Protein

A.    SIFAT KIMIA DAN FISIKA PROTEIN

Protein adalah molekul makro yang mempunyai berat molekul antara lima ribu hingga beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen. Beberapa asam amino disamping itu mengandung unsur-unsur fosfor, besi, sulfur, iodiom, dan kobalt. Unsur nitrogen adalah unsur utama protein, karena terdapat didalam semua protein akan tetapi tidak terdapat didalam karbohidrat dan lemak. Unsur nitrogen merupakan 16% dari berat protein.

Molekul protein lebih kompleks dari pada karbohidrat dan lemak dalam hal berat molekul dan keanekaragaman unit-unit asam amino yang membentuknya. Berat molekul protein bisa mencapai 40 juta. Bandingkan dengan berat glukosa yang besarnya 180. Ada dua puluh jenis asam amino yang diketahui sampai sekarang yang terdiri atas sembilan asam amino esensial ( asam amino yang tidak dapat dibuat tubuh dan harus didatangkan dari makanan ) dan sebelas asam amino nonesensial.

Berikut merupakan sifat kimia dan fisika dari protein:

•         Protein dapat terdenaturasi oleh perlakuan pemanasan.

•         Dapat terkoagulasi atau mengendap oleh perlakuan pengasaman.

•         Dapat mengalami dekomposisi atau pemecahan oleh enzim-enzim proteolitik

•         Dapat bereaksi dengan gula reduksi, sehingga menyebabkan terjadinya warna coklat.

B.     PENGGOLONGAN, STRUKTUR DAN DENATURASI PROTEIN

a.      Penggolongan Protein Berdasarkan Bentuk

Berdasarkan bentuknya protein dibedakan atas :

- Protein globular,

Protein Globular berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam air, berdifusi cepat dan bersifat dinamis, mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam serta mudah mengalami denaturasi. Contohnya meliputi enzim, hormon dan protein darah.

- Protein serabut (fibrous),

Terdiri atas beberapa rantai peptida berbentuk spiral yang terjalin satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku. Protein fibrous mempunyai bentuk molekul panjang seperti serat atau serabut, tidak larut dalam air. mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi dan tahan terhadap enzim pencernaan. Protein ini terdapat dalam unsur-unsur struktur tubuh. Contohnya meliputi kolagen ; miosin ; fibrin ; dan karatin pada rambut, kuku, dan kulit.

b.      Struktur Protein

Ada 4 struktur protein antara lain ;

1)      Struktur Primer

Struktur primer adalah rantai polipeptida. Struktur primer protein di tentukan oleh ikatan kovalen antara residu asam amino yang berurutan yang membentuk ikatan peptida. Struktur primer dapat di gambarkan sebagai rumus bangun yang biasa di tulis untuk senyawa organik.

2)      Struktur Sekunder

Struktur sekunder ditentukan oleh bentuk rantai asam amino : lurus, lipatan, atau gulungan yang mempengaruhi sifat dan kemungkinan jumlah protein yang dapat dibentuk. Struktur ini terjadi karena ikatan hydrogen antara atom O dari gugus karbonil ( C=O) dengan atom H dari gugus amino ( N-H ) dalam satu rantai peptida, memungkinkan terbentuknya konfirasi spiral yang disebut struktur helix.

3)      Struktur tersier

Struktur tersier ditentukan oleh ikatan tambahan antara gugus R pada asam-asam amino yang memberi bentuk tiga dimensi sehingga membentuk struktur kompak dan padat suatu protein. 

4)      Struktur kuartener

Struktur kuartener adaalah susunan kompleks yang terdiri dari dua rantai polipeptida atau lebih, yang setiap rantainya bersama dengan struktur primer, sekunder, tersier membentuk satu molekul protein yang besar dan aktif secara biologis.

c.       Denaturasi Protein

Protein dapat mempertahankan kesesuaian bentuknya asalkan lingkungan fisik dan kimianya dipertahankan. Jika lingkungan berubah maka, protein dapat terurai atau mengalami perubahan sifat ( denaturasi ); mereka dapat kehilangan struktur sekunder, tersier, dan kuarternya sehingga aktivitas biologisnya juga hilang.

1)      Kesesuaian bentuk protein bergantung pada ikatan hidrogen, yang lemah dan sangat senitif terhadap perubahan PH dan suhu.

2)      Paparan singkat pada suhu yang tinggi ( diatas 60^oC ) atau paparan pada asam atau basa kuat dalam periode waktu yang lama akan menyebabkan denaturasi karena ikatan hidrogen ruptur.

a)      Sebagian protein dapat dikembalikan kebentuk aslinya, jika terdenaturasi tanpa harus menjadi insoluble.

b)      Perbedaan panas yang besar dapat menyebabkan denaturasi yang menetap. Putih telur akan memadat dan menjadi insoluble jika dipanaskan.

-          Suhu tubuh yang sangat tinggi dapat menyebabkan koagulasi protein selular.

-          Jika suhu tubuh naik sampai diatas 41^oC atau 42^oC maka akan mengakibatkan denaturasi protein.

D. Sumber protein

Bahan makanan hewani merupakan sumber protein yang baik, dalam jumlah maupun mutu, seperti telur, susu, daging, unggas, ikan, dan kerang. Sumber protein nabati adalah kacang kedelai dan hasilnya, seperti tempe dan tahu, serta kacang-kacangan lain. Kacang kedelai merupakan sumber protein nabati yang mempunyai mutu atau nilai biologi tertinggi. Bahan makanan nabati yang kaya akan protein adalah kacang-kacangan.