Makalah Enzim

ENZIM GLUKOSA OKSIDASE

( GOLONGAN ENZIM OKSIDOREDUKTASE)

MAKALAH

Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Tugas

Mata Kuliah Biokimia

Oleh:

Anis Widyastuti (20110045)

Kelas 1B

PROGRAM STUDI ANALIS KESEHATAN

STIKes BAKTI TUNAS HUSADA TASIKMALAYA

2011

LEMBAR PENGESAHAN/PENERIMAAN

Makalah ini telah diterima pada hari………………tanggal……………..

Oleh

Dosen Mata Kuliah Biokimia

Korry Novitriani. S,Si

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga kita dapat menyelesaikan makalah berjudul  “Enzim Glukosa Oksidase”. Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Biokimia.

Enzim merupakan protein katalitik. Enzim terdiri dari satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia.Enzim terbagi kedalam 6 golongan utama yaitu Oksidoreduktase,Transferase,Hidrollase,Liase,Isomerase dan Ligase.

Penulis menyadari bahwa selama penulisan makalah ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Korry Novitriani S,Si selaku dosen mata kuliah Biokimia yang telah membantu  penulis selama menyusun makalah ini;
2. rekan-rekan semua yang tidak bisa penulis sebut satu persatu.

Semoga Allah SWT. memberikan balasan yang berlipat ganda.

      Makalah ini bukanlah karya yang sempurna karena masih memiliki banyak kekurangan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan makalah ini. Akhirnya semoga makalah ini bisa memberikan manfaat bagi penulisnya dan bagi pembaca. Amin.

                                                                                       Tasikmalaya, 20 mei 2011

                                                                                                                                                                                                                                                             penulis                                                                                                                                                                        

BAB I

PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang

Indonesia termasuk salah satu negara yang memiliki bahan baku melimpah

untuk digunakan dalam memproduksi berbagai bahan kimia dasar dan enzim

termasuk enzim glukosa oksidase dan asam glukonat. Mikroba yang ada di alam

Indonesia baru sebahagian kecil yang telah dimanfaatkan untuk memproduksi bahan

hayati yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Potensi alam tersebut tersebut hingga

saat ini belum dimanfaatkan secara optimal. Enzim glukosa oksidase dari A.niger

termasuk salah satu jenis enzim yang dijual secara komersial. Enzim ini banyak

digunakan dalam industri pangan dan analisis klinis untuk penentuan kadar glukosa

darah. Berdasarkan data impor dari BPIS Tahun 2000, kebutuhan enzim termasuk

glukosa oksidase setiap tahunnya meningkat.

Penelitian enzim glukosa oksidase dari fungi isolat lokal (A.niger dan Penicillium

notatum) telah dimulai sejak tahun 1979. Selanjutnya telah pula dilakukan penelitian

isolasi enzim glukosa oksidase dari A.niger L 51 galur lokal Namun aktivitas dan

perolehan enzim glukosa oksidase dari fungi tersebut di atas sangat rendah sehingga

tidak efesien untuk diproduksi dengan skala industri (Firman dan Soedigdo, 1994).

Studi keberadaan enzim glukosa oksidase dari fungi galur lokal khususnya genus

Penicillium indigenous belum pernah dilaporkan, padahal produksi enzim glukosa

oksidase dari fungi genus Penicillium lebih efisien dan menguntungkan karena

enzimnya terdapat diluar sel (ekstraselular), relatif stabil sehingga mudah untuk

dimurnikan. Pada penelitian ini telah dilakukan eksplorasi fungi inperfekti genus

Penicillium dan Aspergillus galur indigenous yang dapat memproduksi enzim glukosa

oksidase dengan aktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan enzim glukosa

oksidase dari isolat fungi galur lokal yang telah dilaporkan sebelumnya.

B.     Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah diatas, penulis merumuskan rumusan masalah sebagai berikut.

1.      Apa yang dimaksud dengan enzim?

2.      Bagaimana klasifikasi enzim?

3.      Apa yang dimaksud dengan enzim oksidoreduktase?

4.      Apa yang dimaksud dengan enzim glukosa oksidase?

C.     Tujuan makalah

            Sejalan dengan rumusan masalah diatas, makalah ini disusun dengan tujuan untuk mengetahui dan mendeskripsikan:

1.      Pengertian enzim;

2.      Klasifikasi enzim;

3.      Pengertian oksidoreduktase;

4.      Pengertian glukosa oksidase;

D.    Kegunaan Makalah

Makalah ini disusun dengan harapan memberikan kegunaan baik secara teoritis maupun praktis. Secara teoritis makalah ini berguna sebagai pengembangan konsep ilmu pengetahuan. Secara praktis makalah ini diharapkan bermanfaat bagi:

1.   Penulis, sebagai alat penambah pengetahuan dan konsep keilmuan khususnya tentang konsep ilmu pengetahuan.

2.   Pembaca/guru, sebagai media informasi tentang konsep ilmu pengetahuan baik secara teoritis maupun secara praktis.

E.     Prosedur Makalah

Makalah ini disusun dengan menggunakan pendekatan kualitatif. Metode yang digunakan adalah metode deskriftif. Melalui metode ini penulis akan menguraikan permasalahan yang akan dibahas secara jelas dan komprehensif. Data teoritis dalam makalah ini dikumpulkan dengan menggunakan teknik studi pustaka, artinya penulis mengambil data melalui kegiatan membaca berbagai literatur yang relevan baik dari buku maupun internet. Data tersebut diolah dengan teknis analisis isi melalui kegiatan mengeksposisikan data serta mengaplikasikannya dalam konsep ilmu pengetahuan.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Tinjauan Pustaka

1.1 Pengertian Enzim

A.Pengertian

Enzim merupakan protein katalitik.Enzim terdiri dari satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Beberapa enzim terbentuk dari molekul protein sebagai komponen utama penyusunnya dan beberapa enzim hanya terbentuk dari molekul protein dengan tanpa adanya penambahan komponen lain. Protein dapat terbentuk dari hanya satu rantai polipeptida, tetapi rantai polipeptida ini tidak lurus memanjang tetapi menggumpal membentuk suatu struktur yang bulat atau sperikal.

Disamping komponen proteinnya, beberapa enzim juga mengandung senyawa organic nonprotein dengan ukuran molekul yang lebih kecil. Senyawa nonprotein pada enzim ini disebut gugus prostetik ( prothetic group). Beberapa enzim mengandung gugus prostetik yang mengikat ion – ion logam, seperti besi dan tembaga pada sitokrom oksidase.Beberapa enzim lainnya tidak mengandung gugus prostetik, tetapi untuk melaksanakan aktivitasnya membutuhkana partisipasi dari senyawa organic lain dan / atau ion logam tertentu.Senyawa organic atau ion logam yang membantu fungsi enzim disebut sebagai koenzim.Ion logam yang berpartisipasi ini juga sering disebut activator logam.Koenzim tidak terikat pada molekul protein penyusun enzim.

Dengan tidak adanya enzim, lalu lintas kimiawi melalui jalur – jalur metabolisme akan menjadi sangat macet atau lambat. 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 enzim yang berbeda – beda.

Enzim tertentu tidak dapat ditemui pada semua bagian sel. Enzim – enzim yang berperan dalam fotosintesis terdapat pada kloroplas.Enzim yang berperan dalam suatu lintasan metabolic tertentu kadang tersusun pada membran sehingga reaksi – reaksi pada lintasan tersebuut dapat berlangsung secara berurutan. Proses ini berlangsung terus menerus sampai dihasilkan produk akhirnya. Kompartemensi enzim akan meningkatkan efisiensi banyak proses yang berlangsung di dalam sel, karena reaktan tersedia pada tempat dimana

enzim tersedia dan senyawa yang dikonversi dikirim kearah enzim yang berperan menghasilkan produk sesuai dengan yang dikehendaki.

Mekanisme Kerja Enzim

Salah satu sifat penting enzim adalah fungsinya yang spesifik, yaitu setiap enzim hanya akan dapat bereaksi dengan satu substrat ( reactant ) atau kelompok kecil substrat yang mirip satu sama lain dan mempunyai fungsi sama. Pada beberapa enzim, fungsi spesifik ini bersifat absolute. Reaktan dimana enzim akan bekerja disebut sebagai substrat enzim. Pada saat enzim berikatan dengan substratnya kerja katalitik enzim tersebut akan mengubah substrat menjadi produk reaksi. Keseluruhan proses itu dapat dilihat sbagai berikut :           Substrat + enzim → produk

Misalnya, enzim sukrase memecah disakarida sukrosa menjadi kedua monosakaridanya, glukosa dan fruktosa :                

Tata Nama Enzim

Nama enzim sering kali diturunkan dari nama substrat ataupun reaksi kimia yang ia kataliskan dengan akhiran -ase. Contohnya adalah laktase, alkohol dehidrogenase (mengatalisis penghilangan hidrogen dari alkohol), dan DNA polimerase.

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 sesuai dengan ketentuan klasifikasi yang berlaku. Nomor pertama untuk klasifikasi teratas enzim didasarkan pada ketentuan berikut:

EC 1 Oksidoreduktase: mengatalisis reaksi oksidasi/reduksi

EC 2 Transferase: mentransfer gugus fungsi

EC 3 Hidrolase: mengatalisis hidrolisis berbagai ikatan

EC 4 Liase: memutuskan berbagai ikatan kimia selain melalui hidrolisis dan oksidasi

EC 5 Isomerase: mengatalisis isomerisasi sebuah molekul tunggal

EC 6 Ligase: menggabungkan dua molekul dengan ikatan kovalen

1.2 Golongan enzim Oksidoreduktase

Sebagaimana yang telah diungkapkan di penamaan enzim menurut International Union of Biochemistry and molecular Biology golongan Oksidoreduktase adalah keluarga enzim EC.1 sebagai katalisator reaksi oksido-reduksi. Substrat yang teroksidasi biasanya merupakan senyawa pendonor elektron atau hidrogen. Nama lain oksidoreduktase adalah dehidrogenase atau oksidase ketika senyawa akseptor reaksi berupa oksigen.Pada umumnya golongan enzim ini bekerja dengan NADP dan NAD⁺ sebagai kofaktor.Golongan ini terbagi ke dalam 22 subclass yaitu:s

• EC 1.1 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada kelompok-OH CH dari donor ( oxidoreductases alkohol )
• EC 1.2 mencakup oxidoreductases yang bertindak atas aldehida okso kelompok atau dari donor
• EC 1.3 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada kelompok-CH CH dari donor ( CH-CH oxidoreductases )
• EC 1.4 mencakup oxidoreductases yang bertindak atas NH _2-CH dari donor ( oxidoreductases asam amino , monoamine oxidase )
• EC 1.5 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada kelompok CH-NH donor
• EC 1.6 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada NADH atau NADPH
• EC 1.7 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada senyawa nitrogen lainnya sebagai donor
• EC 1.8 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada sebuah belerang kelompok donor
• EC 1.9 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada sebuah heme kelompok donor
• EC 1.10 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada diphenols dan zat terkait sebagai donor
• EC 1.11 mencakup oxidoreductases yang bekerja pada peroksida sebagai suatu akseptor ( peroksidase )
• EC 1.12 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada hidrogen sebagai donor
• EC 1.13 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada donor tunggal dengan penggabungan molekul oksigen ( oxygenases )
• EC 1.14 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada donor dipasangkan dengan penggabungan molekul oksigen
• EC 1.15 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada superoksida radikal sebagai akseptor
• EC 1.16 termasuk oxidoreductases yang mengoksidasi ion logam
• EC 1.17 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada CH atau CH ₂ kelompok
• EC 1.18 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada protein besi-sulfur sebagai donor
• EC 1,.19 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada berkurang flavodoxin sebagai donor
• EC 1.20 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada fosfor atau arsenik di donor
• EC 1.21 termasuk oxidoreductases yang bekerja pada XH dan YH untuk membentuk ikatan XY
• EC 1.97 termasuk oxidoreductases lainnya

B. Pembahasan

2.1  pengertian Enzim Glukosa Oksidase

Glukosa oksidase (GOD: ß-D-glukosa O2 1-reduktase : EC.1.1.3.4) adalah enzim

yang mengkatalisis oksidasi ß-D-glukosa menjadi glukono-lakton yang kemudian

dengan adanya molekul air terhidrolisis menjadi asam glukonat dan peroksida. Reaksi

oksidasi ß-D-glukosa oleh enzim glukosa oksidase dapat dituliskan sebagai berikut:

ß-D-glukosa + FAD ß-D-glukonolakton + FADH2

ß-D-glukonolakton + H2O Asam D-glukonat

FADH2 + O2 H2O2 + FAD

------------------------------------------------------------------------------------------

ß-D-glukosa + H2O Asam-D glukonat + H2O2

Enzim glukosa oksidase mempunyai keaktifan dan spesifisitas yang sangat

tinggi terhadap ß-D-glukosa, merupakan glikoprotein dengan bobot molekul sekitar

160 kDa dan terdiri dari 2 subunit protein yang identik dengan bobot molekul 80 kDa.

Setiap subunit memiliki memiliki molekul FAD sebagai gugus prostetiknya

(Whitaker, 1972).

Enzim glukosa oksidase dengan kemurnian sekitar 80 -90 % diperoleh dari

perbenihan Aspergillus niger atau Penicillium notatum selama 72 jam pada suhu 20 -

22oC dalam media yang mengandung glukosa. Enzim glukosa oksidase dalam

keadaan kering dan murni berwarna kuning pucat, pada suhu 0oC stabil selama 2

tahun. Pada penyimpanan suhu 25oC enzim glukosa oksidase hanya stabil selama 8

bulan. Aktivitas enzim glukosa oksidase hilang bila dipanaskan pada suhu diatas suhu

37oC . pH optimum enzim glukosa oksidase adalah 5,6. Larutan enzim glukosa

oksidase stabil pada kisaran pH 3 - 8, di luar kisaran pH tersebut enzim mengalami

kerusakan lebih cepat (Steven and Price, 1993).

Di dalam pustaka dilaporkan bahwa enzim glukosa oksidase diproduksi dari

Aspergillus niger dan Penicillium sp. Dari genus Penicillium diproduksi glukosa

oksidase secara ekstraselular, tidak ditemukan adanya glukosa oksidase intraselular.

Beberapa spesies Penicillium yang memproduksi glukosa oksidase ekstraselular

antara lain adalah P. purpurogenum, P. amagasakiense, P. funiculosum, dan P.

variabile P 16 (Nakamatsu et al., 1975 ; Barker and Shirley, 1980 ; Anonym, 1990 ;

Petruccioli and Federici, 1993). Sintesis glukosa oksidase dipengaruhi oleh sumber

karbon, nitrogen, ion logam tertentu dan pH media fermentasi (Petruccioli dan

Federici, 1993).

 Nomenklatur

EC 1.1.3.4

Diterima nama: oksidase glukosa

Reaksi: β-D-glukosa + O ₂ = D-glucono-1 ,5-lakton + H ₂ O ₂

Nama lain (s): oxyhydrase glukosa, corylophyline, penatin, aerodehydrogenase glukosa, microcid, β-D-glukosa oksidase; D-glukosa oksidase; D-glukosa-1-oksidase, β-D-glukosa: oksidoreduktase kuinon; oxyhydrase glukosa; deoxin-1;

Nama sistematis: β-D-glukosa: oksigen 1-oksidoreduktase

Struktur dan subtrat

GOx merupakan dimer protein, struktur 3D yang telah dijelaskan. Situs yang aktif di mana mengikat glukosa dalam saku dalam. Enzim, seperti banyak protein yang bertindak di luar sel, ditutupi dengan karbohidrat rantai. Subtrat enzim glukosa oksidase adalah glukosa.

cara kerja enzim

Glukosa oksidase mengikat secara khusus untuk-D glukopiranosa-β (bentuk hemiacetal dari-karbon gula enam glukosa) dan tidak bertindak atas-D glukosa-α. Tetapi mampu bertindak pada glukosa, karena dalam larutan, glukosa berada di bawah bentuk siklik (di pH7, 63,6% dari β-D-glukosa dan 36,4% dari glukosa-α-D, bentuk linear yang diabaikan) dan oksidasi menggantikan kesetimbangan ke-D glukosa-β.

GOx mengkatalisis oksidasi β-D-glukosa menjadi D-glucono-1-lakton ,5  yang kemudian menghidrolisis untuk asam glukonat.

Dalam rangka untuk bekerja sebagai katalis, GOx membutuhkan kofaktor, flavin adenin dinukleotida (FAD). FAD adalah komponen umum di biologis reduksi-oksidasi ( reaksi redoks)  Reaksi Redoks melibatkan keuntungan atau kehilangan elektron dari molekul. Dalam katalis redoks reaksi-GOx, FAD bekerja sebagai akseptor elektron awal dan dikurangi menjadi FADH _2. Kemudian FADH ₂ teroksidasi oleh akseptor elektron terakhir, molekul oksigen (O _2), yang dapat melakukannya karena memiliki potensi pengurangan yang lebih tinggi. O ₂ kemudian direduksi menjadi hidrogen peroksida (H₂O).

Glukosa oksidase digunakan secara luas, digabungkan untuk peroksidase reaksi yang vizualizes colorimetrically itu H2O2 dibentuk, untuk penentuan glukosa bebas dalam serum atau plasma darah untuk diagnostik, menggunakan spektrometri tes secara manual atau dengan prosedur otomatis, dan bahkan titik menggunakan tes cepat. Tes serupa memungkinkan untuk memantau kadar glukosa dalam fermentasi, bioreaktor, dan untuk mengendalikan glukosa dalam bahan baku tumbuhan dan produk makanan.

Enzim elektroda biosensor mendeteksi kadar glukosa oleh melacak jumlah elektron melewati enzim dengan menghubungkannya ke sebuah elektroda dan mengukur muatan yang dihasilkan. Ini memiliki aplikasi mungkin di dunia nanoteknologi bila digunakan bersama dengan elektroda kecil sebagai sensor glukosa untuk penderita diabetes.

Fungsi dan tempat terdapatnya

Dalam manufaktur, GOx digunakan sebagai berkat aditif dengan efek pengoksidasi: ini meminta adonan kuat dalam roti, menggantikan oksidan seperti bromat dan asam askorbat-L. Hal ntu menghilangkan oksigen dari kemasan makanan, atau D-glukosa dari telur putih untuk mencegah pencoklatan.

Glukosa oksidase ditemukan dalam madu dan bertindak sebagai pengawet alami. GOx pada permukaan madu mengurangi atmosfer O ₂ untuk hidrogen peroksida (H ₂ O _2), yang bertindak sebagai antimikroba penghalang. Gow juga bertindak sebagai bakterisida dalam banyak sel ( jamur , sel-sel imun).

. Enzim-enzim terpenting dalam madu; diatase, invertase, glukosa oksidase, peroksidase dan lipase. Diastase merupakan enzim pengubah karbohidrat komplek (polisakarida) jadi karbohidrat sederhana (mono sakarida). Invertase merupakan enzim pemecah molekul sukrosa jadi glukosa dan fluktosa. Oksidase mengemban peran sebagai enzim pembantu oksidasi glukosa jadi asam peroksida. Enzim peroksidase melakukan proses oksidasi metabolisme. Semua zat berguna untuk proses metabolisme tubuh.

BAB III

SIMPULAN DAN SARAN

3.1 Simpulan

Enzim merupakan protein katalitik.Enzim terdiri dari satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia.

Golongan Oksidoreduktase adalah keluarga enzim EC.1 sebagai katalisator reaksi oksido-reduksi. Substrat yang teroksidasi biasanya merupakan senyawa pendonor elektron atau hidrogen.

Enzim glukosa oksidase (GOx) ( EC 1.1.3.4) adalah oxido-reduktase yang mengkatalisis oksidasi glukosa untuk peroksida hydrogen dan D-glucono-δ-lakton. Pada sel, membantu dalam memecahkan gula ke dalam nya metabolit.

Glukosa oksidase secara luas digunakan untuk penentuan glukosa bebas dalam cairan tubuh ( diagnostik), bahan baku tumbuhan, dan dalam industri makanan. Ia juga memiliki banyak aplikasi dalam bioteknologi, enzim tes biasanya untuk biokimia termasuk biosensor dalam teknologi nano. Hal ini sering diekstrak dari Aspergillus niger

Enzim ini bisa ditemukan di madu dan subtratnya adalah glukosa. Enzim ini digunakan sebagai berkat aditif dengan efek pengoksidasi: menjadikan adonan kuat dalam roti, menggantikan oksidan seperti bromat dan asam askorbat-L. Hal ntu menghilangkan oksigen dari kemasan makanan, atau D-glukosa dari telur putih untuk mencegah pencoklatan.

3.2 Saran

Untuk memperoleh enzim glukosa oksidase, sebaiknya anda memilih madu yang asli atau yang alami, karena madu palsu lebih banyak mengandung sukrosa daripada glukosa. Sedangkan enzimnya tidak ada.

DAFTAR PUSTAKA

Petrucioli, M and F. Federicci. (1993), Glucose oxidase production by Penicillium

variabile P 16: effect of medium composition. J. of Applied Bacteriology, 75, 369-372

Whitaker, R.J. (1972), Principle of enzymology for the food science. Mergel Dekker Inc,

New York, 561-570.

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&rurl=translate.google.co.id&sl=en&tl=id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Glucose_oxidase&usg=ALkJrhiFvnjh19KNA5qgAEzd1P5desKWyg

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&rurl=translate.google.co.id&sl=en&tl=id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Oxidoreductase&usg=ALkJrhhh41sSu85JOK9jF8srq5d1YnSfEg

http://r0ch4.wordpress.com/2009/03/28/ciri-ciri-madu-asli/