Denaturasi Protein, Struktur, Karakteristik dan Ciri-ciri

Protein pada dasarnya merupakan suatu molekul yang terdiri dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida, sehingga protein disebut juga sebagai polipeptida. Struktur protein ada empat, yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuarterner. Jika protein dipanaskan, maka akan terjadi denaturasi protein, sehingga protein yang mulanya memiliki struktur kuarterner akan berubah menjadi struktur primer yang lebih sederhana. Pada praktikum kali ini, akan dilakukan uji sifat fisik kimiawi protein yang terdapat pada tulang ikan dengan perlakuan ditambahkan asam kuat (H2SO4), asam lemah (CH3COOH), basa kuat (NaOH), basa lemah (NH3), dan pemanasan dengan pereaksi ninhidrin.

Saat ditambah asam kuat, tulang akan mengalami perubahan fisik, yaitu hancur seluruhnya, tidak berbau, dan warna larutannya menjadi putih keruh. Apabila tulang ditambah basa kuat, maka strukturnya tidak berubah, tidak hancur, tidak berbau, dan warna larutan menjadi agak kuning keruh. Ketika ditambah asam lemah, warna tulang tetap sedangkan warna larutan putih pekat. Saat ditambahkan basa lemah, warna tulang tetap dan larutan menjadi keruh. Jika tulang dipanaskan saja, tulang akan tetap utuh fisiknya dan akan tercium sedikit bau amis.

Baca juga : Kebutuhan Protein, Vitamin, Karbohidrat dan Mineral dalam Pakan Ikan

Denaturasi protein merupakan proses perubahan struktur lengkap dan karakteristik bentuk protein akibat terjadinya gangguan pada struktur sekunder, tersier, dan kuaternernya sehingga kembali ke struktur primer. Denaturasi protein juga dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah. Dengan perkataan lain, denaturasi protein adalah terjadinya kerusakan struktur primer, sekunder, tersier dan struktur kuarterner protein, tetapi struktur primer (ikatan peptida) masih utuh.

Fungsi protein secara biokimia tergantung pada tiga dimensi bentuknya atau susunan senyawa yang terdapat pada asam amino. Hasil denaturasi adalah hilangnya aktivitas biokimia yang terjadi di dalam senyawa protein itu sendiri. Denaturasi protein tidak mempengaruhi kandungan struktur utama protein yaitu C, H, O, dan N, meskipun beberapa protein mengalami kemungkinan untuk kehilangan kandungan senyawa mereka saat terjadi denaturasi. Namun, kebanyakan protein tidak akan mengalami hal tersebut, hanya saja tidak menutup kemungkinan juga protein akan mengalami perubahan struktur skala kecil saat proses denaturasi terjadi. Bagaimanapun, untuk perubahan denaturasi secara umum, prosesnya sama dan tidak dapat diubah. ( Stoker, 2010)

Baca juga : Pengertian Bahan Pakan Hijauan

Ciri-ciri suatu protein yang mengalami denaturasi bisa dilihat dari berbagai hal. Salah satunya adalah dari perubahan struktur fisiknya, protein yang terdenaturasi biasanya mengalami pembukaan lipatan pada bagian-bagian tertentu. Sebagai contoh, apabila protein kuarterner terdenaturasi menjadi primer, maka bentuknya akan berubah, dari yang menggumpal-gumpal menjadi linear. Selain itu, protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul yang pada bagian protein yang hidrofobik akan mengalami perubahan posisi dari dalam ke luar, sedangkan sisi protein yang hidrofilik akan berpindah dari luar ke dalam. Hal ini akan membuat kelarutan protein berubah.

Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein tersebut. 

Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida. Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang sempit. Denaturasi protein dapat terjadi karena panas, penambahan asam dan basa, penambahan logam berat, atau penambahan alkohol. Denaturasi dapat bersifat reversibel, yaitu jika suatu protein hanya dikenai kondisi denaturasi yang lembut seperti perubahan pH.

Baca juga : Jenis Tumbuhan Bahan Pakan Sumber Energi

Tujuan dari dilakukannya praktikum ini adalah agar praktikan mengetahui perubahan sifat-sifat protein karena berbagai perlakuan dengan penambahan asam, basa dan pemanasan; mengetahui ikatan peptida pada protein; dan mengetahui sifat koagulan protein, baik yang amfoter maupun reversible.