Karakterisasi Berat Molekul Protease Dalam Buah Lokal Indonesia Kulit Buah Nanas dan Getah Buah Pepaya  

Oleh : Lailatul Maghfiroh

Dalam kehidupan, protein memegang peranan penting untuk kelangsungan kehidupan berbagai makhluk hidup. Seperti pada bidang kesehatan manusia, protein seperti protease digunakan sebagai obat yang dikenal dengan enzim protease sebagai stimulan untuk mempercepat penyembuhan pada sistem pencernaan yang mengalami defisiensi enzim. Dalam bidang industri dan bioteknologi, protein protease juga sangat penting dan banyak dimanfaatkan seperti dimanfaatkan sebagai bahan kontrasepsi KB untuk memperjarang kehamilan.^[1] Karena banyaknya keguaan dari protein tersebut, maka manusia banyak mengembangkan penelitian untuk memperoleh protease yaitu dengan dilakukan sintesis atau pembuatan protein yang bisa dilakukan oleh manusia di dalam laboratorium.

Protease banyak ditemukan dari berbagai sumber, diantaranya tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme.^[1] Namun, komposisi protease yang terdapat dalam bahan – bahan alam yang berbeda juga akan berbeda komposisi dan karakteristiknya. Pengujian komposisi dan karakteristik protease yang terkandung dari beberapa macam tanaman perlu dilakukan agar kemudian dapat dimanfaatkan seperti yang telah disebutkan diatas. Pada bulan Desember 2016 yang lalu, peneliti dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi  Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. HAMKA telah melakukan penelitian untuk menguji komposisi dan karakteristik enzim protease yang terdapat dalam berbagai bagian tubuh tumbuhan.

Para peneliti ini menggunakan buah pepaya dan juga buah nanas untuk diuji berat molekul enzim proteasenya. Buah nanas yang digunakan yaitu buah nanas varietas Bogor dan Subang dan buah pepaya di dapat dari desa Sukamaju kabupaten Bogor.^[1]  Buah ini dipilih karena harganya yang murah, mudah didapat dan mudah ditanam di Indonesia. Pada buah nanas yang akan diuji profil berat molekulnya adalah pada kulit buahnya. Sedangkan pada buah pepaya yang digunakan adalah getah buahnya. Pemilihan bagian tumbuhan ini dikarenakan pada bagian buah tersebut diduga mengandung banyak enzim protease dan biasanya, bagian buah tersebut tidak dimanfaatkan untuk di konsumsi ataupun untuk keperluan yang lainnya. Metode SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulphate Poly Acrylamide Gel Electrophoresis) dipilih karena metode ini merupakan metode yang sederhana sehingga tidak membutuhkan biaya yang besar dan metode ini dinilai cukup efektif dan akurat untuk menentukan berat molekul dari protein yang tidak diketahui.^[1]

Pengujian karakteristik atau profil enzim ini diawali dengan preparasi sampel yaitu penorehan getah pada buah pepaya dan pengambilan kulit buah nanas. Sampel – sampel tersebut kemudian disiapkan sedemikian rupa sehingga menghasilkan sampel yang siap untuk dilakukan pemisahan protein yang ada didalamnya. Pemisahan ini dilakukan dengan menggunakan reservoir elektroforesis berteknologi membran dengan arus sebesar listrik bertegangan 200 V 400 mA selama 2 jam sehingga menghasilkan protein yang terpisah berdasarkan berat molekulnya, proses ini disebut dengan proses dialisis.^[1] Protein yang dihasilkan dari proses dialisis ini berupa Gel. Gel ini kemudian dilakukan pewarnaan dan pencucian warna yang sedemikian rupa dan menghasilkan gel yang jernih. Berdasarkan proses – proses tersebut maka akan didapakan jarak perpindahan warna protein protease (protein yang diuji) dan jarak perpindahan warna, sehingga data ini kemudian digunakan untuk pengukuran berat molekul. Pengukuran ini dilakukan dengan perhitungan yang didasarkan pada persamaan:

Dengan X1 adalah jarak migrasi atau perpindahan protein (yang diuji) dan X2 adalah jarak migrasi atau perpindahan warna. Dari nilai Rf pita protein standar terhadap logaritma berat molekulnya (log BM) dari masing-masing berat molekul pita marker. Setelah kurva standar dibuat, kemudian nilai Rf masing-masing pita diplot terhadap kurva standar untuk menentukan berat molekul pita protein. Berat molekul pita polipeptida pada sampel dihitung dengan persamaan linier {Y= a ± bx}, nilai log berat molekul (BM) sebagai sumbu x dan Rf sebagai sumbu Y.^[1]

Hasil yang didapatkan menunjukkan hasil yang cukup memuaskan. Pada isolasi enzim dari buah nanas varietas bogor, untuk 219,500 gram kulit buah nanas menghasilkan 300 mL enzim bromelin. Sedangkan pada buah nanas varietas subang, untuk 414,400 gram kulit buah nanas di dapatkan 400 mL enzim bromelin. Pada buah pepaya varietas California, untuk 9 buah yang diambil getahnya menghasilkan 18,249 gram getah. Sedangkan pada pepaya varietas Sukma, untuk 5 buah yang diambil getahnya menghasilkan 17,180 gram getah.^[1] Hasil dialisis yang telah dilakukan untuk memisahkan protein berdasarkan ukuran molekul protein, menghasilkan jumlah enzim sebagai berikut : untuk enzim bromealin yang didapatkan dari kulit buah nanas pada varietas bogor dan subang masing – masing adalah 4,500 mL dan 4,800 mL. Sedangkan jumlah enzim papain yang didapatkan dari getah buah pepaya pada varietas Callifornia dan sukma masing – masing adalah 5,200 mL dan 5,800 mL.^[1] Sedangkan hasil dari pengukuran SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulphate Poly Acrylamide Gel Electrophoresis) bertujuan untuk untuk memisahkan rantai polipeptida pada protein berdasarkan berat molekul yang bermuatan di bawah pengaruh medan listrik.^[1] Prinsip kerja dari metode ini hampir sama dengan teknik kromatografi (pemisahan komponen kimia berdasarkan prinsip adsorbsi dan partisi yang ditentukan oleh fase diam (adsorben) dan fase gerak (eluen))^[2] yaitu Enzim yang memiliki berat molekul kecil akan bermigrasi lebih cepat dibandingkan yang memiliki berat molekul besar karena berat molekul yang lebih besar akan tertahan sehingga pergerakannya lebih lambat.

Gambar 1. Elektroforegram SDS PAGE Enzim Bromelin. (1) Marker Protein, (2) Enzim Bromelin Varietas Bogor, dan (3) Enxzim Bromelin Varietas Subang.^[1]

Gambar 2. Elektroforegram SDS PAGE Enzim Bromelin. (1) Marker Protein, dan (2) Enzim Papain Varietas California, (3) Enzim Papain Varietas Sukma.^[1]

Gambar 3. Kurva Regresi Linier Berat Molekul Marker Protein. Keterangan : y = Log Berat Molekul, x = Rf Marker Protein, a = 5,171, b = -1,088, r = -0,995.^[1]

Perhitungan dilakukan dengan mengukur total jarak migrasi dari stacking ke separating gel pada marker, dilanjutkan dengan mengukur jarak migrasi dari stacking gel ke masing-masing pita protein yang terbentuk. Didapatkan hasil 5,171 untuk nilai a, -1,088 untuk nilai b, dan -0,995 untuk nilai r. Dengan diketahui nilai r adalah -0,995 didapatkan hasil kurva yang linier antara nilai log BM dan nilai Rf dengan persamaan garis y = 5,171- 1,088x sehingga dihasilkan berat molekul enzim bromelin dan papain berbeda varietas dapat dilihat pada tabel berikut :^[1]

Tabel 1. Hasil pengukuran berat molekul enzim bromealin dan papain

Enzim	Varietas	Berat Molekul
Bromelin	Bogor	30,654 kDa
	Subang	30,654 kDa
Papain	Callifornia	23,485 kDa
	Sukma	23,485 kDa

Berat molekul enzim bromelin dengan varietas Bogor dan varietas Suka memiliki hasil yang sama yaitu 30,654 kDa. Berat molekul enzim papain dengan varietas California dan varietas Sukma memiliki hasil yang sama yaitu 23,485 kDa. Dapat disimpulkan varietas buah yang berbeda tidak berpengaruh terhadap profil berat molekul enzim bromelin dan papain.^[1] Sehingga untuk penggunaan enzim yang berasal dari buah yang sama dengan umur yang sama meskipun berbeda varietas maka akan didapatkan protein dengan komposisi dan karakteristik yang sama.

DAFTAR PUSTAKA

1. Rachmania, Rizky Arcinthya, dkk. 2017. Profil Berat Molekul Enzim Protease Buah Nanas (Ananas Comosus L.Merr) Dan Pepaya (Carica Papaya L.) Menggunakan Metode Sds-Page. Jurnal Penelitian Kimia, Vol. 13, No. 1. DOI : 10.20961/alchemy.v13i1.2540. diperoleh : https://jurnal.uns.ac.id pada 14 Mei 2018
2. Alen, Yohannes, Fitria Lavita Agresa, Yori Yuliandra. 2017. Analisis Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dan Aktivitas Antihiperurisemia Ekstrak Rebung Schizostachyum brachycladum Kurz (Kurz) pada Mencit Putih Jantan. Jurnal Sains Farmasi & Klinis, 3(2). e-ISSN: 2442-5435. Diperoleh : https://media.neliti.com pada 22 Mei 2018