i

PENETAPAN INHIBITORY ACTIVITY PEROKSIDASE DARI EKSTRAK DAUN TOMAT OLEH

GULA D-PSIKOSA DAN L-PSIKOSA

SKRIPSI

Oleh

AKHMAD RIFQI CAHYO UTOMO

PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PETERNAKAN DAN PERTANIAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

2 0 1 6

ii

ii

PENETAPAN INHIBITORY ACTIVITY PEROKSIDASE DARI EKSTRAK DAUN TOMAT OLEH

GULA D-PSIKOSA DAN L-PSIKOSA

Oleh

AKHMAD RIFQI CAHYO UTOMO

NIM : 23020112100012

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Program Studi S-1 Teknologi Pangan

Fakultas Peternakan dan Pertanian Universitas Diponegoro

PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PETERNAKAN DAN PERTANIAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

2016

iii

iii

iv

iv

v

v

RINGKASAN

AKHMAD RIFQI CAHYO UTOMO. 2302011210012. 2016. Penetapan Inhibitory Activity Peroksidase dari Ekstrak Daun Tomat oleh Gula D-psikosa dan L-psikosa. (Determination of Inhibitory Activity Peroxidase from Tomato Leaves Extract Against D-psicose and L-psicose). (Pembimbing: AHMAD N. AL-BAARRI dan ANANG M. LEGOWO).

Penelitian ini dilaksanakan Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2015 – Desember 2015 di Laboratorium Kimia dan Gizi Pangan Fakultas Peternakan dan Pertanian dan Laboratorium Terpadu, Universitas Diponegoro, Semarang. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur aktivitas inhibisi D-psikosa dan L-psikosa pada enzim peroksidase daun tomat dengan penentuan nilai Km, Vmax dan Ki. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun tomat (diambil sesaat sebelum proses pemanenan), H2O2 (Merck, Germany), 2,2’-azino-bis (3-ethylbenzthia-zoline-6-sulfonicacid)(ABTS)(AppliChem, Germany Lot no. 2X001714), DEAE-Sepharose (Sigma-Aldrich, USA, Lot no.MKBS5227V), Sodium Chloride (HIMEDIA, India), di-Sodium Hydrogen Phosphate (HIMEDIA, India), rare sugar D-psikosa dan L-psikosa (Kagawa Rare Sugar Research Center, Japan) dan bahan reagen lainnya yang sesuai dengan dipersyaratkan. Alat yang digunakan diantaranya timbangan analitik, kolom purifikasi, plate reader (Biochrom EZ Read 800 Plus Microplate Reader, United Kingdom), centrifuse tube, centrifuge, vortex, micropipet, refrigrator dan microtube. Metode penelitian yang dilaksanakan terdiri dari Ekstraksi Daun Tomat, Purifikasi Peroksidase Daun Tomat, Uji Profil Protein Elektroforesis Gel Poliakrilamida-Sodium Dodesil Sulfat (SDS PAGE), Uji Total Protein Bradford, Pengujian Aktivitas Enzim dengan Inhibitor D-psikosa dan L-psikosa, Perhitungan Kinetika Enzim dan Analisis Data. Hasil penelitian nilai Km, Vmax dan Ki pada inhibitor D-psikosa secara berturut-turut adalah 0,0184±0,00006, 9,267±0,942 dan 0,809±0,244 mM. Nilai Km, Vmax dan Ki pada inhibitor L-psikosa secara berturut-turut adalah 0,0177±0,0007, 9,82±1,2871 dan 0,499±0,313 mM. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa nilai Km D-psikosa lebih tinggi daripada L-psikosa sehingga lebih cepat mencapai Vmax atau kemampuan inhibisi lebih rendah dibandingkan L-psikosa. Nilai Ki D-psikosa lebih tinggi daripada L-psikosa sehingga D-psikosa lebih lemah menghambat aktivitas enzim. D-psikosa dan L-psikosa merupakan inhibitor non-kompetitif.

Kata Kunci : Daun Tomat, Peroksidase, Kinetika Inhibisi

vi

vi

KATA PENGANTAR

Daun tomat tidak banyak dimanfaatkan dan hanya menjadi limbah pasca

panen, namun berdasarkan beberapa penelitian, daun tomat mengadung enzim

peroksidase yang dapat dimanfaaatkan sebagai senyawa antimikroba. Aktivitas

kinetik enzim peroksidase terhadap inhibitor dapat diketahui dari nilai Km

(Michaelis–Menten konstanta), Vmax(kecepatan reaksi maksimum) dan

Ki(Konstanta Inhibisi). Data kinetik dari enzim peroksida dari berbagai macam

tanaman seperti lobak dan kedelai telah diketahui namun dari ekstrak daun tomat

sampai saat ini belum diketahui. Tujuan penelitan untuk mengukur aktivitas

inhibisi D-psikosa dan L-psikosa pada enzim peroksidase daun tomat dengan

penentuan nilai Km, Vmax dan Ki sebagai dasar kinetika enzim peroksidase daun

tomat. Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah untuk memberikan

informasi terkait data kinetik enzim daun tomat (Km, Vmax) dan nilai aktivitas

inhibisi (Ki) D-psikosa dan L-psikosa dari daun tomat sebagai landasan untuk

penelitian berikutnya tentang aplikasi enzim tersebut di bidang pangan.

Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Prof. Dr. Ir. Anang M.

Legowo, M.Sc., selaku Ketua Program Studi S-1 Teknologi Pangan, selaku dosen

pembimbing dan selaku dosen wali atas bimbingannya; Ahmad N. Al-Baarri

PhD., selaku Ketua Laboratorium Kimia dan Gizi Pangan dan dosen pembimbing

atas bimbingannya, saran, perhatian, kesabaran pemberian ilmu dan

pengarahannya sehingga dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

“PENETAPAN INHIBITORY ACTIVITY PEROKSIDASE DARI EKSTRAK

DAUN TOMAT OLEH GULA D-PSIKOSA DAN L-PSIKOSA”

vii

vii

Penulis juga ingin mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya

kepada orang tua tercinta, Edy Suprapto dan Sri Yuli Purwanti serta adik saya

Ismah Dwi Cahyani atas doa, kasih sayang serta dukungannya yang sangat

memotivasi Penulis dalam menempuh masa perkuliahan serta proses penulisan

tugas akhir.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tidak akan terlaksana dengan baik

tanpa adanya bantuan, motivasi, dan doa dari berbagai pihak. Oleh karena itu,

Penulis juga ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Mukh Arifin, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas

Peternakan dan Pertanian.

2. Dr. Ir. Nurwantoro, MS., Dr. Heni Rizqiati S.Pt., M.P., dan Prof.

Dr. Ir. V. Priyo Bintoro, M.Agr., selaku dosen penguji dan dosen

panitia.

3. Seluruh dosen dan staff akademik Fakultas Peternakan dan

Pertanian Universitas Diponegoro terutama Program Studi

Teknologi Pangan, Bapak Nurwantoro, Bapak Setya Budi, Bapak

Priyo, Bapak Yoyok, Ibu Etza, Ibu Santi, Ibu Heni, Bapak Hintono,

Bapak Bambang Dwiloka, Bapak Yoga, Bapak Masykuri, Mas

Indarto, Ibu Ninuk dan Mba Tari yang memberikan ilmu

pengetahuan, memotivasi, dan memperlancar proses penulisan

tugas akhir ini.

4. Sahabat-sahabat seperjuangan Penulis Tim Enzim Cornelius

Wahyu Candra Adi, Triutami, Adrian Rachmantyo, Fauzan

Lanang, Hanif Nur, Adhie Wijaya, Desy Ayuningtias, Cleopatra

viii

viii

Hendria, Dyah Nurul Oktaviani, Hanna Fauziat K., Rikyan Hanif

Sarya, Anugrah Tamam Basroni, Rahim Fajar Pangestu, Muthia

Cita Hapsari, Fathiyatul Islamiyah, Mba Ica, Mba Novia dan Mas

Nurul Yaqin yang selalu kompak demi terselesaikannya penelitian.

5. Sahabat-sahabat mahasiswa Teknologi Pangan 2012 yang selalu

memberikan dukungannya.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna sehingga

saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi perbaikan di

masa mendatang. Semoga tugas akhir berupa skripsi ini bermanfaat bagi semua

pihak.

Semarang, Juni 2016

Penulis

ix

ix

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR .......................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................... ix

DAFTAR TABEL .................................................................................. xi

DAFTAR ILUSTRASI ......................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................... 5

2.1. Enzim Peroksidase ................................................................... 5

2.2. Daun Tomat ............................................................................. 6

2.3. D-psikosa dan L-psikosa .......................................................... 7

2.4. Kinetika Enzim ........................................................................ 10

BAB III MATERI DAN METODE ....................................................... 14

3.1. Materi ....................................................................................... 14

3.2. Metode ..................................................................................... 14

3.3. Analisis Data ............................................................................ 19

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................... 20

4.1. Ekstraksi dan Purifikasi Peroksidase Daun Tomat .................. 20

4.2. Jumlah Substrat yang terkonversi menjadi produk .................. 23

4.3. Kurva Michaelis-Menten Enzim Peroksidase Daun Tomat dengan Inhibitor Gula D-psikosa dan L-Psikosa ................... 24

4.4. Kurva Lineweaver-Burk plot D-psikosa dan L-psikosa .......... 27

x

x

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 32

5.1. Simpulan ............................................................................... 32

5.2. Saran ...................................................................................... 32

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................... 33

RIWAYAT HIDUP .............................................................................. 36

xi

xi

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

1. Nilai Aktivitas Enzim pada Fraksi (7,8,9,10,37,38,39 dan 40) ... 21

2. Presentase Substrat H2O2 yang Terkonversi Menjadi Produk pada Peroksidase Daun Tomat dengan Inhibitor D-psikosa dan L-psikosa .................................................................................... 23

3. Data Kinetik Enzim Peroksidase Daun Tomat .......................... 27

4. Data Aktivitas Inhibisi D-psikosa dan L-psikosa pada Enzim Peroksidase Daun Tomat ........................................................... 31

xii

xii

DAFTAR ILUSTRASI

Nomor Halaman

1. Diagram Perumusan Masalah ..................................................... 4

2. Rumus bangun D-psikosa (Li et al., 2013) ................................... 9

3. Rumus bangun L-psikosa (Li et al., 2013) ................................. 10

4. Mekanisme inhibitor Competitive, Non-competitive dan Uncompetitive (Lin dan Lu, 1998) ............................................. 13

5. Grafik Michaelis-Menten pada Peroksidase Daun Tomat dengan

Inhibitor gula D-psikosa .............................................................. 25 6. Grafik Michaelis-Menten pada Peroksidase Daun Tomat dengan

Inhibitor gula L-psikosa .............................................................. 25 7. Kurva Lineweaver-Burk plot D-psikosa .................................... 28

8. Kurva Lineweaver-Burk plot L-psikosa ..................................... 28

9. Kurva Lineweaver-Burk plot D-psikosa .................................... 29

10. Kurva Lineweaver-Burk plot L-psikosa ..................................... 29