Enzim Papain

BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Enzim papain dapat diisolasi dari getah tanaman pepaya (Carica papaya) yang terdapat pada daun, batang dan buah yang masih muda. Enzim papain mulai dikenal sejak tahun 1750 ketika Griffith Mugles melaporkan bahwa getah yang diperoleh dari papaya merupakan protein yang bersifat mencerna. Wurtz dan Bonchurt pertama kali meneliti segi kimia papain pada tahun 1879 dan melaporkan bahwa papain dalam getah papaya merupakan suatu enzim proteolitik. Dalam industri makanan dan minuman papain digunakan untuk pelunak daging, stabilizer dalam pembuatan jelly, pengental dalam pembuatan sirup dari sari buah, penggumpal susu dalam pembuatan keju. Dalam bidang kefarmasian papain digunakan sebagai pelancar pencernaan, luka infeksi, mengurangi penggumpalan darah sebelum operasi serta meningkatkan penumbuhan inflamasi akut. Papain juga digunakan dalam proses memperoleh kembali perak dari film yang sudah tidak terpakai.
Beragamnya penggunaan papain dalam berbagai sektor industri merupakan pertanda besarnya peluang pasar papain. Kebutuhan akan papain di Indonesia masih di impor. Hal ini menjadi semacam kontroversi sehubungan dengan ketersediaan pohon papaya yang melimpah. Sampai saat ini belum ada usaha pengolahan papain sampai pada tahap papain murni atau semi murni.
Adapun usaha produksi yang telah dilakukan adalah ekspor enzim papain dalam bentuk papain kasar yaitu getah papaya segar yang dikeringkan tanpa pemurnian. Untuk dapat memenuhi kebutuhan papain dari dalam Negeri perlu dilakukan kajian mengenai metoda isolasi yang dapat menghasilkan enzim papain secara mudah, cepat dan mempunyai aktivitas tinggi pada skala produksi komersial. Sebelum sampai pada tahap tersebut diperlukan suatu penelitian pendahuluan untuk mendukungnya (Firman, 2006).

B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang diajukan pada makalah ini adalah :
1. Bagaimana sifat dan karakteristik yang dimiliki oleh enzim papain ?
2. Bagaimana metode isolasi enzim papain dari getah papaya ?
3. Bagaimana metode uji aktifitas enzim papaian ?
4. Apa manfaat enzim papain ?
C. Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah
1. Mengetahui sifat dan karakteristik yang dimiliki enzim papain
2. Mengetahui metode isolasi enzim papain
3. Mengetahui metode uji aktifitas enzim papain
4. Mengetahui manfaat enzim papain





BAB II
PEMBAHASAN


A. Papain
Secara umum yang dimaksud dengan papain adalah salah satu enzim proteolitik yang dihasilkan dari isolasi penyadapan getah buah pepaya (Carica papaya, L.). Papain memiliki EC 3.4.4.10 yang tersusun atas 212 residu asam amino dengan berat molekul 21.000 Dalton (Enot Hasanah, 2005).
Enzim papain sebagai salah satu pengganti enzim renet mempunyai beberapa kelebihan antara lain lebih mudah didapat, tersedia dalam jumlah banyak, lebih tahan terhadap kondisi asam dan kondisi basa, suhu tinggi serta harganya murah. Enzim papain sebagai protease sulfhidril dapat diaktifkan oleh zat-zat pereduksi dan menjadi tidak aktif jika terdapat zat pengoksidasi. Burges dan Shaw dalam Godfrey dan Reichet (1986) menyatakan bahwa enzim papain memutus ikatan peptida pada residu asparagin-glutamin, glutamat-alanin, leusin-valin dan penilalanintirosin. Enzim tersebut akan bekerja secara optimal tergantung dari konsentrasi yang diberikan (Nurhidayati, 2003).
B. Pepaya Sebagai Sumber Papain
Enzim papain berasal dari buah pepaya, sedangkan kandungan tertinggi papain terdapat pada buah pepaya muda. Pepaya tergolong dalam famili caricaceae dan khas tumbuh di negara tropis. Semua bagian dari pepaya dapat dimanfaatkan dengan baik untuk kesejahteraan manusia. Mulai dari daun, buah yang masih muda maupun yang telah matang, hingga batangnya pun dapat dimanfaatkan. Buah papaya mengandung 46 KKal, protein 0.50 gram, karbohidrat 12.20 gram, kalsium 23 mg, besi 1.7 mg, vitamin A 365 SI, vitamin B1 0.04 mg, vitamin C 78.9 mg, dan air 86.7 mg. Lebih dari lima puluh jenis asam amino terkandung dalam getah buah pepaya muda, antara lain asam aspartat, treonin, serin, asam glutamat, prolin, glisin, alanin, valine, isoleusin, leusin, tirosin, fenilalanin, histidin, lysine, arginin, triptop han, dan sistein.
Selain bagian tanaman, jenis pepaya pun sangat menentukan kualitas dan kwantitas getah untuk menghasilkan papain. Dari beberapa hasil penelitian diperoleh bahwa papaya semangka dapat menghaasilkan getah lebih banyak jika dibandingkan jenis lainnya. Dan aktivitas enzimatik nya pun lebih baik dari yang lain. Oleh sebab itu untuk industri papain sebaiknya menggunakan pepaya semangka dan sebaiknya getahnya berasal dari buahnya saja.
Dalam getah pepaya yang masih muda terdapat tiga jenis enzim, yaitu enzim papain, kimopapain dan lisozim. Enzim papain dan kimopapain ini mempunyai kemampuan menguraikan ikatan-ikatan dalam molekul protein, sehingga protein terurai menjadi polipeptida dan dipeptida. Akan tetapi, untuk proses pengempukkan daging lebih efektif menggunakan enzim papain.
Keistimewaan enzim papain dalam hal ini adalah mempunyai kestabilan yang baik pada larutan yang mempunyai pH 5.0, memiliki keaktifan sintetik serta daya tahan panas yang lebih tinggi dari enzim lain, bahkan proses pengempukan daging terjadi dalam proses pemasakan, yaitu pada suhu tinggi. Disamping itu, enzim papain memiliki kemampuan membentuk protein baru atau senyawa yang menyerupai protein disebut dengan plastein dari hasil hidrolisis protein.
C. Isolasi Enzim Papain
Untuk produksi papain, kegiatan yang perlu dilakukan adalah penyiapan bahan baku dan bahan penolong, penyiapan alat, pengambilan getah, pembuatan papain, serta pengukuran aktivitas proteolitik atau papain.
a. Penyiapan bahan baku dan bahan penolong
Untuk memproduksi papain, bahan baku yang perlu dipersiapkan adalah getah pepaya. Sementara bahan penolong berupa air dan sulfit. Sulfit yang dapat digunakan antara lain Natrium bisulfit ( NaHSO3) , Natrium metabisulfit ( NaS4O6 ) ,sodium bisulfit atau sodium metabisulfit. Air digunakan sebagai pengencer getah pepaya, sedangkan sulfit digunakan sebagai pelarut bahan kimia.
Bila getah pepaya berasal dari batang dan daun, diperlukan bahan pembantu berupa asam klorida, asam sulfat, atau asam asetat. Pemberian asam ini berguna untuk menurunkan pH getah hingga menjadi 3,5.
b. Penyiapan Alat
Dalam memperoleh dan mengolah getah pepaya menjadi papain kasar diperlukan peralatan sebagai berikut :
1. Pisau sadap yang dibuat dari bahan yang tidak mudah berkarat. Agar dapat menoreh buah , mata alat sadapnya dapat digunakan sepotong atau sebilah silet, sepotong kawat dengan ujung runcing, atau pisau dapur yang kecil. Sebagai pegangan alat sadap dapat digunakan sepotong kayu atau bambu yang tingginya disesuaikan dengan tinggi buah yang akan disadap. Pemasangan mata alat sadap ini harus diatur sedemikian rupa agar kedalaman torehannya tidak melebihi 2 mm.
2. Pisau karet untuk mengorek getah yang membeku pada torehan.
3. Tampah penampung getah untuk menampung getah yang baru ditoreh dari buahnya . Alat ini dapat dibuat sendiri dari tampah atau nyiru yang bagian tangahnya diberi lubang. Lubang tersebut harus disesuaikan dengan besar batang tanaman pepaya. Agar batang tanaman dapat masuk mata tepi hingga kelubang harus dipotong.
4. Ember dari bahan plastik untuk mengumpulkan getah yang baru disadap
5. tangki digunakan untuk mencampur atau mengaduk getah dengan air dan sulfit.
6. Loyang yang terbuat dari plastik , aluminium untuk mendapatkan getah Yang akan dikeringkan.
7. Alat pengering untuk mengeringkan getah. Suhu alat pengering ini harus Diatur menjadi tetap stabil selama proses pengeringan , yaitu 55 derjar Celcius. Selain mengggunakan alat pengering, pengering dengan sinar atahari pun dapat digunakan.
8. Ultra filter untuk menyaring emulsi getah dengan tujuan memisahkan jenis Enzim dalam papain.
c. Pengambilan Getah
Cara pengambilan getah pepaya berbeda untuk bagian tanaman yang akan diambil. Berikut akan diulas pengambilan getah dari buah dan dari batang dan daun.
1. Pengambilan getah buah.
Pengambilan getah buah dilakukan pada buah yang sudah berumur 2,5- 3 bulan. Buah yang sedang dalam masa penyadapan harus tetap tergantung pada batang pokoknya. Masa penyadapan buah dapat berlangsung hinggga 13 kali. Namun secara ekonomis penyadapan buah hanya cukup 7 kali. Oleh karena interval penyadapan dapat berlangsung 4 hari sekali maka masa penyadapan hanya berlangsung selama 28 hari.
Waktu yang tepat untuk melakukan penyadapan adalah pagi hari sebelum mataharu terbit. Sekitar pukul 05.30- 08.00 atau pada sore hari sekitar pukul 17.30 – 18.30. sebelum disadap sebaiknya buah dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran debu dan embun. Cara membersihkannya dengan mengusapkan kain lab atau kain kering yang bersih pada buah.
Penyadapan dilakukan dengan cara menorehkan alat sadap pada kulit buah mulai dari pangkal menuju ujung buah. Kedalaman torehan 1-2 mm. Hal ini perlu diperhatikan agar luka cepat sembuh. Setelah dilakukan torehan getah yang keluar segera ditampung dengan alat penampung getah yang sudah diramcang khusus. Tampah sudah diletakkan pada batang tanaman. Sebaiknya tampah diberi plastik agar getah tidak tumpah.
Biasanya getah yang keluar dari buah tidak segera mengucur ke tampah penampungan dan akan membeku pada luka torehan. Getah yang membeku ini dapat dikorek secara hati-hati dengan pisau karet. Pengorekannya dilakukan dari pangkal ke ujung buah. Getah yang membeku tersbut harus dikumpulkanmenjadi satu dengan getah lainnya dalam tampah dan selanutnya dapat dioleh menjadi papain.
2. Pengambilah Getah Batang dan Daun
Pengambilan getah batang dan daun dilakukan dengan cara sebagai berikut : batang ditebang setinggi 25 cm dari tanah. Batang dan daunnya segera dirajang halus dengan ukuran 1-2 cm. Selanjutanya hasil rajangan diperas untuk diambil getah atau sarinya berupa jus. Hasil perasan getah ini ditampung dalam wadah dan diukur volumenya. Lalu dibasahi dengan larutan Sodium bisulfat 0,7 % Jumlah larutan sodium bisulfat ini sebanyak volume jus yang diperoleh dari hasil pemerasan pertama. Lalu ampas diperas lagi untuk mengeluarkan sisa getah yang masih ada. Lalu disatukan dengan getah pertama.
d. Prosedur Pengolahan
Pengolahan getah menjadi papain berbeda untuk masing-masing asal getah. Sementara pengolahan getah buah untuk memperoleh papain kasar dan papain bersih pun berbeda. Adapun pengolahan getah dari buah serta batang dan daun akan diulas sebagai berikut :
1. Pengolahan Getah Buah menjadi Papain Kasar
Getah hasil penyadapan buah dapat diolah menjadi papain kasar ( Crude papain) . Cara pengolahannya getah dari penyadapan dicampur dengan larutan Sulfit 0,7 % sebanyak 4 kali jumlah getah. Lalu diaduk hingga merata dengan alat pengaduk (Mixer) . Campuran ini biasanya akan membentuk emulsi atau getah berwarna putih susu yang agak kental. Selanjutnya emulsi getah dikeringkan hingga menjadi papain kasar .
Untuk pengeringan emulsi getah menjadi papain kasar dapat ditempuh melalui 5 cara sebagai berikut :
a. Pengeringan dengan sinar matahari
Cara ini hanya mengnadalkan panas matahari. Mula-mula emulsi getah dituang dalam wadah plastik setebal 1 cm. Setelah itu dijemur dibawah terik matahari. Menurut pengalaman emulsi akan mengering kalau 8 jam. Selama pengeringan sebaiknya diatur ketebalan dan penyebaran getahnya agar pengeringan berjalan dengan cepat.
b. Pengeringan Dengan pengering kabinet
Untuk pengeringan dengan menggunakan listrik yang berbentuk kabinet diawali dengan penuangan emulsi getah secara merata dengan ketebalan 1 cm dalam wadah plastik atau stainles steel. Setelah itu wadah dimasukkan kedalam lemari kabinet atau cabinet drier. Suhu lemari ini berkisar 55 derjat celciuc. Biasanya getah akan mengering dalam waktu 6 jam. Sebaiknya suhu tetap stabil agar mempercepat pengeringan. Papain kasar hasil pengeringan ini biasaya berupa serpihan-serpihan putih tipis sampai keabu-abuan. Aktivitasnya 500 MCU/ g. Sebaiknya serpihan ini digiling supaya harus seperti tepung.
c. Pengeringan Dengan pengering vakum
Emulsi getah dapat dikeringkan dengan lemari pengering listrik yang dibantu dengan pompa vakul. Tujuannnya untuk mempercepat pengeringan. Papain kasar yang dihasilkan dengan pengeringan ini lebih baik dibandingkan yang hanya menggunakan lemari pengering biasa, karena warnanya lebih putih, selain itu juga aktivitas proteolitiknya menadi sekitar 600 MCU/ g.

d.Pengeringan Dengan Pengering Semprot
Pengeringan emulsi getah dapat dilakukan dengan pengering semprot atau ( Spray drier) Pengering ini berbentuk ruang atau kamar. Emulsi getah disemprot kedalam kamar tersebut dengan menggunakan sprayer. Yang lubangnya sangat halus. Aliran udara panas disemprotkan bersamaan dengan penyemprotan emulsi getah. Dengan cara ini getah akan menjadi kering bentuk seperti tepung halus. Tepung papain ini selanjutnya keluar dari lubang keluasan dan dapat langsung dikemas. Papain kasar juga sudah lebih baik dari yang sebelumnya dengan aktivitas proteolitiknya 600 MCU/g.
e. Pengeringan dengan pengering beku
Cara lain untuk pengeringan getah adalah dengan pengeringan beku ( Freeze drier). Pada cara ini getah tidak perlu dibuat menjadi emulsi getah, tetapi dapat langsung dikeringkan dengan pengering beku. Cara kerja alat ini diawali dengan pembekuan bahan berupa getah pada suhu 50 derjat celcius. Dengan pembekuan ini maka sel-sel getah akan pecah karena air selnya akan membeku dan volumenya membesar. Selanjutnya air dalam fase es tersebut langsung diubah menjadi fase uap dengan pemvakuman sangat kuat.
Cara ini lebih baik dari cara-cara sebelumnya. Namun biasanya prosesnya mahal karena harga alatnya sangat mahal. Papain kasarnya cukup stabil karena kadar papainnya sekitar 700 MCU/ g.
2. Pengolahan Getah Buah Menjadi Papain bersih
Getah hasil penyadapan pun dapat diolah menjadi papain bersih ( Refined papain)
Pengolahannya diawali dengan pembuatan emulsi getah melalui penambahan Sulfit. Selanjutnya emulsi disaring dengan ultra filter dengan kehalusan sekitar 60 mesh. Berarti setiap 1 cm terdapat 60 lubang. Setelah disaring maka yang tertinggal yaitu papain jernih dan air.
Untuk mendapatkan papain bersih berbentuk tepung (Papain refined powder papain) residu tersebut dapat dikeringkan. Namun dapat juga langsung dikemas hingga disebut papain bersih cair. (Refined liquid papain ) . Papain bersih cair yang dihasilkan memiliki aktivitas proteolitik 400 MCU/g – 1.000 MCU/ g. ( MCU adalah Milk Clotting Units) yang merupkan kekuatan aktivitas enzim.
D. Uji Aktfitas Enzim Papain
Aktfitas enzim ditentukan dengan metode murachi dengan menggunakan kasein 1% sebagai substrat. Sebanyak 5 mL ditambahkan 0,2 mL L-sistein 0,1 M sebagai activator. Ke dalam campuran tersebut ditambahkan 1 mL enzim papain. Untuk mendapatkan kondisi optimum aktfitas enzim dibuat variasi pH dan temperatur. Setelah diinkubasi ke dalam campuran reaksi ditambahkan 1 mL asam TCA 30%. Panaskan pada temepratur 50oC selama 20 menit. Protein yang terkoagulasi dipisahkan secara filtrasi. Filtrat yang diperoleh diukur absorbansinya pada panjang gelombang 280 nm. Unit aktifitas protease dinyatakan sebagai jumlah enzim yang menyebabkan kenaikan absorbansi pada panjang gelombang 280 nm yang setara dengan 1 ug tirosin/mL enzim/20 menit. Untuk mengetahui kadar tirosin yang dihasilkan digunakan kurva standar tirosin.
E. Manfaat Papain
Banyak manfaat yang diperoleh dari papain sehingga produk ini menjadi semakin dicari. Manfaat dari papain ini diulas berikut ini.
1. Pelunak Daging
Papain dapat digunakan dalam industri pengolahan daging dan restoran besar dengan penggunaan papain maka pemakaian energi bahan bakar untuk melunaKkan daging dapat di hemat sehingga terjadi penurunan biaya produksi.selain itu,daging dari hewan tuapun dapat menjadi lunak kalau menggunakan papain. Biasanya daging hewan tua berstruktur sangat keras (alot). Dengan demikian,sehingga hadirnya papain dapat menaikkan eksport hewan tua yang sebelumnya tidak laku di pasaran. Papain sebagai pelunak daging (meat tenderizer) banyak diperdagangkan dalam kemasan kecil sesuai kebutuhan rumah tangga. Biasanya sebelum dikemas, papain ini sudah di campur bahan lain seperti: gula dan garam agar kandungan papainnya tidak terlalu kuat.
2. Pembuat Konsentrat Protein
Papain dapat digunakan sebagai bahan penghancur sisa atau buangan hasil industri pengalengan ikan menjadi bubur ikan atau konsentarat protein hewan.ini digunakan untuk keperluan bahan pakan ternak dan ikan atau bahkan untuk di olah menjadi kecap.dengan kondisi keasaman (PH) suhu yang tepat,papain pun dapat digunakan pada sumber protein nabati seperti bungkil kacang-kacangan sehingga manjadi konsentrat protein nabati.
3. Penghidrolisis Protein
Daya memecahkan molekul protein yang dimiliki papain dapat diintensikan lebih jauh menadi kegiatan hidrolisis protein.namun,kegiatan ini dapat berlangsung kalau pH,suhu,kemurnian,dan konsentrasi papain berada pada kondisi yang tepat.hal ini sering digunakan pada pembuatan pepton dan asam-asam amino.pepton dan asam amino diperlukan pada penelitian mikrobiologi dan industri.biasanya harga produk semacam itu sangat mahal.
4. Pelembut Kulit
Pada industri penyamakan kulit,papain sering di gunakan untuk melembutkan kulit.Kulit yang lembut dapat dibuat sarung tangan, jaket, bahkan kaus kaki. Di negara beriklim dingin, pakaian datri kulit lebih banyak di pilih dibanding dari bahan plastik atau serat sintesis karena dapat memberikan rasa hangat, nyaman, dan lebih kuat.
5. Anti Dingin
Papain sangat berperan dalam industri bir yang setiap tahun meningkat rata rata 5%. Bir merupakan hasil permentasi atau paragian kecambah gandum atau barley.bahan tersebut mengandung senyawa folifenol protein yang akan terlarut dalam bir hasil fermentasi. Namun kalau distribusi dan penyimpanannya berlangsung cukup lama atau suasana sekitarnya dingin karna iklim atu sengajah didinginkan maka senyawa tersebut akan terpisah dan mengendap yaitu berupa dispersi padatan yang sangat halus melayang di seluruh cairan bir. Endapan ini tanpak seperti kabut putih sehingga dapat mengurangi mutu dan selera dari bir tersebut dengan penambahan papain saat akan di botolkan, senyawa protein tersebut akan tetap terlarut atau stabil walaupun suasananya dingin atau disimpan cukup lama. Itulah sebabnya papain sering disebut sebagai obat anti dingin atau stabiliser.
6. Bahan Obat dan Bahan Kosmetik
Papain dapat digunakan sebagai bahan aktif dalam preparat farmasi seperti untuk obat gangguan pencernaan protein, serta obat cacing. Berhubungan dengan pembedahan, papain pun digunakan sebagai obat pengendali inflasi. Papain dapat juga digunakan sebagai bahan aktif dalam pembuatan krim pembersih kulit, terutama kulit muka. Ini disebabkan papain dapat melarutkan sel-sel mati yang melekat pada kulit dan sukar terlepas dengan cara fisik. Noda atau plek pada muka dapat dikikis oleh papain sehingga menjadi halus. Selain itu papain juga sering dijadikan bahan aktif dalam pembuatan pasta gigi. Karena dapat membersihkan sisa protein yang melekat pada gigi. Sisa protein ini sering menimbulkan bau busuk bila terlalu lama dibiarkan.













BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Papain adalah salah satu enzim proteolitik yang dihasilkan dari isolasi penyadapan getah buah pepaya (Carica papaya, L.). Papain memiliki EC 3.4.4.10 yang tersusun atas 212 residu asam amino dengan berat molekul 21.000 Dalton
2. Enzim papain diisolasi dari getah buah, daun dan batang papaya dengan menggunakan sulfit yang diikuti dengan penyaringan. Hasil penyaringan inilah yang dikeringkan menghasilkan enzim papain.
3. Metode uji aktifitas enzim papain dilakukan dengan metode murachi
4. Manfaat enzim papain yaitu sebagai penghidrolisis protein, pelunak daging, bahan kosmetik, bahan obat-obatan dan sebagainya.

















DAFTAR PUSTAKA
Firman, Sebayang. 2006. Imobilisasi Enzim Papain Dari Getah Pepaya Dengan Menggunakan Alginat. Jurnal Komunikasi Penelitian, Vol (12).
Hasanah, Enok. 2005. Pengaruh Penambahan Antioksidan dan Ppengkelat Logam terhadap Aktifitas Proteolitik Enzim Papain [skripsi]. FMIPA-IPB, Bogor
Nurhidayati, Tutik. 2003. Pengaruh Konsentrasi Enzim Papain Dan Suhu Fermentasi Terhadap Kualitas Keju Cottage. KAPPA (2003) Vol. 4, No.1, 13-17.

Sardjoko (1991), Bioteknologi, Penerbit Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Sudarmadji, S., Haryono, B., dan Suhardi. 1984. Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Angkasa. Bandung.

Sabariyyah, Putri Nur. 2005. Pemanfaatan Enzim Papain dalam Produksi Hidrolisat Protein Susu Sapi [skripsi]. FMIPA-IPB, Bogor

Hidayat, Taufik. 2005. Pembuatan Hidrolisat Protein dari Ikan Selar Kuning dengan Menggunakan Enzim Papain [skripsi]. Fakultas Perikanan, Institut Pertanian Bogor, Bogor

Winarno F.G. (1986), Enzim Pangan, Penerbit Gramedia, Jakarta.