Praktikum

Biokimia Gigi dan Saliva

Judul Praktikum kali ini adalah Gigi dan Saliva

Tujuan praktikum gigi dan saliva ini bertujuan untuk mengetahui kandungan zat yang terdapat dapat gigi dan saliva, dan mengetahui fungsi saliva yang diintergrasikan dalam pencernaan tubuh manusia.

Tinjauan Pustaka

Sebagian besar bahan makanan dikonsumsi dalam bentuk yang tidak segera dapat digunakan oleh organisme karena bahan makanan tersebut tidak dapat diserap dari dalam saluran cerna sebelum terlebih dahulu dipecah menjadi molekul-molekul yang lebih kecil. Proses penguraian bahan makanan yang terjadi secara alami menjadi bentuk yang bisa diasimilasi merupakan proses pencernaan (digesti). (Murray, Granner, 1999).

Perubahan kimiawi dalam proses pencernaan diselenggarakan dalam bantuan berbagai enzim hidrolase pada saluran cerna yang mengkatalisasi hidrolisis protein menjadi asam amino, pati menjadi monosakarida, dan triasilgliserol menjadi monoasilgliserol, gliserol, serta asam lemak. (Murray, Granner, 1999).

Sistem pencernaan atau saluran gastrointestinal sebenarnya adalah suatu saluran yang dimulai dari mulut sampai pada pelepasan. Bahan makanan yang terdapat dalam saluran itu sebenarnya masih ada di luar tubuh. Bahan itu akan masuk dan merupakan bagian dari tubuh apabila bahan tersebut sudah menembus dinding saluran atau diabsorbsi oleh dinding intestin. (Martoharsono, Mulyono, 1978).

Proses pencernaan berawal di dalam rongga mulut. Saliva yang disekresikan oleh glandula salivarius (kelenjar liur), terdiri atas air sekitar 99,5 persen. Saliva berfungsi sebagai pelumas pada waktu mengunyah dan menelan makanan. Penambahan air pada makanan yang kering akan memberikan media untuk melarutkan molekul makanan dan di dalam media ini, enzim-enzimhidrolase dapat memulai proses pencernaan.

Gerakan mengunyah berfungsi untuk memecah makanan dengan menaikkan kelarutannya dan memperluas daerah permukaan bagi kerja enzim. Saliva juga merupakan sarana untuk mengekskresikan obat-obat tertentu (misalnya etanol dan morfin), ion-ion organik seperti K+, Ca2+, HCO3-, tiosianat (SCN-) serta yodium dan imunoglobin (IgA). (Murray, Granner, 1999).

Nilai pH saliva biasanya berkisar sekitar 6,8, kendati dapat bervariasi pada salah satu dari kedua sisi netralitas tersebut. (Murray, Granner, 1999).

Rongga mulut mengandung saliva yang disekresi oleh 3 pasang kelenjar saliva: kelenjar parotis, submaksillaris dan sublingualis. (Martoharsono, Mulyono, 1978). Saliva mengandung amilase dan lipase. Amilase salivarius mampu menghidrolisis pati dan glikogen menjadi maltosa; namun demikian, makna kemampuan ini tidak begitu penting di dalam tubuh karena waktu kontak enzim tersebut dengan makanan sangat singkat.

Enzim amylase salivarius dapat dihilangkan keaktifannya dengan cepat pada pH 4,0 atau kurang, sehingga kerja enzim tersebut untuk mencernakan makanan dalam mulut segera akan berhenti di dalam suasana lambung yang asam. Pada banyak binatang, enzim lipase salivarius sama sekali tidak dijumpai.

Enzim lipase lingual disekresikan oleh permukaan dorsal lidah (kelenjar Ebner), namun sejumlah penyelidikan menunjukkan bahwa enzim tersebut tidak mempunyai arti penting pada manusia jika dibandingkan dengan tikus atau mencit, di mana lipase lingual merupakan satu-satunya lipase preduodenal. (Murray, Granner, 1999).

Amilase (atau sering disebut diastase) adalah nama enzim yang dapat menghidrolisis amilum. Sekurang-kurangnya ada tiga jenis amylase yaitu -amilase, -amilase dan gluko-amilase.

Hasil hidrolisis enzimatik ini berupa sakarida yang sederhana dan dextrin. Tergantung dari tingkat hidrolisis amilum maka dextrin yang terbentuk memmiliki barat molekul yang berbeda-beda. Makin lama dextrin yang terbentuk, makin kecil berat molekulnya. Reaksi khusus yang dipergunakan untuk mengetahui tingkat hidrolisis tersebut di atas adalah larutan yod. (Martoharsono, Mulyono, 1978).

Gigi geligi merupakan jaringan termineralisasi yang komposisi anorganiknya terdiri atas hidroksi apatit dan komposisi organiknya berupa amelogenin dan kolagen. Pada manusia, gigi terdiri atas jaringan keras dan jaringan lunak. Jaringan keras yang menyususn gigi adalah email (enamel), dentin dan cementum. Sedangkan jarinan lunak paada gigi adalah pulpa yang memiliki banyak pembuluh darah dan saraf.

Email merupakan lapisan terluar dari gigi yang berfungsi sebagai lapisan pelindung terhadap kerusakan mekanik dan berfungsi pada penunjang mekanik yang dalam hal ini berupa mastikasi (pengunyahan). Dentin adalah lapisan penyusun utama gigi yang bersifat elastic cushion (bantalan elastik). Sedangkan cementum memberikan anchorage (penjangkaran) dan perlekatan pada membran periodontium. (DSC Biokimia FKG UGM, 2004).

Hidroksi apatit merupakan apatit biologis. Kalsium hidroksiapatit memiliki rumus empirik Ca10(PO4)6OH. Komposisi kimiawi email dan dentin manusia tercantum dalam tabel. (DSC Biokimia FKG UGM, 2004).

Tabel Komposisi Kimiawi Email dan Dentin Manusia


Komposisi tersebut sangat bergantung pada spesies dan umur

Polisakarida

Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul besar dan lebih kompleks daripada mono dan oligosakarida, Molekul polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida. Polisakarida yang terdiri atas satu macam monosakarida saja disebut homopolisakarida, sedangkan yang menagdung senyawa lain disebut heteropolisakarida.

Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan tidak berbentuk kristal, tidak memiliki rasa manis dan tidak memiliki sifat mereduksi. Berat molekut polisakarida bervariasi dari beberapa ribu hingga lebih dari satu juta. Polisakarida yang dapat larut dalam air akan membentuk larutan koloid. beberapa polisakarida yang penting diantaranya adalah amilim, glikogen, dekstrin dan selulosa. (McGilvery&Goldstein, 1996)

Amilum

Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian. (McGilvery&Goldstein, 1996)

Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa (kira-kira 20-28%) dan sisanya amilopektin. Amilosa terdiri atas 250-300 unit D-glukosa yang terikat dengan ikatan 1,4-glikosidik, jadi molekulnya merupakan rantai terbuka. Amilopektin juga terdiri atas molekul D-glukosa yang sebagian besar mempunyai ikatan 1,4-glikosidik dan sebagian lagi ikatan 1,6-glikosidik.

Adanya ikatan 1,6-glikosidik ini menyebabkan terjadinya cabang, sehingga molekul amilopektin berbentuk rantai terbuka dan bercabang. Molekul amilopektin lebih besar daripada molekul amilosa karena terdiri atas lebih dari 1.000 unit glukosa. Butir-butir pati tidak larut dalam air dingin tetapi apabila suspensi dalam air dipanaskan, akan terbentuk suatu larutan koloid yang kental. larutan koloid ini apabila diberi larutan iodium akan berwarna biru. Warna biru tersebut disebabkan oleh molekul amilosa yang membentuk senyawa. Amilopektin dengan iodium akan memberikan warna ungu atau merah lembayung. (McGilvery&Goldstein, 1996)

Amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. hidrolisis juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim amylase. Dalam ludah dan dalam cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amylase yang bekerja terhadap amilum yang terdapat dalam makanan kita. Oleh enzim amylase, amilum diubah menjadi maltosa dalam bentuk maltosa. (McGilvery&Goldstein, 1996)

Dekstrin

Pada reaksi hidrolisis parsial, amilum terpecah menjadi molekul-molekul yang lebih kecil yang dikenal dengan nama dekstrin. jadi dekstrin adalah hasil antara proses hidrolisis amilum sebelum terbentuk maltosa. tahap-tahap dalam proses hidrolisis amilum serta warna yang terjadi pada reaksi dengan iodium adalah sebagai berikut :


Pembentukan Osazon

Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid atau keton bebas akan membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazina berlebih.

Osazon yang terjadi mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing karbohidrat. Hal ini sangat penting karena dapat digunakan untuk mengidentifikasi karbohidrat dan merupakan salah satu cara untuk membedakan beberapa monosakarida, misalnya antara glukosa dan galaktosa yang terdapat dalam urine wanita dalam masa menyusui. (McGilvery&Goldstein, 1996)

Pada reaksi antara flukosa dengan fenilhirazina, mula-mula terbentuk D-glukosafenilhidrazon, kemudian reaksi berlanjut hingga terbentuk D-glukosazon. Glukosa, fruktosa dan amanosa dengan fenilhidrazon menghasilkan osazon yang sama. Dari struktur ketiga monosakarida tersebut tampak bahwa posisi gugus –OH dan atom H pada atom karbon nomor 3,4, dan 5 sama. Dengan demikian osazon yang terbentuk memiliki struktur yang sama. (McGilvery&Goldstein, 1996).


Alat dan Bahan

Alat. Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah rak tabung reaksi, tabung reaksi, lampu spiritus, penjepit tabung, gelas ukur, pipet tetes, corong, kertas saring, labu elenmeyer, penangas air, dan mikroskop cahaya.

Bahan. Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah larutan gigi, larutan NH4OH, asam asetat panas 2%, larutan HNO3 pekat, ammonium molibdat, kalium oksalat, HCl encer, larutan BaCl2, larutan NaCl 0,2%, amilum, pereaksi yod, dan pereaksi benedict.

Metode Pengerjaan

Mula-mula sebelum pengujian dilakukan, dibuat terlebih dahulu preparasi sampel gigi. Caranya cairan gigi dibuat dengan cara gigi direndam di dalam HNO3 encer 10%. Pengujian dilakukan sehari sesudahnya atau pada praktikum selanjutnya.

1. Uji Fosfat dan Kalsium

2 mL cairan gigi ditambahkan 3 mL NH4OH kemudian didihkan. Setelah itu larutan disaring. Endapan yang terjadi dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang lain dan ditambahkan asam asetat 2% sebanyak 1 mL.

Untuk uji Fosfat, pada tabung pertama dimasukkan 2 mL cairan gigi, 3 tetes HNO3 pekat dan 3 tetes ammonium molibdat. Setelah itu, larutan tersebut dididihkan dan diamati perubahan yang terjadi.

Untuk uji Kalsium, pada tabung kedua dimasukkan cairan gigi sebanyak 2 mL dan tiga tetes kalium oksalat. Setelah itu diamati perubahan yang terjadi.

2. Uji Klorida

Ke dalam tabung reaksi dimasukkan cairan gigi sebanyak 1 mL, HNO3 pekat 2 mL dan AgNO3 1 mL. Setelah perlakuan ini, diamati perubahan yang terjadi. Kemudian larutan ditambahkan NH4OH hingga berlebihan. Amati lagi perubahan yang terjadi.

3. Daya Amilolitik Saliva

Mula-mula kumur-kumurlah dengan air bersih, kemudian dengan NaCl 0,2% sebanyak 20 mL. Hasil kumuran dengan NaCl ditampung dalam sebuah labu gojok. Kemudian digojok dan disaring sehingga diperoleh saliva encer.

Tabung 1. Sebanyak 3 mL saliva dididihkan dengan lampu spiritus, dan segera didinginkan. Kemudian ditambahkan amilum 1% sebanyak 2 mL dan aquades 1 mL. Tabung reaksi tersebut ditempatkan dalam penangas air pada suhu 37oC selama 10 menit. Setelah itu diamati perubahan yang trerjadi. Kemudian diuji dengan uji Yod.

Tabung 2. Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 3 mL saliva, 1 mL aquades, 2 mL amilum 1% dan 2,5 mL HCl encer. Tabung reaksi tersebut ditempatkan pada penangas air bersuhu 37oC selama 10 menit. Dan setelah itu larutan diuji dengan uji Yod.

Tabung 3. Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 3 mL saliva, 1 mL aquades, dan 2 mL amilum 1%. Tabung reaksi tersebut ditempatkan pada penangas air bersuhu 37oC selama 10 menit. Dan setelah itu larutan diuji dengan uji Yod. Setelah uji Yod hasilnya negatif, larutan diuji dengan uji Benedict dan terakhir dengan uji Osazon.

Hasil dan Pembahasan

1. Uji Fosfat

Hasil :

Pada tabung reaksi setelah penambahan HNO3 pekat terdapat endapan kuning.

Sebelumnya pada preparasi untuk uji fosfat dan kalsium asam asetat yang ditambahkan berfungsi untuk melarutkan endapan Ca-Mg-fosfat. Asam nitrat pekat yang ditambahkan berfungsi untuk melepaskan asam fosfat menjadi asam fosfat.

Setelah panambahan ammonium molibdat, P yang terlepas berikatan menjadi ammonium fosfomolibdat. Hal ini sesuai dengan tinjauan pustaka menurut DSC Biokimia 2004 yang menyatakan bahwa gigi memiliki kandungan fosfat.

2. Uji Kalsium

Hasil :

Pada uji Kalsium diperoleh hasil warna putih keruh dan terdapat endapan putih pada dasar tabung.

Endapan putih tersebut adalah kalsium oksalat. Ion Ca+ dapat menggeser ion K+ yang terdapat dalam kalium oksalat. Hal ini sesuai dengan tinjauan pustaka menurut DSC Biokimia 2004 yang menyatakan bahwa gigi memiliki kandungan kalsium.

3. Uji Klorida

Hasil :

Pada tabung terdapat warna putih keruh setelah penambahan AgNO3 dan setelah penambahan ammonia berlebihan, larutan menjadi jernih kembali.

HNO3 berfungsi untuk membuat suasana menjadi asam dan mencegah endapan perak fosfat. Warna putih keruh disebabkan karena Cl berikatan dengan Ag+ membentuk AgCl (endapan). Endapan putih tersebut akan larut kembali (larutan menjadi jernih) setelah penambahan ammonia yang bersifat basa. Hal ini sesuai dengan tinjauan pustaka menurut DSC Biokimia 2004 yang menyatakan bahwa gigi memiliki kandungan klorida yang jumlahnya relatif sedikit.

4. Daya Amilolitik Saliva

Hasil :

Tabung 1. Warna larutan setelah diuji dengan yod tidak menimbulkan reaksi apapun. Warna larutan yang terjadi tetap seperti warna yod.

Tabung 2. Setelah diuji dengan larutan yod warna larutan menjadi hijau lumut (belum sama dengan warna yod)

Tabung 3. Setelah diuji yod, warnanya menjadi merah. Pada pengujian selanjutnya yaitu uji Benedict, warna yang terjadi adalah hijau. Dan pada pengujian terakhir yaitu uji Osazon, kristal yang terjadi tidak dapat terlihat di mikroskop.

Pada tabung pertama, larutan tidak menunjukkan hasil positif dengan pereaksi yod karena, enzim amylase yang terdapat pada saliva sudah rusak oleh pengaruh suhu yang terlalu tinggi (pemanasan).

Itulah sebabnya meskipun dimasukkan ke dalam penangas air, tidak akan terjadi reaksi apapun. Pada tabung kedua, warna hijau yang terjadi adalah juga merupakan pengaruh dari asam klorida HCl yang pada manusia ditemukan pada lambung.

Pada pH rendah dalam lambung, enzim amylase tidak dapat berfungsi menghidrolisis sakarida (amilum). Sedangkan pada tabung ketiga, hasil yang terjadi kurang sesuai dengan harapan, sebab kemungkinan amilum yang dipakai terlalu sedikit dan tahap hidrolisis yang terjadi belum sampai pada tahap monosakarida (glukosa).

Hasil yang seharusnya didapatkan adalah dengan pengujian yod, adalah warna larutan menjadi sama dengan warna yod dengan melalui proses perubahan warna tertentu. Perubahan warna tersebut merupakan hasil antara hidrolisis amilum menjadi glukosa yang melalui tahap hidrolisis menjadi dekstrin. Sehingga dengan uji Benedict, akan terdapat endapan merah bata dan dengan uji Osazon terdapat kristal-kristal glukosa.

Kesimpulan

Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa proses pencernaan berawal di dalam rongga mulut yang dikatalis dengan enzim amilase yang terdapat di dalam saliva. Selain itu kadar hidrolisis amilum akan semakin sempurna jika kontak permukaan substrat dengan enzim tersebut makin lama. Kerja enzim amylase tersebut sangat spesifik terbukti dengan tidak adanya reaksi pada penambahan HCl dan pemanasan. Itu berarti enzim amylase memiliki range pH tertentu untuk dapat bekerja optimal. Sedangkan pemanasan dapat merusak struktur enzim yang termasuk protein.
Gigi termasuk jaringan termineralisasi yang memiliki lapisan-lapisan. Komposisinya sebagian besar terdiri atas kalsium dan fosfor, sedangkan kandungan klornya relatif sedikit.

Daftar Pustaka

DSC Biokimia FKG UGM. 2004
Gilvery, Goldstein. 1996. Biokimia Suatu Pendekatan Fungsional. Edisi 3. Airlangga University Press: Surabaya
Harper, et al. 1980. Biokimia (Review of Physiological Chemistry). Edisi 17. EGC: Jakarta
Martoharsono, Soeharsono, Mulyono. 1978. Petunjuk Praktikum Biokimia. Team Pengelola Kuliah dan Praktika Biokimia UGM Yogya
Murray, Robert, Granner, Daryl K. 1999. Biokimia Harper. Edisi 24. EGC: Jakarta