## AKTIVITAS ENZIM BROMELIN DARI EKSTRAK
KULIT NENAS ( Anenas comosus )
Maureen Kumaunang 1) , Vanda Kamu 1)
1) Program Studi Kimia FMIPA Universitas Sam Ratulangi, Manado maureen273@yahoo.com

## ABSTRAK
Limbah  dalam  jumlah  yang  cukup  banyak    selalu  dihasilkan  dalam  industri  pengolahan  buah nenas. Umumnya limbah nenas yang berupa batang, daun, kulit, dan bonggol belum dimanfaatkan secara optimal.    Padahal  telah diketahui  bahwa  daging,  batang,  dan  bonggol  nenas  mengandung enzim  bromelin.    Bromelin  tergolong  kelompok  enzim  protease  sulfhidril yang  mampu menguraikan struktur molekul protein menjadi asam-asam amino.  Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi  enzim  bromelin  serta  menentukan  kadar  protein  dan  aktivitas  enzim  bromelin  pada kulit  nenas  dengan  substrat  gelatin.  Tahap  penelitian  meliputi  penentuan  kadar  enzim  bromelin dan penentuan aktivitas enzim bromelin pada kondisi optimumnya.  Hasil isolasi enzim bromelin menunjukkan  kadar  protein  tertinggi  pada  pengendapan  dengan  amonium  sulfat  60%,  yaitu sebesar 0,039% (b/b). Temperatur optimum enzim bromelin adalah 65 o C dengan aktivitas sebesar 0,071  unit/menit.    pH  optimum  yang  diperoleh  adalah  6,5  dengan  aktivitas  sebesar  0,0101 unit/menit.
Kata kunci: bromelin, gelatin, kulit nenas, pengendapan amonium sulfat,

## THE ACTIVITY OF BROMELAIN ENZYME ISOLATED FROM
PINEAPPLE ( Anenas comosus )  FRUIT SKIN

## ABSTRACT
The pineapple fruit processing industry always produce waste in the form of stems, leaves, fruit skin and tubers.  The waste hasnot been  optimally used.  The fruit, stem, and tuber of pineapple, however,  contains  bromelain  enzyme.    Bromelain  is  classified  as  protease  enzyme  sulfhydryl groups that are able to break down the molecular structure of proteins into amino acids. The aim of this study was to isolate bromelain enzyme and determine the protein concentration and ezyme activity from pineapple bark against the gelatine substrate. This research consisted of determining the  bromelain  concentration  and  enzyme  activity  in  the  optimum  condition.    The  result  of bromelain isolation showed that the highest protein concentration was resulted from precipitation with  60%  ammonium  sulfate. i.e.  0,039%  (w/w).    The  optimum  temperature  was  65 o C  with  the activity  of  0,071  units/min  and  the  optimum  pH  obtained  was  6,5  with  the  activity  of  0,0101 units/min.
Keywords: bromelain, gelatin,  pineapple fruit skin, ammonium sulphate precipitation

## PENDAHULUAN
Dalam  industri  pengolahan  buah nenas,  selalu  meninggalkan  limbah  yang cukup  banyak.  Umumnya  limbah  nenas berupa batang, daun, kulit, dan bonggol, yang belum  dimanfaatkan  secara  optimal,  bahkan hanya digunakan sebagai pakan ternak.
Menurut  Raina  (2011),  buah  nenas mengandung  gizi  cukup  tinggi  dan  lengkap, seperti  protein,  lemak,  karbohidrat,  mineral, dan vitamin. Menurut Whitaker (1991), nenas
juga  mengandung  enzim  bromelin,  yaitu suatu enzim proteolitik yang dapat mengkatalisis  reaksi  hidrolisis  dari  protein. Bagian-bagian  tanaman  nenas  yang  telah berhasil  diekstraksi  enzim  bromelinnya adalah  daging  buah  (Utami  (2010)  dan Gautam et al ., (2010)), batang (Gautam et al .,
(2010)), dan bonggol (Sangi (1989)). Enzim  bromelin  memiliki  banyak kegunaan.  Bagi  kesehatan  manusia,  enzim bromelin  dapat  mengurangi  rasa  sakit  dan pembengkakan  karena  luka  atau  operasi,
mengurangi  radang  sendi,  menyembuhkan luka  bakar,  serta  meningkatkan  fungsi  paru- paru pada penderita infeksi saluran pernapasan.  Selain  itu  ekstrak  nenas  yang bersumber  dari  batang,  daging,  bonggol,  dan kulit  yang  telah  digunakan  dalam  proses pengempukan daging (Utami, 2010).
Informasi tentang kandungan enzim bromelin dalam  daging  buah  nenas,  batang,  dan bonggol  telah  banyak  dilaporkan.  Namun informasi tentang keberadaan enzim bromelin dalam  kulit  nenas  belum  pernah  dilaporkan. Sehingga,  penelitian  tentang  isolasi  dan karakterisasi  enzim  bromelin  yang  berasal dari  kulit  nenas  perlu  dilakukan. bagian penting dalam kehidupan masyarakat Indonesia.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan
Buah nenas diperoleh dari Kabupaten Bolaang  Mongondow,  kemudian  diambil kulitnya. Bahan-bahan kimia yang digunakan berkualitas pro analysi .

## Prosedur Analisis

## Pembuatan Ekstrak Kasar Kulit Buah Nenas
Kulit  nenas  yang  digunakan  adalah kulit  nenas  yang  berasal  dari  buah    nenas yang  masih  mengkal,  ditandai  dengan  warna kulitnya hijau kekuningan. Kulit nenas dicuci dengan    aquades,  dipotong  kecil-kecil  dan ditimbang  sebanyak  1.500 gram.  Selanjutnya dihomogenisasi  dengan  menggunakan  200 mL  larutan  buffer  natrium  asetat  (pH  6,5), dan  disaring.  Ekstrak  kasar  disentrifugasi selama  25  menit  pada  3.500  rpm,  dan disimpan pada 4 o C.

## Pengendapan dengan Amonium Sulfat
Presipitasi ekstrak kasar enzim bromelin  dilakukan  dengan  penambahan amonium  sulfat  sebanyak  10%,    20%,  30%, 40%,  50%  dan  60%,  sambil  diaduk menggunakan  pengaduk  magnet  selama  45 menit,  dan  diinkubasi  semalam  pada  4 o C.
Selanjutnya,  disentrifugasi  pada  3500  rpm selama  25  menit.  Endapan  yang  dihasilkan dicuci  dengan  10  mL  buffer  natrium  asetat 0,1 M pada kisaran pH 6 - 6,5 (Gautam et al ., 2010).

## Penentuan Kadar Protein Ekstrak Enzim Bromelin
Penentuan  kadar  protein  dilakukan dengan  menggunakan  metode  Bradford (Bradford,  1976).  Absorbansi  diukur  pada  λ 595  nm.  Kadar  protein  ditentukan  dengan membandingkan  absorbansi  ekstrak  enzim bromelin dengan kurva standar gelatin.

## Penentuan Aktivitas Enzim Bromelin (Pakpakan, 2009)

## a. Penentuan Temperatur Optimum
Sebanyak  0,5  mL  gelatin  ditambahkan dengan  0,5  mL  buffer  asetat  dan  0,5  mL ekstrak enzim bromelin, kemudian diinkubasi selama  10  menit  pada  berbagai  temperatur untuk  menentukan  temperatur  optimum. Temperatur yang digunakan adalah 50 o C, 55 o C,  60 o C,  65 o C,  70 o C,  75 o C,  dan  80 o C. Reaksi  dihentikan  dengan  pemanasan  pada air  mendidih  selama  10  menit.  Absorbansi diukur pada λ 595 nm untk menentukan kadar protein. b. Penentuan pH optimum Sebanyak 0,5 mL gelatin
ditambahkan dengan 0,5 mL buffer asetat dan 0,5  mL  ekstrak  enzim  bromelin,  kemudian diinkubasi  selama  10  menit  pada  berbagai nilai  pH  pada  temperatur  optimum  yang diperoleh.  Variasi  nilai  pH  yang  digunakan adalah 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0. Reaksi dihentikan  dengan  pemanasan  pada  air mendidih  selama  10  menit.  Absorbansi diukur pada  λ 595 nm.
Satu unit aktivitas enzim didefinisikan  sebagai  jumlah  enzim  yang dibutuhkan  untuk  menghidrolisis  substrat gelatin  per  satuan  waktu  pada  kondisi percobaan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kadar Protein Enzim
Penentuan kadar protein enzim bromelin  dilakukan  dengan  menggunakan metode Bradford dan gelatin sebagai standar. Kadar protein enzim bromelin dalam amonium  sulfat  tertinggi  pada  penambahan amonium  sulfat  60%,  yaitu  sebanyak  0,039 %.

## Pengaruh Temperatur Terhadap Aktivitas Enzim Bromelin
Temperatur  sangat  erat  berhubungan dengan energi aktivitas dan kestabilan enzim. Peningkatan  temperatur  dapat  menyebabkan peningkatan  kecepatan  reaksi  dan  secara
bersamaan meningkatkan kecepatan
inaktivasi  enzim  (Stauffer,  1989),    kenaikan aktivitas  pada  temperatur  55  sampai  dengan 65 0 C.
Gambar  1  menunjukkan  temperatur optimum  berada  pada  temperatur  65 0 C dengan aktivitas 0,071 unit/menit, sedangkan pada  temperatur  70  sampai  dengan  80 0 C terjadi penurunan aktivitas enzim. Harrach et al .,  (1998)  menemukan  temperatur  optimum enzim bromelin adalah 65 o C.
Berdasarkan  Gambar  1,  terlihat bahwa  pada  temperatur  70 0 C  sampai  80 0 C terjadi penurunan aktivitas enzim dibandigkan  aktivitas  enzim  pada  65 0 C,  hal ini  disebabkan  karena  terjadi  denaturasi enzim  dengan  cepat  pada  rentang  temperatur 70 sampai 80 0 C.
Kenaikan  temperatur  yang  lebih  tinggi  dapat merusak struktur enzim sehingga fungsi kerja enzim dapat berkurang (Pakpahan, 2009).

## Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Enzim Bromelin
Aktivitas  enzim  sangat  dipengaruhi oleh  pH  medium.  pH  saat  aktivitas  enzim maksimum adalah pH optimum.
Menurut  Nielsen et  al., (1999),  pH optimum  merupakan  pH  saat  gugus  pemberi dan  penerima  proton  yang  berperan  penting pada  sisi  katalitik  enzim  atau  pada  sisi pengikat  substrat  berada  dalam  tingkat
Gambar 2. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim bromelin
Gambar 1. Pengaruh temperatur terhadap aktivitas enzim bromelin
ionisasi  yang  diinginkan,  sehingga  substrat lebih mudah berinteraksi dengan sisi katalitik enzim. Grafik pengaruh pH terhadap aktivitas enzim dapat dilihat pada Gambar 2.
Berdasarkan  hasil  penelitian  ini, peningkatan  aktivitas  enzim  mulai  teramati dari  pH  5,0  sampai  pH  optimum  6,5  yaitu sebesar  0,101  unit/menit  (Gambar  2). Penurunan  aktivitas  enzim  dari  pH  7,0 sampai  pH  8,0  terjadi  karena  lingkungan  di sekitar sisi aktif enzim mengalami kekurangan  jumlah proton.

## KESIMPULAN
Berdasarkan
penelitian, dapat disimpulkan  bahwa  kulit  nenas  memiliki kandungan  enzim  bromelin,  dengan  aktivitas optimum  diperoleh  pada  temperatur  65 o C sebesar  0,071  unit/menit  dan  pada  pH  6,5 sebesar 0,101 unit/menit.

## DAFTAR PUSTAKA
Bradford, M. M. 1976.  A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the  principle  of  protein-dye  binding. Anal Biochem 72 , 248-254.
Gautam, S.S., Mishra, S., Dash, V., Amit, K. and Rath, G. 2010.  Cooperative study or extraction, purification and estimation of bromelain  from  stem  and  fruit  of pineapple plant. Thai J. Pharm., Sci . 34 , 67-76.
Harrach,  T.,  K.  Eckert.,  H.  R.  Maurer.,  I. Machleidt., W. Machleidt., and R. Nuck. 1998.  Isolation  and  characterization  of two  forms  of  an  acidic  bromelain  stem proteinase. J. Prot Chem. 17(4) : 351-61.
Nielsen, J. E., Beier, L., Otzen., D., Borchert, T. V., Frantzen, H. B., Andersen, K. V.,
Svendsen, A., (1999), Electrostatics in in the  active  site  of  an  α-amylase, Eur.  J. Biochem ., 246 , 816-824
Pakpahan,  2009.  Isolasi  Bakteri  dan  Uji Aktivitas  Protease  Termofilik  Dari Sumber  Air  Panas  Sipoholon  Tapanuli
Utara  Sumatera  Utara.  [Tesis].  Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Medan. Raina,  M.  H.  2011.  Ensiklopedia  Tanaman Obat Untuk Kesehatan. Absolut. Yogyakarta Sangi, M.S. 1989. Pemurnian Enzim Bromelin  Dari  Bonggol  Nenas.  Laporan Penelitian Fakultas Peternakan UNSRAT, Manado.
Stauffer, C.E., 1989. Enzyme Assays for Food Scientists. AVI, 30-30.
Utami.      2010.  Pengaruh  Penambahan Ekstrak  Buah  Nenas ( Anenas  comosus L.  Merr) Dan  Waktu  Pemasakan  Yang
Berbeda  Terhadap  Kualitas  Daging  Itik Afkir. Skripsi. Jurusan Peternakan Fakultas  Pertanian  Universitas  Sebelas Maret. Surakarta.
Whitaker,  J.  R.  1991. Principles  Of Enzimology  For  The  Food  Sciences . Marcel Dekker Inc. New York.