PROTEIN

PROTEIN Protein adalah senyawa organik kompleks dengan berat molekul tinggi dan umumnya terdiri atas 20 macam asam amino Seperti karbohidrat dan lemak, protein mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen. Disamping mengandung unsur tersebut, semua protein juga mengandung nitrogen dan umumnya juga mengandung sulfur.

Protein Guna: Transpor O2 dan nutrien lain Konstraksi otot, tekanan osmotik Kekebalan tubuh, penjendalan darah, genetik Penyusun sel, enzim, hormon, dll.

Protein ditemukan di dalam semua sel hidup, dan berkaitan erat sekali dengan semua aktivitas kehidupan sel. Setiap spesies mempunyai protein yang berbeda dengan spesies yang lain. Organisme tunggal mempunyai banyak protein yang berbeda di dalam selnya. Sebagian besar protein terdapat di alam.

Asam-asam Amino Hidrolisis protein dengan enzim, asam atau alkali akan menghasilkan asam-asam amino. Walaupun lebih dari 200 asam amino telah diisolasi dari materi biologi,hanya 20 dari asam-asam amino tersebut yang secara umum ditemukan sebagai penyusun protein.

Asam-asam amino (AA) mempunyai suatu gugus nitrogen dasar, umumnya : sebuah gugus amino (-NH2), dan suatu unit karboksil asidik (-COOH). Sebagian besar AA yang terdapat di alam yang berada di dalam protein dalam bentuk α, dan mempunyai gugus amino yang melekat pada atom karbon yang berdekatan dengan gugus karboksil, seperti yang terlihat pad gambar 1 sebagai berikut:

GUGUS R ATAU RESIDU: DAPAT BERUPA: ATOM H atau yang lain R- C - COOH NH2

GUGUS R ATAU RESIDU: DAPAT BERUPA: ATOM H SEPERTI PADA GLISIN R- CH - COOH NH2 H – C - COOH

GUGUS R ATAU RESIDU: DAPAT BERUPA: ATOM H SEPERTI PADA GLISIN C C R- CH - COOH C C CH2 (FENIL) NH2 C C H – C - COOH NH2

MACAM-MACAM DAN FORMULA ASAM AMINO PENYUSUN PROTEIN: MONO AMINO MONOKARBOKSIL (1 NH2, 1 COOH) MONO AMINO – DI KARBOKSIL ( 1 NH2, 2 COOH) DIAMINO – MONOKARBOKSIL (2 NH2, 1 COOH) AA MENSAND S AA AROMATIS AA HETEROSIKLAT

Perkecualian untuk prolin, prolin tidak mempunyai gugus amino (-NH2), tetapi mempunyai sebuah imino (-NH) sebagai penggantian gugus amino. Sifat dasar gugus R (rantai samping) dari masing-masing asam amino berbeda-beda. Gugus R dapat merupakan sebuah atom hidrogen, seperti di dalam glisin, atau dapat merupakan gugus atom yang lebih kompleks.

H NH GUGUS NH2 ATAU RESIDU: DAPAT BERUPA: NH (Imino) pada Prolin R- C - COOH NH H

Struktur kimia dari 20 asam amino yang umumnya ditemukan di dalam protein yang ada di alam, seperti gambar sebagai berikut:

Asam-asam amino khusus Beberapa protein mengandung AA khusus yang merupakan derivat dari AA yang umum. Sebagai contoh kolagen, protein serat dari jaringan penghubung, mengandung hidroksiprolin dan hidroksisilin, yang berturut-turut merupakan derivat dari prolin dan lisin.

Asam-asam amino essensial Tanaman dan sebagian besar mikroorganisme dapat mensintesis protein dari senyawa-senyawa nitrogen sederhana seperti nitrat. Hewan tidak dapat mensintesis gugus amino dan dalam rangka membentuk protein tubuh, hewan harus makan makanan sumber asam amino.

Beberapa asam amino dapat diproduksi dari asam-asam amino lainnya dengan proses transaminasi, tetapi kerangka-kerangka karbon dari beberapa asam amino tidak dapat disintesis di dalam tubuh hewan sehingga asam-asam amino ini disebut sebagai asam-asam amino essensial atau indispensable.

Sebagian besar penelitian, dalam menentukan asam-asam amino indispensable menggunakan tikus yang diberi pakan dengan pakan yang telah dimurnikan. Berikut ini 10 asam amino essensial yang diperlukan untuk pertumbuhan tikus: Arginin Methionin Histidin Phenilalanin Isoleusin Threonin Leusin Triptophan Lisin Valin

Anak ayam memerlukan pakan yang dapat menyediakan 10 asam amino tersebut di atas, disamping itu juga membutuhkan pakan sumber glisin. Burung membutuhkan arginin sebab metabolismenya tidak termasuk siklus urea, yang secara normal akan menyediakan asam amino ini. Asam-asam amino essensial yang diperlukan oleh babi sama dengan yang dibutuhkan oleh tikus, kecuali arginin, yang dapat disintesis oleh babi.

Asam Amino Pembatas untuk Ternak Ruminansia Metode pemberian suplementasi asam amino Sapi perah Methionine, valine, lysine Kasein yang di formulasi dalam pakan Infusi di abomasum asam amino atau kasein Kambing perah Methionine Infusi di abomasum kasein Perfusi intravena asam amino Sapi jantan (pertumbuhan) Infusi asam amino di abomasum Domba (50 kg) Infusi asam amino dalam duodenum Domba dalam pertumbuhan Lysine Infusi asam amino dan kasein dalam abomasum

Hewan yang sedang tumbuh dengan cepat mempunyai respon terhadap arginin karena metabolisme yang sangat aktif dari hati hanya menghasilkan sedikit asam amino arginin yang tersedia untuk kebutuhan secara umum. Kucing memerlukan pakan yang mensuplai arginin karena kemampuan terbatas dari kucing untuk mensistesis ornithin dari glutamat. Unggas mempunyai kemampuan terbatas untuk mensintesis protein.

Pada ruminansia, semua AA essensial dapat disintesis oleh mikroorganisme rumen, yang secara teori membuat hewan ini tidak tergantung dari pakan sumber AA essensial. Akan tetapi, kecepatan pertumbuhan atau produksi susu maksimum tidak dapat dicapai dengan tidak adanya suplai AA dalam bentuk yang sesuai.

Biosintesis Asam Amino AA non esensial di sinthesis didalam jaringan hewan berasal dari: Prekursor yg berasal dari metabolisme KH As. Αketo tersedia dari metabolisme KH, melalui trans aminasi menggunakan grup amino akan membentuk AA

Tidak ada suatu penyimpanan protein didalam jaringan (hanya sedikit) Seperti halnya lemak dan KH dalam bentuk Glikogen

Kualitas Protein Kualitas protein tergantung dari komposisi AA protein, dan hal ini sangat penting pada ternak non ruminansia Kuantitas total protein tidak cukup untuk menyatakan nilai protein pakan tetapi penting mengetahui banyaknya protein yg diabsorpsi dan digunakan oleh tubuh ternak

Metode unt mengetahui Kualitas Protein BV (biological value of protein): Persentase protein yang dapat digunakan tubuh N intake – Faecal N-MFN)-(urinary N-EUN) BV =----------------------------------------------------- N intake – (Faecal N- MFN) Bv = Biological value MFN = Metabolic Faecal Nitrogen EUN = Endogenous urynari nitrogen

Kandungan BV beberapa bahan pakan dan pangan Bahan Pakan/Pangan Nilai BV Telur 94 Susu 85 Biji gandum 67 Biji jagung 49 – 61 Tepung Ikan 74 – 89 Bungkil biji kapuk 63 Bungkil biji lin 61

Peptida Peptida dibentuk dari asam-asam amino dengan menggunakan sebuah ikatan antara α-karboksil dari satu asam amino dengan α-amino dari asam amino lainnya seperti yang terlihat pada gambar berikut ini (Sofro, 1990; Lehninger, 1994; McDonald et al., 2002):

Bentuk ikatan ini diketahui sebagai ikatan peptida, dalam contoh terlihat, sebuah dipeptida telah dihasilkan dari dua AA. Sebagian besar dari AA dapat digabungkan bersama dengan cara ini, dengan menghilangkan satu molekul air pada setiap ikatan, untuk menghasilkan polipeptida

H O H CH3 O H2N C C N C C OH CH3 H + HOH Ikatan peptida

Struktur Protein Primer Sekunder Tertier Kuartener

Sifat Protein Semua protein bersifat koloidal, yang kelarutannya dalam air berbeda Keratin tidak larut dalam air, sedangkan albumin larut dalam air Protein yang larut dalam air dapat diendapkan dengan penambahan garam, e.g. NaCl. Proses ini disebut dengan salting-out.

Protein yang larut dalam airdapat diendapkan dari larutan dengan menambahkan garam tertentu, seperti sodium khlorida atau ammonium sulfat. Garam-garam ini berpengaruh secara fisik, sedangkan sifat-sifat protein tidak berubah. Pada pengenceran protein dapat dengan mudah dilarutkan kembali.

Klasifikasi Protein Protein sederhana Protein konjugasi Derivat protein

Protein Sederhana (1) A. Protein Fibrosa Kolagen (jaringan ikat tulang, otot, dll.) Elastin (arteri, ligamenta, tendo, dll.) Kornitin (bulu, rambut, wool, kuku, paruh, dll.)

Protein Sederhana (2) B. Protein Globular Albumin (susu, telur, darah), protein larut dalam air dan larutan garam. Globulin (susu, telur, darah, biji tanaman- tak terlarut), protein terlarut sebagian dalam air, terlarut dalam larutan garam lemah. Prolamin, protein tak larut dalam air tetapi larut dalam etanol 70-80% Glutelin, protein tak larut dalam air dan etanol, tetapi larut dalam asam atau basa Scleroprotein, protein tak larut dalam solvent air.

Protein Konjugasi Protein sederhana yang berikatan dengan substansi non protein (prostetik), misalnya: karbohidrat, asam nukleat, as fosfat, dll.) Contoh: Nukleoprotein Glikoprotein Mukoprotein Lipoprotein Khromoprotein Metaloprotein Fosfoprotein

Derivat Protein Metaprotein Proteoses Pepton

Senyawa Nitrogen Non-protein Amida (asparagin dan glutamin dalam reaksi transaminase) Urea (dalam metabolisme protein) Amina (hasil dekomposisi as. amino) Asam urat (metabolisme protein pada unggas dan reptilia) Nitrat dan alkaloid

Asam Nukleat DNA (asam deoksi-ribonuklease) RNA (asam ribonuklease) Berhubungan dengan sifat keturunan (genetik)

TERIMA KASIH