ENZIM

1 Enzim

            Enzim adalah senyawa probiotik yang dapat mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia. Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dijadikan ukuran keaktifan enzim (Applegate dan Angel, 2004). Enzim yang dapat bereaksi pada pH dan temperatur tertentu (Sugiura et al, 2001).

Enzim adalah suatu probiotik pada pakan (makanan) yang rentan terdenaturasi atau rusak oleh enzim pencernaan lainnya atau seseuatu yang dapat merubah struktur enzim (Applegate dan Angel, 2004). Enzim adalah senyawa protein yang dapat mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia. Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dijadikan

keukuran keaktifan enzim (Gaman dan Sherington, 1992). Enzim hanya dapat bereaksi pada pH dan temperatur tertentu. Karena enzim adalah protein, maka enzim dalam pakan rentan terdenaturasi atau rusak oleh enzim pencernaan atau sesuatu yang dapat mengubah struktur enzim (Yangel, 2004).

Enzim adalah biokatalis yang diproduksi oleh jaringan hidup dan mampu meningkatkan laju reaksi dalam jaringan (Montgomery, 1993). Enzim mampu meningkatkan reaksi kimia tetap tidak diubah oleh reaksi yang dikatalisnya serta tidak mengubah oleh reaksi yang dikatalisnya serta tidak mengubah kedudukan normal dari kesetimbangan kimia. pH dan temperatur mempengaruhi aktivitas enzim (Toha, 1993). Selanjutnya Nuri (2009) menyatakan bahwa enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Suatu reaksi kimia dapat berlangsung meskipun tanpa enzim, tetapi reaksi tersebut berjalan sangat lambat. Enzim tidak ikut serta dalam reaksi pengubahan suatu zat dan dapat digunakan secara berulang kali. Enzim memiliki beberapa sifat yakni biokatalisator (enzim dapat mempercepat berbagai reaksi kimia di dalam sel dengan menurunkan energi aktivasi),  spesifik (hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu), dapat bekerja secara bolak-balik (reversible) yang artinya enzim tidak mempengaruhi arah reaksi sehingga dapat bekerja bolak-balik sampai terjadi keseimbangan, mudah terdenaturasi oleh suhu tinggi, dan memiliki nama tertentu yang bersifat khusus yaitu nama pertama merupakan nama molekul yang diikat sedangkan nama kedua menunjukkan bentuk reaksi yang difasilitasi oleh enzim dan diberi akhiran ase.

Enzim adalah senyawa organik yang tersusun atas protein yang peristiwa metabolisme bertindak sebagai katalisator, artinya zat yang mampu mempercepat reaksi kimia tetapi zat tersebut tidak ikut bereaksi. Menurut Shahib (1992), enzim adalah katalisator yang mempercepat reaksi kimia dalam makhluk hidup atau badan system biological. Lakitan (2001) menyatakan, enzim merupakan salah satu lintasan metabolisme yang dapat mempercepat laju reaksi dan berkemampuan sebagai katalisator, artinya ion-ion dan senyawa organik yang diserap dari dalam tanah oleh tumbuhan. Salisbury dan Ross (1995) menyatakan bahwa enzim merupakan katalis yang lebih khas dan lebih kuat dibandingkan dengan ion-ion logam atau senyawa lainnya yang diserap tumbuhan dari tanah.

Zat anti-enzim merupakan suatu zat yang terdapat dalam makanan yang dapat menghalangi atau mencegah bekerjanya suatu enzim. Inhibitor ini tidak hanya mengurangi penyerapan protein. Aktivitas anti enzim ini akan hilang dengan adanya pemanasan. Contoh dari anti enzim ini antara lain terdapat pada kacang kedelai mentah dimana terdapat suatu globulin dengan berat molekul besar, yang dapat berikatan dengan tripsin, sehingga menjadi suatu kompleks yang tidak mempunyai kekuatan sebagai enzim. Anti enzim ini dinamakan tripsin inhibitor. Inhibitor ini juga ditemukan pada kacang-kacangan yang lain, kentang, dan putih telur. Pada kacang kedelai juga ditemukan chymotrisin inhibitor. Protein inhibitor yang ditemukan terutama pada kacang-kacangan (leguminosa) menghalangi bekerjanya enzim proteolitik. Pada kacang kedelai, perebusan (pemanasan) menghalangi atau mencegah aktivitas trysin inhibitor tergantung temperatur dan lamanya pemanasan (Liener, 1969).

Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme makhluk hidup. Enzim berperan untuk mempercepat reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi. Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana yang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun. Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim adalah bagian enzim yang tersusun atas protein. Gugus prostetik adalah bagian enzim yang tidak tersusun atas protein. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu koenzim (tersusun dari bahan organik) dan kofaktor (tersusun dari bahan anorganik) (Juryatin, 1997).

Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi. Thermolabil, mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase, maltase. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemak.  Lipase Lemak + H₂O Asam lemak + Gliserol Bekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut kofaktor (Isharmanto, 2009).

Menurut International comunition of enzymesada enam kelompok enzim, yaitu:

1.      Oksidoreduktase adaah enzim ang mengkatalis raksi oksidasi yang menggunakan koenzim (memindahkan electron dari suatu senyawa tertentu ke suatu aseptor).

2.      Transferase adalah mengkatalis pemindahan gugus tertentu atau mengkatalis transfer gup-gup antar molekul.

3.      Isomerase adalah mengkatalis resimensi aktif atau isomer geometric dan reaksi oksidasi rediksi intramolekul tartentu atau enzim-enzim yang mengkatalis grup penyusunan kembali pada intramolekul.

4.      Liase adalah enzim yang mengkatalis reaksi pemindahan grup atau penambahan dan atau ke ikatan ganda atau pemutusan lainnya yang melibatkan penyusunan kembai konfigurasi electron-elektron pada molekul-molekul yang terbentuk.

5.      Ligase adalah enzim-enzim yang mengkatalis reaksi-reaksi yang menggabungkan dua molekul.

6.      Hidrolase adalah meningkatkan pemecahan ikatan antar karbon sulfur dan karbon hidrogen (Isharmanto, 2009).

Adapun empat faktor utama yang berperan dalam proses percepatan laju reaksi enzim adalah sebagai berikut:

1.      Beberapa enzim akan menambah reaktan-reaktan, dengan orientasi tertentu pada enzim tersebut kemudian setiap sisi reaktif dari masing-masing reaktan di sekatkan satu sama lain shingga meningkatkan prbabilitas untuk saling bereaksi.

2.      Enzim dapat bereaksi dengan molekul substrat untuk mrmbrntuk molekul intermrdiet tidak stabil kemudian siap untuk melakukan reaksi berikutnya untuk membentuk produk.

3.      Sisi-sisi aktif dari reaktan-reaktan tersebut dapat berfungsi sebagai donor atau aseptor elektron untuk mewujudkan reaksi-reaksi asam basa.

4.      Ikatan yang terjadi antara enzim dengan substrat dapat menyebabkan terjadinya peningkatan probabilitas sbstrat untuk membentuk ikatan-ikatan baru dan terlepas satu sama lain (Nurhalim, 2005)

Banyak faktor yang dapat mempengaruhi kera enzim diantaranya: temperatur, pH, konsentrasi enzim, pengaruh hasil akhir, pengaruh zat pengikat, pengaruh zat penghambat, konsentrasi substrat (Nurhalim, 2005). Kemudian menurut Montgomery (1993), Enzim adalah biokatalis yang diproduksi oleh jaringan hidup dan enzim meningkatkan laju reaksi yang mungkin terjadi dalam jaringan. Bila enzim tidak ada maka reaksi-reaksi akan berjalan terlalu lambat untuk dapat menopang kehidupan atau reaksi-reaksi tersebut memerlukan kondisi-kondisi non fisiologis.

2 Enzim Urease

Urease disebut juga urea amidohidrolases. Urease merupakan enzim yang mengkatalis hidrolisis dari urea menjadi karbon dioksida dan ammonia :

(NH₂)₂CO_(aq) + H₂O_(l) → CO_2(g) + 2 NH_3(aq)

Urease adalah sebuah protein yang ditemukan dalam bakteri, kapang, dan beberapa tanaman tingkat tinggi. Karakteristiknya yaitu pH optimum 7,4 suhu optimum 64 celcius dengan spesifikasi enzimatis : urea dan hidroksi urea. Beberapa tanaman memanfaatkan ureases untuk keperluan yang sama. Ureases ditemukan dalam jumlah yang besar pada jack bean, kacang kedelai dan beberapa biji tanaman lainnya. Ureases juga terdapat pada beberapa jaringan binatang dan pencernaan mikroorganisme. Ureases penting dalam sejarah enzimologi sebagai enzim pertama yang dimurnikan dan dikristalakan (Sumner, 1926).

Karakteristik enzim urease yaitu :

1. Tempat aktifnya metal : nikel (II)
2. Berat molekul : 480 kDa atau 545 kDa dari Jack Bean Urease (kalkulasi massa dari rangkaian asam amino).
3. pH optimum : 7.4
4. Temperatur optimum : 60 ⁰C
5. spesifik enzim : urea dan Hydroxyurea
6. Inhibitor : Logam berat

Selain pada sel hewani, enzim juga terdapat pada sel nabati seperti papain dari getah pepaya, bromelin dari buah nenas, urease dari kacang kedelai dan sebagainya. Papin dan bromelin keduanya tergolong enzim proteolitik, sedangkan enzim urease tergolong enzim hidrolase yang dpat menghidrolisis urea menjadi amonia dan karbokdioksida.

H₂N-CO-NH₂ + H₂O à 2 NH₃ + CO₂

(Sumber : Budiansyah,2012)

Amonia yang terbentuk dari pereaksi Nessler akan membentuk suatu senyawa kompoleks berwarna kekuningan hingga sawo matang

NH₃ + 2 (KI)HgI₂ + KOH à Hg₂NH₂I + 5 KI + H₂O

(Sumber : Budiansyah,2012)

Karakterisasi enzim berdasarkan suhu dan pH optimum, pengaruh ion-ion logam (kation) dan senyawa kimia serta ketahanan enzim terhadap suhu. Penentuan suhu optimum dilakukan dengan mengukur aktivitas enzim pada suhu 29, 39, 50, 60, 70, dan 80˚C dalam 0,05 M buffer fosfat pH 7 (Budiansyah, 2012).

Urease merupakan enzim pertama yang dihasilkan dalam bentuk kristal. Berat molekul enzim urease sebesar 483.000. Suhu 10^oC akan mempercepat reaksi dua kali atau tiga kali lebih cepat. Enzim urease sangat rentan dan mudah rusak pada suhu diatas 50^oC .(Harrow and Mazur, 1954). Enzim urease juga dapat digunakan untuk imunisasi pada hewan untuk membentuk suatu antibodi. Selain itu juga digunakan untuk mengukur urea dan keratin melalui pengukuran konsentrasi ammonia. (Suhartono, 1989).

Enzim urease tidak dapat digunakan sebagai indikator untuk aktivitas anti-tripsin sebab enzim ini sudah hilang aktivitasnya sama sekali jika kedelai dipanaskan pada suhu 80˚C selama 45 menit (Girindra,1979). Urease mempunyai kespesifikan yang hampir absolute terhadap urea, dan yang selama ini diketahui hanya satu senyawa lain yang dapat dipecah oleh urease. Enzim urease adalah hasil dari tanaman kacang-kacangan dan merubah urea menjadi ammonia. Pertama kalinya enzim dapat diisolasi dalam bentuk kristal, enzim ini adalah urease, yang diperoleh dari ekstrak kacang, dan kristal keseluruhannya terdiri atas protein ( Sumner, 1962 dalam Utomo, 1985).

3. Urea

             Urea adalah suatu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen dengan rumus CON₂H₄ atau (NH₂)₂CO. Urea juga dikenal dengan nama carbamide yang terutama digunakan di kawasan Eropa. Nama lain yang juga sering dipakai adalah carbamide resin, isourea, carbonyl diamide dan carbonyldiamine. Senyawa ini adalah senyawa organik sintesis pertama yang berhasil dibuat dari senyawa anorganik, yang akhirnya meruntuhkan konsep vitalisme (Hendrawati, 2008)

          Sebagai pakan tambahan, urea sering dipergunakan sebagai ransum ternak sapi, dimana nitrogen dengan bantuan mikroba dalam rumen dapat disintesa menjadi zat protein yang bermanfaat. Apabila pembentukan NH₃ lebih lambat, maka NH₃ didalam rumen tersebut dapat dipergunakan untuk pembentukan protein bakteri secara efisien (Anggorodi, 1994).