ENZYME Pendahuluan Sumber dan Definisi

Presentasi berjudul: "ENZYME Pendahuluan Sumber dan Definisi"— Transcript presentasi:

1 ENZYME Pendahuluan Sumber dan Definisi
Sifat-sifat enzim (Spesifisitas, Katalitik, Regulasi) Jenis-jenis Enzim Faktor yang berpengaruh dalam reaksi enzimatis Suhu, pH, Aw, Ionic Strength, Pressure, Radiasi, Interfacial inactivation, Shearing Reaksi enzimatis alamiah dalam bahan pangan Amylase, Browning enzymatis, Lypolytic (Lipase), Protease Lipoxygenase, Flavor enzyme Enzim antioksidan (SOD)

2 Sumber Enzim Microbial Enzymes Plant Enzymes Animal Enzymes
Lingkungan Ekstrim

3 Pendahuluan Semua proses biologis memerlukan enzim baik untuk proses pembentukan (anabolisme) maupun perombakan (catabolisme) suatu senyawa. Ripening of Fruits and Vegetables Aging of meat and dairy products Production of alcohol during fermentation

4 ENZYME Pendahuluan : Semua proses biologis memerlukan enzim baik untuk proses pembentukan (anabolisme) maupun perombakan (catabolisme) suatu senyawa. Definisi : Enzim Merupakan protein yang dapat mengkatalisa reaksi-reaksi biologis spesifik (biokatalisator) Isozymes (isoenzymes) : ensim dari spesies yang sama yang secara fisik dan kimia berbeda tetapi mempunyai sifat fungsional yang sama. Satu atau lebih ensim dari spesies yang sama yang mengkatalisa reaksi yang sama tapi berbeda secara struktural Sisi aktif : bagian dari molekul ensim yang terdiri atas sisi katalitik (catalytic site) dan sisi pengikat (binding site)

5 Struktur Alami Enzim (native conformation)
Ikatan Hidrogen Molekul Air Molekul Enzim

6 Struktur Alami Enzim (native conformation)
Catalytic site Binding site Active site Substrat Enzim Binding site

7 LARGE MOLECULES CATABOLISM ANABOLISM energy energy SMALL MOLECULES

8 Energi aktivasi

9 Energi aktivasi yang rendah oleh katalisa enzim pada reaksi kimia

10 E + S [ES] [ES] EP EP E + P S = Substrate P = Product E = Enzyme

11 Model ES kompleks Enzim Substrat

12 3. SIFAT ENZIM Memiliki spesifisitas :
Rendah :  memecah pada ikatan peptida Sedang :  tripsin hanya memecah peptida yang mengandung arginin Tinggi (absolut)  trombin hanya memecah peptida yang terbentuk antara argini dan glisin Stereokimia  memecah protein yang memiliki bentuk konformasi tertentu Memiliki sifat katalitik : Memfasilitasi suatu reaksi dengan menurunkan energi aktifasi reaksi Memiliki sifat regulasi Reaksi-reaksi ensimatis secara “alamiah” diatur dan dikendalikan oleh sistem biologis yang ada

13 4. Jenis Enzim Naming of enzymes according to reaction:
oxidoreductase mengkatalisa reaksi oksidasi - reduksi transferase mengkatalisa transfer gugus fungsional hydrolase Hidrolisis. lyase reaksi penambahan pada substrat isomerase mengkatalisa reaksi perubahan geometri dalam molekul substrat ligase mengkatalisa reaksi pembentukan ikatan antara dua molekul yang disertai dengan pemecahan ATP

14 Letak dan Bagian Enzim Location of enzymes: Enzyme components:
intracellular Endoenzymes. Act inside the cell. extracellular Exoenzymes. Act outside the cell. Enzyme components: apoprotein Protein portion. cofactor Nonprotein portion. May be a metal ion or an organic molecule which is called a coenzyme. holoprotein Apoprotein + cofactor.

15 Enzyme components: apoprotein Protein portion. cofactor Nonprotein portion. May be a metal ion or an organic molecule which is called a coenzyme. holoprotein Apoprotein + cofactor. Coenzymes Bind to an enzyme transiently (sementara) Are “carrier” molecules. They carry atoms (or electrons) to the substrate or take atoms (or electrons) from the substrate. Examples NAD+ is an electron carrier. NADP is an electron carrier. ATP is a phosphate and energy carrier.

16

17 FAKTOR FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP
AKTIVITAS ENZIM 1. Suhu : Dibawah suhu optimum Pada suhu optimum Diatas suhu optimum Tiap enzim memiliki suhu optimum berbeda 2. pH : Dibawah pH optimum Pada pH optimum Diatas pH optimum Tiap enzim memiliki pH optimum berbeda

18 FAKTOR FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP
AKTIVITAS ENZIM Kadar air : Untuk jenis hidrolase Penting untuk prediksi kerusakan & umur simpan Aw : Dibawah pH optimum Elektrolit dan kekuatan ion Untuk aktivasi & penghambatan  metal ion Garam  salting in dan salting out Tekanan Radiasi Interfacial

19 Competitive Inhibitor :
Menyerupai substrat

20 Non competitive Inhibitor

21 Aktivitas laktase

22 ENZIM DALAM PROSES PEMBUATAN BIR

23

24 Clarification process

25 Proses penjernihan

26 Lipase??  Enzim hidrolase yang dapat menghidrolisis trigliserida (lipid) menghasilkan gliserol dan asam lemak

27 Lipase (hidrolase) LIPASE-H2O H2C-O-C-R1 O H2C-O-C-R3 HC-O-C-R2 H2C-OH
R1COOH R2COOH R3COOH + Trigliserida Gliserol Asam lemak

28 Lipase (esterifikasi)
H2C-O-C-R1 O H2C-O-C-R3 HC-O-C-R2 H2C-OH HC-OH R1COOH R2COOH R3COOH + + H2O Gliserol Asam lemak Trigliserida Air

29 Kegunaan lipase pada pembuatan pasta
Mencegah terbentuknya bercak coklat pada pasta Memperbaiki tekstur Meningkatkan kecerahan pasta Mencegah pasta cepat basi

30 Mencegah terbentuknya bercak coklat
Bercak coklat  karena reaksi maillard Maillard : gula reduksi + as. Amino Dengan penambahan lipase  pati berikatan dengan lipid  kompleks amilosa-lipid  Kompleks tidak memiliki kemampuan mereduksi sehingga reaksi maillard tidak dapat terjadi

31 Meningkatkan kecerahan pasta
Lipid  memberikan ketampakan mengkilat (cerah/ tidak kusam) Penambahan lipase  membentuk kompleks amilosa-lipid  menjaga agar amilosa maupun lipid tetap berada di dalam pasta Dalam keadaan terpisah, amilosa & asam lemak mudak rusak & hilang selama pemasakan  pasta tampak tidak cerah (kusam)

32 Kesimpulan Lipase banyak diaplikasikan pada
pembuatan pasta karena memiliki beberapa kegunaan, yaitu : Mencegah terbentuknya bercak coklat pada pasta karena reaksi pencoklatan Memperbaiki tekstur pasta Meningkatkan ketampakan pasta (kecerahan) Mencegah pasta cepat basi

33 Aplikasi enzim dalam pembuatan roti
Enzim yang berperan dalam pembuatan roti : Diastase : Alfa amylase dan Beta Amilase Proteinase Lipoxidase dan Lipase Glukoamilase, pentosanase, dan hemiselulase Xylanase. Fungsi umum enzim-enzim tersebut : mengembangkan adonan memperpanjang masa simpan mempercepat proses pemecahan pati menjadi gula sederhana memperbaiki tekstur adonan roti

34 Enzim Lipase Jenis : triacylglycerol lipase  eksogenous (ditambahkan dari luar) Mekanisme reaksi : memodifikasi native lipid yang ada dalam tepung sehingga membentuk kompleks lipid-amilosa  menghambat larutnya amilosa  gelatinisasi lebih baik  mie lebih lembut dan tidak terlalu lengket

35 Enzim Lipase (Lanjutan)
Mekanisme reaksi (2)  Hidrolisis oleh enzim lipase menghasilkan glikolipid  Glikolipid membentuk ikatan antara gliadin dan glutenin melalui ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik membentuk gluten  Semakin kuat ikatan antar gluten, elastisitas adonan dan thermostabilitasnya meningkat

36 Enzim Endoxylanase Sumber : Bacillus substilis,Aspergillus niger, Trichoderma Aktivitas enzim amobil 1,7 x lebih besar daripada enzim bebas Mekanisme reaksi : mendegradasi arabinoxylan (serat tak larut air) pada dinding sel pati  penyerapan dan pendistribusian air dalam jaringan lebih baik  menurunkan viskositas  cepat kalis dan lebih mengembang

37 Aktivitas laktase memecah laktosa