal tahun 1800-an, pencernaan daging oleh sekresi perut[3] dan konversi pati menjadi gula oleh ekstrak tumbuhan dan ludah telah diketahui. Namun, mekanisme bagaimana hal ini terjadi belum diidentifikasi.[4]
Pada abad ke-19, ketika mengkaji fermentasi gula menjadi alkohol oleh ragiLouis Pasteur menyimpulkan bahwa fermentasi ini dikatalisasi oleh gaya dorong vital yang terdapat dalam sel ragi, disebut sebagai "ferment", dan diperkirakan hanya berfungsi dalam tubuh organisme hidup. Ia menulis bahwa "fermentasi alkoholik adalah peristiwa yang berhubungan dengan kehidupan dan organisasi sel ragi, dan bukannya kematian ataupun putrefaksi sel tersebut."[5]
Pada tahun 1878, ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne (1837–1900) pertama kali menggunakan istilah "enzyme", yang berasal dari bahasa Yunaniενζυμον yang berarti "dalam bahan pengembang" (ragi), untuk menjelaskan proses ini. Kata "enzyme" kemudian digunakan untuk merujuk pada zat mati seperti pepsin, dan kata ferment digunakan untuk merujuk pada aktivitas kimiawi yang dihasilkan oleh organisme hidup.
Pada tahun 1897, Eduard Buchner memulai kajiannya mengenai kemampuan ekstrak ragi untuk memfermentasi gula walaupun ia tidak terdapat pada sel ragi yang hidup. Pada sederet eksperimen di Universitas Berlin, ia menemukan bahwa gula difermentasi bahkan apabila sel ragi tidak terdapat pada campuran.[6] Ia menamai enzim yang memfermentasi sukrosa sebagai "zymase" (zimase).[7] Pada tahun 1907, ia menerimapenghargaan Nobel dalam bidang kimia "atas riset biokimia dan penemuan fermentasi tanpa sel yang dilakukannya". Mengikuti praktek Buchner, enzim biasanya dinamai sesuai dengan reaksi yang dikatalisasi oleh enzim tersebut. Umumnya, untuk mendapatkan nama sebuah enzim, akhiran -ase ditambahkan pada nama substrat enzim tersebut (contohnya:laktase, merupakan enzim yang mengurai laktosa) ataupun pada jenis reaksi yang dikatalisasi (contoh: DNA polimerase yang menghasilkan polimer DNA).
Penemuan bahwa enzim dapat bekerja diluar sel hidup mendorong penelitian pada sifat-sifat biokimia enzim tersebut. Banyak peneliti awal menemukan bahwa aktivitas enzim diasosiasikan dengan protein, namun beberapa ilmuwan seperti Richard Willstätter berargumen bahwa proten hanyalah bertindak sebagai pembawa enzim dan protein sendiri tidak dapat melakukan katalisis. Namun, pada tahun 1926, James B. Sumner berhasil mengkristalisasi enzim urease dan menunjukkan bahwa ia merupakan protein murni. Kesimpulannya adalah bahwa protein murni dapat berupa enzim dan hal ini secara tuntas dibuktikan oleh Northrop dan Stanley yang meneliti enzim pencernaan pepsin (1930), tripsin, dan kimotripsin. Ketiga ilmuwan ini meraih penghargaan Nobel tahun 1946 pada bidang kimia.[8]
Penemuan bahwa enzim dapat dikristalisasi pada akhirnya mengijinkan struktur enzim ditentukan melalui kristalografi sinar-X. Metode ini pertama kali diterapkan pada lisozim, enzim yang ditemukan pada air mata, air ludah, dan telur putih, yang mencerna lapisan pelindung beberapa bakteri. Struktur enzim ini dipecahkan oleh sekelompok ilmuwan yang diketuai oleh David Chilton Phillips dan dipublikasikan pada tahun 1965.[9] Struktur lisozim dalam resolusi tinggi ini menandai dimulainya bidang biologi struktural dan usaha untuk memahami bagaimana enzim bekerja pada tingkat atom.


letak enzim dengan fungsinya
1. Letak enzim dan kaitannya dengan fungsinya
Biokimia enzim adalah cabang ilmu biokimia yang mempelajari proses reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup yang melibatkan enzim. Setiap organisme hidup bergantung pada reaksi biokimia di dalam tubuhnya. Makhluk hidup yang sehat memiliki reaksi biokimia yang harmonis. Saat reaksi tersebut mengalami abnormalitas, tubuh akan sakit. Bahkan, kehidupannya terhenti.
Reaksi kimia berbeda dengan reaksi fisika. Dalam reaksi fisika, zat mengubah bentuk dirinya tanpa menghasilkan zat baru. Hanya bentuknya yang berubah, sedangkan zatnya masih sama. Sementara reaksi kimia, melibatkan dua zat atau lebih yang bereaksi dan menghasilkan zat baru yang berbeda dari zat asalnya.
Beberapa contoh reaksi kimia dalam tubuh manusia adalah reaksi amilum menghasilkan glukosa, reaksi protein menghasilkan asam amino, dan reaksi lemak menghasilkan asam lemak. Setiap reaksi tersebut melibatkan enzim tertentu yang secara spesifik memiliki tugas khusus untuk bereaksi.
Reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup dapat berlangsung normal dalam suhu yang tepat. Pada tumbuhan dan binatang berdarah dingin, berkisar pada suhu 27 derajat celcius. Sementara pada manusia dan binatang berdarah panas, berkisar pada suhu 37 derajat celcius.
Reaksi kimia yang berlangsung wajar tanpa adanya katalisator membutuhkan waktu sangat lama. Proses tersebut tidak memungkinkan adanya kehidupan, kecuali reaksi sel di tingkatkan secara drastis dengan katalisator tertentu. Katalisator inilah yang bertugas mempercepat reaksi zat terhadap substratnya. Dalam tubuh makhluk hidup, katalisator tersebut diperankan oleh enzim, senyawa yang termasuk dalam kategori protein dan dihasilkan oleh sel hidup. Secara structural enzim adalah protein, sehingga sifat-sifat protein dimiliki oleh enzim, seperti termolabil, rusak oleh logam berat (Ag, Pb, Hg), terganggu oleh perubahan pH.
Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Enzim merupakan pengatur suatu reaksi. Bahan tempat enzim bekerja disebut substrat. Bahan baru atau materi yang dibentuk sebagai hasil reaksi disebut produk.


sifat enzim

2. Sifat-sifat enzim
Enzim merupakan suatu protein yang bekerja secara khusus, dapat digunakan berulangkali, rusak oleh panas tinggi, terpengaruh oleh pH, diperlukan dalam jumlah sedikit, dan dapat bekerja secara bolak-balik.
a. Protein
Sebagian besar enzim (kecuali ribozime), adalah protein. Dengan demikian sifat-sifat yang dimilikinya sama dengan sifat sifat protein, yaitu: menggumpal pada suhu tinggi dan terpengaruh oleh pH
b. Bekerja secara khusus/khas/Spesifik
Enzim tertentu hanya dapat mempengaruhi reaksi tertentu, dan tidak dapat mempengaruhi reaksi lainnya. Sebagai contoh: di dalam usus rayap terdapat protozoa yang menghasilkan enzim selulase sehingga rayap dapat hidup dengan makan kayu karena dapt mencerna selulosa (salah satu jenis karbohidrat/polisakarida). Sebaliknya manusia tidak dapat mencerna kayu, meskipun mempunyai enzim amilase, yaitu enzim yang dapat mencerna amilum/pati (yang juga merupakan jenis polisakarida). Enzim amilase dan selulase masing-masing bekerja secara khusus.
c. Dapat digunakan berulang kali
Enzim dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi. Meskipun dalam jumlah sedikit, adanya enzim dalam suatu reaksi yang dikatalisirnya akan mempercepat reaksi, karena enzim yang telah bekerja dalam reaksi tersebut dapat digunakan kembali.
d. Rusak oleh panas
Enzim adalah suatu protein yang dapat rusak oleh panas disebut denaturasi. Kebanyakan enzim rusak pada suhu di atas 50°C. Reaksi kimia akan meningkat dua kali lipat dengan kenaikan suhu sebesar 10oC. Kenaikan suhu di atas suhu 50°C tidak dapat meningkatkan reaksi yang dikatalisir oleh enzim, tetapi justru menurunkan atau menghentikan reaksi tersebut. Hal ini disebabkan enzimnya rusak sehingga enzim tersebut tidak dapat bekerja. Demikian juga apabila kita memesan enzim-enzim dari perjalanan, dan enzim tersebut disimpan dalam lemari es. Suhu rendah tidak merusak enzim tetapi hanya menonaktifkannya saja.
e. Diperlukan dalam jumlah sedikit
Oleh karena enzim berfungsi sebagai mempercepat reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi, maka jumlah yang dipakai sebagai katalis tidak perlu banyak. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali-kali, selama molekul tersebut tidak rusak.
f. Dapat bekerja bolak-balik
Umumnya enzim dapat bekerja secara bolak-balik. Artinya, suatu enzim dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain, dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadi senyawa semula. Pada tumbuhan, proses fotosintesis menghasilkan glukosa. Apabila glukosa yang dihasilkan dalam jumlah banyak, maka glukosa tersebut diubah dan disimpan dalam bentuk pati. Pada saat diperlukan, misalnya untuk pertumbuhan, pati yang disimpan sebagai cadangan makanan tersebut diubah kembali menjadi glukosa.
g. Kerja enzim dipengaruhi lingkungan
Lingkungan yang berpengaruh pada kerja enzim adalah suhu, pH, hasil akhir, dan zat penghambat.
 


Katalisator
Seperti halnya katalisator, enzim dapat mempercepat reaksi Kimia dengan menurunkan energi aktivasinya. Enzim tersebut akan bergabung sementara dengan reaktan sehingga mencapai keadaan transisi dengan energi aktivasi yang lebih rendah daripada energi aktivasi yang diperlukan untuk mencapai keadaan transisi tanpa bantuan katalisator atau enzim.



Penggolongan dan tata nama enzim
Biasanya enzim mempunyai akhiran –ase. Di depan –ase digunakan nama substrat di mana enzim itu bekerja., atau nama reaksi yang dikatalisis. Misal : selulase, dehidrogenase, urease, dan lain-lain. Tetapi pedoman pemberian nama tersebut diatas tidak selalu digunakann. Hal ini disebabkan nama tersebut digunakan sebelum pedoman pemberian nama diterima dan nama tersebut sudah umum digunakan. Misalnya pepsin, tripsin, dan lain-lain. Dalam Daftar Istilah Kimia Organik (1978), akhiran –ase tersebut diganti dengan –asa.
International Union of Biochemistry and Molecular Biology telah mengembangkan suatu tatanama untuk enzim, yang disebut sebagai nomor EC; tiap-tiap enzim memiliki empat digit nomor urut 


   Pro enzim
 

Enzim sudah tidak diragukan memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan. Tidak hanya dalam kehidupan manusia, tapi bagi hewan dan tumbuhan. Bahkan bisa dikatakan bahwa enzim berperan penting dalam kelangsungan alam ini.
Enzim merupakan zat yang paling menarik dan penting di alam. Pertama, sangat penting untuk menyadari bahwa enzim bukanlah benda hidup. Mereka benda mati, sama seperti mineral. Tapi juga tidak seperti mineral, mereka dibuat oleh sel hidup. Enzim adalah benda tak hidup yang diproduksi oleh sel hidup.
Saat ini trend perkembangan teknologi mengarah pada visi green teknologi. Akibat pergeseran arah kebijakan ini, upaya pemanfaatan limbah pertanian terus dilakukan seoptimal mungkin. Salah satu limbah pertanian adalah biomass yang sebetulnya kaya akan energi. Sebagai contoh adalah dedak (rice bran), sekam, bungkil kelapa sawit (Palm Kernel Meal), dan lainnya.
Kapasitas energi dari limbah biomass global diperkirakan enam kali dari total konsumsi harian energi dunia. Oleh karena itu biomass merupakan sumber energi yang sangat besar. Saat ini populasi dunia baru menggunakan 7% dari total produksi biomass. Masih jauh dari pemanfaatan limbah biomass secara optimal.
Penggunaan limbah biomass untuk dikonversi menjadi produk lain yang memiliki nilai tambah merupakan usaha pemanfaatan sumberdaya alam (SDA) yang ‘renewable‘, yang bersifat ‘back to nature‘. Salah satunya adalah pemanfaatan limbah biomass sebagai sumber energi pakan.
Dedak sebetulnya masih mengandung nutrisi penting misalnya kabohidrat, lemak, dan mineral fosfat sehingga banyak digunakan untuk tambahan bahan baku pakan ternak. Sekam juga telah banyak digunakan sebagai media tanam dan bahan baku pembuatan briket arang pengganti batu bara.
Sementara palm kernel meal (PKM) masih kurang dimanfaatkan karena memang kandungan energi yang sulit diolah. Selama ini PKM tidak dimanfaatkan karena kandungan seratnya yang tinggi, rendahnya palatabilitas, kandungan asam amino yang minim, dan beberapa masalah terkait kandungan zat anti-nutrisi seperti mannan, galactomannan, xylan dan arabinoxylan.
PKM adalah produk samping dari pengolahan minyak kelapa sawit. Indonesia sebagai negara terbesar penghasil minyak kelapa sawit memiliki potensi limbah PKM yang tidak terbatas.
Karena begitu banyaknya PKM yang tersedia dan hanya dijadikan limbah tak berguna, maka banyak para peneliti yang mencari cara untuk memberi nilai lebih pada PKM. Tentunya beberapa sifat PKM yang telah disebutkan diatas tadi menjadi satu tantangan tersendiri.
Serat pada PKM pada prinsipnya adalah karbohidrat rantai panjang mannan. Serupa dengan cellulosa yang merupakan polimer dari monosakarida, mannan juga merupakan polimer monosakarida. Yang berbeda adalah jenis monosakaridanya. Cellulosa tersusun dari rantai monosakarida glukosa, sedangkan mannan tersusun oleh monosakarida manosa.
Manosa adalah salah satu karbohidrat sederhana yang mudah manfaatkan sebagai sunber energi. Bahkan oligosakarida dari manosa (Mannoseoligosacharide) diketahui mempunyai efek yang baik dan berfungsi sebagai pre-biotik bagi unggas. Salah satu pre-biotik komersil yang diklaim mengandung MOS (Manoseoligosacharide) adalah Biomos dari Altech.
Apabila PKM diolah sedemikian rupa sehingga polimer mannan pecah menjadi monomer mannose yang lebih sederhana, PKM dapat dimafaatkan untuk berbagai hal.  Salah satu contohnya adalah bahan pakan ternak, sebagai media tumbuh, media fermentasi, dan lainnya.
Terdapat beberapa cara yang bisa digunakan untuk ‘mengolah’ biomass berbasic karbohidrat kompleks menjadi karbohidrat sederhana yang siap digunakan
Ø   Dengan menggunakan pemanasan
Metode ini sangat sederhana. Pemanasan akan memecah dan mendegrade ikatan pada karobohidrat komplek menjadi lebih sederhana. Namun metode ini kurang begitu populer karena membutuhkan energi yang cukup besar sehingga cost yang diperlukan juga lumayan besar.
Ø  Dengan hidrolisis menggunakan asam
Metode ini sudah banyak digunakan untuk memecah korbohidrat kompleks. Kesulitannya adalah pada resiko terkait penggunaan asam yang cukup kuat. Hal ini memerlukan penanganan yang cukup rumit guna faktor safety dan keamanan. Selain itu juga perlu usaha untuk menetralisir asam dengan basa sebelum memanfaatkan hasil hidrolisis berupa gula sederhana.
Ø  Dengan menggunakan fermentasi bakteri atau mikroorganisme lainnya
Keuntungan metode ini adalah tidak memerlukan energi yang lumayan besar, karena semua proses dilakukan oleh kerja mikroorganisme. Namun perlu ketelitian untuk menjaga risiko kontaminasi dari mikroorganisme yang tidak diinginkan dan bersifat patogen. Upaya pengkondisian seperti sterilisasi juga menjadi masalah tersendiri. Kelemahan lain adalah waktu yang cukup panjang.
Ø  Dengan menggunakan enzim
Penggunaan enzim sekarang ini menjadi pilihan yang populer. Cara ini lebih mudah dan membutuhkan sedikit energi. Namun menjadi kesulitan tersendiri untuk mendapatkan enzim yang cocok dan bersifat spesifik untuk substrat tertentu. Penelitian untuk mencari kondisi dan pH optimum juga dibutuhkan agar proses berjalan maksimal. Meski begitu sekarang banyak tersedia enzim komersial yang dapat digunakan. lengkap dengan spesifikasi temperatur dan pH optimum.
Berikut ini beberapa hasil penelitian dan artikel ilmiah usaha pemprosesan biomass berbasic karbohidrat kompleks.
Studi tentang hal ini sebetulnya bisa dijadikan sebagai bahan penelitian bagi para mahasiswa dan peneliti di Indonesia mengingat kekayaan alam kita yang menyediakan beragam alternatif sumber daya alam biomass yang bisa dikembangkan dan dimanfaatkan.  Dan studi penelitian seperti ini diharapkan terus dilakukan dan hasilnya bisa diterapkan dan dimanfaatkan demi kemajuan dan kemaslahatan manusia.

Efisiensi Pakan Ternak dengan Phytase
Dalam industri peternakan, pakan ternak memberi kontribusi 50% sampai 80 % dari total biaya produksi. Oleh karena itu para peternak berupaya untuk melakukan berbagai usaha guna mengurangi biaya pakan dengan tidak melupakan kualitas ternak yang dihasilkan.
Pakan merupakan salah satu komoditi dari sub-sistem agribisnis hulu, atau dengan kata lain penyedia sapronak untuk sub-sistem budidaya ternak. Pakan merupakan faktor terpenting untuk menunjang budidaya ternak karena berimbas pada peningkatan bobot badan ternak dan performa ternak yang diinginkan. Peningkatan populasi, produksi daging, susu dan telur sebagai hasil ternak sangat tergantung dari penyediaan pakan yang baik dan berkualitas.
Enzim Phytase
Para ilmuan telah membuat satu feed supplement untuk unggas dan hewan ternak lainnya, yang tidak hanya meningkatkan asupan nutrisi, namun juga ramah lingkungan karena dapat mengurangi jumlah Phosphor yang lepas ke lingkungan.
Yang dimaksud dengan Feed supplement di atas sejatinya adalah enzim phytase. Enzim ini akan membantu hewan ternak mencerna lebih banyak phosphor yang terkandung dalam makanannya, terutama makananan yang berasal dari biji-bijian. Phosphor adalah mineral yang berperan dalam membentuk DNA, mineralisasi tulang, imunitas, fertilitas dan juga pertumbuhan.
Dua puluh tahun yang lalu, dua orang ilmuan, Ed Mullaney dan Jaffor Ullah adalah yang pertama kali mengenalkan enzim dari fungi, Phytase, yang dapat meningkatkan nutrisi, menghemat biaya pakan, dan mengurangi pencemaran phosphor dari peternakan. Mullaney, ahli genetik, dan Ullah, seorang biochemist, keduanya bekerja di Agriculture Research Center (ARS) di New Orleans.
Prinsip Kerja dan Keuntungan Phytase
Phosphor yang banyak terkandung dalam dedak dan biji-bijian, terikat secara kuat dalam suatu senyawa kimia sehingga sulit untuk dicerna. Phosphor yang terikat kuat di sebut sebagai phytat, merupakan zat anti-nutritive yang menyebabkan rendahnya nilai nutrisi dari pakan.
Dari total phosphor yang terkandung di dalam pakan, hanya sedikit yang dapat dimanfaatkan oleh hewan ternak, sisanya dibuang keluar bersama kotoran. Phosphor berlebih yang keluar ini dapat mencemari lingkungan (eutropication), yang jika masuk ke dalam perairan dapat mengakibatkan apa yang disebut ‘algal blooms‘, yaitu tumbuhnya alga secara luar biasa cepat yang dapat mencuri kandungan oksigen dalam air. Kurangnya kandungan oksigen akan menyebabkan ikan dan hewan air lainnya mati.
Selama ini, rendahnya tingkat kecernaan phosphor dalam pakan berbasis biji-bijian disiasati dengan penambahan phosphor anorganik untuk memenuhi kebutuhan phosphor hewan ternak. Salah satu yang sering digunakan adalah Di-calcium phosphate (DCP) atau Mono-calcium phosphate (MCP). Penambahan phosphate anorganik ini tentunya akan meningkatkan biaya produksi.
Sekarang ini phytase-pun hadir dalam berbagai pilihan sesuai dengan keperluan. Phytase yang tahan pada suhu tinggi, phytase yang optimum pada pH rendah sesuai pH dalam sistem pencernaan hewan ternak (pH 5,5), phytase yang dilapisi oleh semacam coating khusus agar tahan dan tidak mudah rusak oleh asam lambung, dan masih banyak lagi.
Saat ini berdasarkan penemuan mereka telah banyak dikembangkan phytase komersial yang mempunyai aktivitas yang labih baik dan mampu bekerja sesuai kondisi di dalam sistem pencernaan hewan ternak.


Sifat Kinetik Enzim


Mengukur Kadar Enzim

Enzim sebagai katalisator juga mempunyai sifat-sifat seperti katalisator pada umumnya, seperti ikut bereaksi, tetapi padaakhir reaksi didapatkan kembali dalam bentuk semula. Hal tersebut mengakibatkan enzim dapat dipakai kembali setelah melaksanakan aktivitasnya, sehingga tubuh kita tidak membutuhkan enzim dalam jumlah yang besar. Jumlah/kadar enzim yang kecil tersebut menimbulkan kesulitan tersendiri bagi kita untuk mengukur kadar enzim, sehingga memerlukan teknik yang rumit. Secara klinis pengukuran kadar enzim sangat penting dilakukan. Disamping untuk mengetahui kadar suatu enzim pada seorang penderita, Enzim plasma nonfungsinal dapat dijadikan sebagai petanda adanya kerusakan organ tertentu.
Pengukuran kadar enzim dapat dilkaukan denga dua cara, yaitu: (1) dibandingkan dengan enzim murni; (2) Mengukur kecepatan reaksi yang dikatalisisnya. Cara ke-1 dilakukan dengan membandingkan enzim yang ingin diukur kadarnya dengan enzim murni yang sudah
diketahui kadarnya. Kadar enzim dinyatakan dengan satuan µg. Sebagai contoh misalnya enzim murni dengan kadar 2 ug dapat mengkatalisis substrat dengan jumlah tertentu selama 10 detik. Jika memakai enzim yang ingin diukur kadarnya membutuhkan waktu 20 detik, maka kadar enzim yang bersangkutan adalah 1 ug.
Pengukuran dengan cara diatas, jelas membutuhkan tersedianya enzim murni. Kenyataannya banyak enzim yang belum tersedia bentuk murninya. Untuk mengatasi hal ini digunakanlah cara ke-2. Satuan enzim dinyatakan dalam unit. Kadar enzim diukur berdasarkan jumlah substrat yang bereaksi atau produk yang terbentuk per satuan waktu. Satu unit internasional disepakati sebagai jumlah enzim yang perlukan untuk mengkatalisis pembentukan 1 µ mol produk per menit pada kondisi tertentu.
Pengukuran aktifitas enzim dapat pula dilakukan menggunakan alat spektrofotometer. Sebagai contoh misalnya aktifitas enzim dehidrogenase yang bergantung NAD(P)+ diperiksa secara spektofotometris dengan mengukur perubahan absorbsi nya pada 340 nm yang menyertai oksidasi atau reduksi NAD(P)+/NAD(P)H. Oksidasi NADH menjadi NAD+ terjadi disertai dengan penurunan densitas optik (OD, optical density) pada 340 nm, yang proporsional dengan jumlah NADH yang dioksidasi. Demikian pula, kalau NAD+ direduksi, OD pada 340 nm akan meningkat sebanding dengan jumlah NADH yang terbentuk. Perubahan OD pada 340 nm ini dapat dimanfaatkan bagi pemeriksaan analisis kuantitatif setiap enzim dehidrogenase yang bergantung NAD+ atau NADP+. Bagi enzim dehidrogenase yang mengatalitis oksidasi NADH oleh substratnya yang teroksidasi, kecepatan penurunan OD pada 340 nm akan berbanding lurus dengan konsentrasi enzim. Oleh karena itu, hasil pengukuran kecepatan penurunan OD pada 340 nm memungkinkan kita menyimpulkan kuantitas enzim.



Tidak ada komentar:

Posting Komentar