Rabu, 04 Januari 2012

Laporan Praktikum Biokimia : Mineral

Laporan Praktikum                               Hari                : Selasa
Biokimia                                               Tanggal          : 29 November 2011
                                                              Waktu           : 11.00-12.40 WIB
                                                              PJP                 : Popi Asri Kurniatin, M.Si     Asisten            : Resti Siti Muthmainah, S.Si
                                                                                      Nurmala Putri Agustin, S.Si



MINERAL

Kelompok 11
                        Arfiyah Tri Meirina                             J3L110030
                        Diane Arini                                        J3L110073
                        Nur Cahyaningtyas                            J3L110139






ANALISIS KIMIA
DIREKTORAT PROGRAM DIPLOMA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Pendahuluan
Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Mineral termasuk ke dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sederhana sampai slikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (tidak termasuk senyawaan orgaik).  Mineral merupakan senyawa esensial untuk berbagai proses selular tubuh. Tanpa adanya mineral, tubuh tidak mungkin dapat berfungsi dengan semestinya. Mineral sangat berperan penting dalam pembentukan structural dan jaringan keras dan lunak, kerja system enzim, kontraksi otot dan respon syaraf serta dalam pembekuan darah.
Berdasarkan kegunaannya dalam aktivitas kehidupan, mineral (logam) dibagi menjadi dua golongan, yaitu mineral logam esensial dan nonesensial. Logam esensial diperlukan dalam proses fisiologis hewan,sehingga logam golongan ini merupakan unsur nutrisi penting yang jika kekurangan dapat menyebabkan kelainan prosesfisiologis atau disebut penyakit defisiensi mineral.Mineral ini biasanya terikat dengan protein, termasuk enzim untuk proses metabolisme tubuh, yaitu kalsium(Ca), klorin(Cl), sulfur (S), magnesium (Mg), besi (Fe), dan lain-lain. (Darmono 1995)
Mineral dikelompokkan menurut fungsi metaboliknya atau fungsinya dalam proses metabolisme zat makanan. Dalam tubuh, mineral ada yang bergabung dengan zat organik,ada pula yang berbentuk ion-ion bebas. Tiap unsur esensial mempunyai fungsi yang berbeda-beda bergantung pada bentuk atau senyawa kimia serta tempatnya dalam cairan dan jaringan tubuh. Tembaga merupakan unsur esensial yang bila kekurangan dapat menghambat pertumbuhan dan pembentukan hemoglobin. Tembaga sangat dibutuhkan dalam proses metabolisme, pembentukan hemoglobin,dan proses fisiologis dalam tubuh hewan.
Tembaga ditemukan dalam protein plasma, seperti seruloplasmin yang berperan dalam pembebasan besi dari sel ke plasma. Selain ikut berperan dalam sintesis hemoglobin, tembaga merupakan bagian dari enzimenzim dalam sel jaringan. Tembaga berperan dalam aktivitas enzim pernapasan, sebagai kofaktor bagi enzim tirosinase dan sitokrom oksidase. Tirosinase mengkristalisasi reaksi oksidasi tirosin menjadi pigmen melanin (pigmen gelap pada kulit dan rambut). Sitokrom oksidase, suatu enzim dari gugus heme dan atom-atom tembaga, dapat mereduksi oksigen. Zat besi dalam tubuh berperan penting dalam berbagai reaksi biokimia, antara lain dalam memproduksi sel darah merah. Sel ini sangat diperlukan untuk mengangkut oksigen ke seluruh jaringan tubuh. Zat besi berperan sebagai pembawa oksigen, bukan saja oksigen pernapasan menuju jaringan, tetapi juga dalam jaringan atau dalam sel (Darmono 1995).
Komposisi mineral pada tulang pada umumnya terdiri dari kalsium, fosfor, besi, cobalt (kobalt) dan bebrapa mineral lagi tapi mineral-mineral diataslah yang paling banyak kandunganya sebagai penyusun tulang (Scorvia 2008). Mineral diperlukan dalam tubuh dalam jumlah sedikit tapi manfaatnya sangat besar diantaranya beberapa mineral berfungsi sebagai kofaktor enzim dalam mengkatalisis suatu substrat jadi enzim dapat diaktifkan apabila memiliki mineral dalam jumlah yang cukup . Mineral juga memiliki fungsi lain diantaranya melindungi tubuh dari lipid peroksidase dan juga digunakan untuk mensitesis protein , beberapa lainnya seperti besi berfungsi dalam menyusun sel darah merah (Lee 1999).

Gambar. 1 Strukur klorida                  Gambar 2 Strukur kalsium (Lee 1999).



       
    Gambar. 3 struktur sulfat                        Gambar. 4 struktur Magnesium(Lee 1999).


Tujuan
Percobaan bertujuan mengamati peran mineral melalui keberadaannya dalam tubuhdan mengetahui berbagai jenis mineral yang terkandung dalam abu tulang secara kualitatif melalui pengamatan berdasarkan adana perubahan warna dan pembentukan endapan.

Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan ialah tabung reaksi, pipet tetes, pipet Mohr 1 ml, 5 ml, dan 10 ml, bulb, corong gelas, batang pengaduk, gelas piala 100 ml dan 250 ml, pembakar Bunsen, kaki tiga, kawat kassa, kertas lakmus dan botol semprot.
Bahan-bahan yang digunakan ialah filtrat tulang sapi, NH4OH(p), HNO3 10%, AgNO3 2%, HCl 10%, BaCl2, asam asetat 10%, ammonium oksalat 1%, urea 1%, pereaksi Molibdat, FeSO­4, Kristal NH4CO3, NH4Cl, Kristal dinatriumhidrogen posfat, ammonium tiosianat, dan kalium ferosianida.

Prosedur kerja
            Prosedur awal yang dilakukan adalah uji filtrat yang terdiri atas uji Klorida dan uji Sulfat. Sebuah tabung reaksi kering dan bersih disiapkan untuk uji Klorida. Sebanyak 1 ml filtrate dimasukkan ke dalam tabung dan diasamkan dengan 1 ml HNO­3 10% lalu ditambah 1 ml AgNO3 2%. Apabila terbentuk endapan putih menunjukkan adanya klor (Cl). Sebuah tabung reaksi kering dan bersih disiapkan untuk uji Sulfat. Sebanyak 1 ml filtrat dimasukkan ke dalam tabung dan diasamkan dengan HCl 10% lalu ditambah 1 ml larutan BaCl2. Apabila terbentuk endapan putih, menunjukkan adanya Sulfat (S).
            Prosedur kedua adalah uji endapan yang terdiri dari uji Kalsium, uji Posfat, uji Magnesium, dan uji Besi. Sebanyak 25 ml asam asetat 10% dimasukkan ke dalam gelas piala berisi endapan abu tulang. Kemudian larutan disaring (tetesan pertama dibuang). Jika terdapat endapan yang tidak larut jangan dibuang. Sebuah tabung reaksi kering dan bersih disiapkan untuk uji Kalsium. Sebanyak 2 ml filtrat dimasukkan ke dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan 1 ml larutan ammonium oksalat 1% dan dikocok. Apabila terdapat endapan putih, menunjukkan adanya kalsium oksalat. Sebuah tabung reaksi kering dan bersih disiapkan untuk uji Posfat. Sebanyak 1 ml filtrat dimasukkan ke dalam tabung, lalu ditambahkan 1 ml larutan urea 1% dan 1 ml pereaksi Molibdat. Tabung dikocok, kemudian ditambahkan 1 ml FeSO­4. Apabila larutan berubah warna menjadi biru pekat, menunjukkan adanya Posfat.
Sebuah tabung reaksi kering dan bersih disiapkan untuk uji Magnesium. Sebanyak 1 ml filtrat dimasukkan ke dalam tabung dan dipanaskan pada penangas air selama 5 menit. Kemudian ditambahkan seujung sudip Kristal NH4CO3 dan NH4Cl. Kemudian larutan disaring dan filtrate dipisahkan ke dalam tabung reaksi yang lain. Seujung sudip Kristal dinatriumhydrogen posfat dimasukkan ke dalam tabung yang berisi filtrate dan ditambah larutan NH4OH (sampai basa). Apabila terbentuk endapan putih, menunjukkan adanya Magnesium (Mg). Endapan hasil penyaringan pada uji Magnesium digunakan untuk uji Besi. Endapan pada kertas saring ditetesi dengan HCl 10%. Sebanyak 1 ml filtrate HCl dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang kering dan bersih, lalu ditambahkan 1 ml ammonium tiosianat (perhatikan terbentuknya warna merah). Sebanyak 1 ml kalium ferosianida kemudian dimasukkan ke dalam tabung dan perubahan warna (biru/hijau) diperhatikan. Perubahan warna merah, biru atau hijau menunjukkan adanya Besi (Fe).


Data dan Hasil Pengamatan
Tabel 1 Hasil Pengujian Mineral
Jenis Uji
Hasil Pengamatan (+/-)
Perubahan warna larutan
Gambar
Uji Klorida
+
putih
Uji Sulfat
-
Bening
Uji Kalsium
+
putih
Uji Fosfat
Bening
Uji Magnesium
+
putih
Uji Fe3+
+
Merah muda
Uji Fe2+
+
Hijau
Keterangan : (+)  : Positif terdapat mineral
                      (-)   : Negatif terdapat mineral


Pembahasan
            Manfaat mineral salah satunya adalah pembentuk tulang, gigi dan memungkinkan berfungsinya vitamin B kompleks dalam tubuh yang normal. Mineral diperlukan oleh tubuh untuk membantu proses metabolisme dalam tubuh. Kandungan mineral yang ada dalam tubuh tersebar di seluruh bagian tubuh manusia. Proses kimia dan elektrik berjalan di dalam tubuh setiap saat. Proses dapat berfungsi dengan benar apabila keseimbangan mineral yang sesuai diberikan pada sistem secara berkelanjutan termasuk zat besi untuk darah, belerang untuk otot, kalsium untuk tulang serta gabungan unsur lain yang seimbang utnuk memberikan kelancaran fungsional tubuh. Mineral penting bagi kesehatan. Tubuh menggunakan lebih dari 70 mineral untuk berfungsi secara maksimal. Bukti kekurangan mineral menyebabkan kondisi kesehatan yang memprihatinkan, seperti kurang tenaga, penuaan dini, kurang peka dan penyakit degeneratif seperti osteoporosis, jantung dan kanker. Dalam banyak hal, ini dapat dicegah dengan suplementasi mineral yang cukup (Arifin 2008)
            Setiap sel dalam tubuh kita bergantung pada mineral untuk struktur yang tepat serta fungsinya. Mineral dibutuhkan untuk pembentukkan darah dan tulang, keseimbangan cairan tubuh, fungsi syaraf yang sehat, fungsi system pembuluh darah jantung dan lain-lain. Seperti vitamin, mineral berfungsi sebagai ko-enzim, memungkinkan tubuh melakukan fungsinya seperti memproduksi tenaga, pertumbuhan dan penyembuhan. Meskipun vitamin begitu penting, vitamin tidak dapat melakukan apa-apa untuk tubuh tanpa mineral. Tubuh dapat menghasilkan beberapa vitamin, tapi tubuh kita tidak dapat menghasilkan satu pun mineral. Para ahli menilai bahwa 90% manusia mengalami ketidakseimbangan dan kekurangan mineral. Bisa saja hal itu disebabkan salah satu dari keseringan olahraga, stress ataupun diet yang berlebihan, makanan yang kurang nutrisi maka tubuh akan sulit untuk memperbaiki kondisi tersebut, yang biasanya berakibat mudah lapar, kram otot dan mudah letih. 75 Trace Mineral yang ada dalam makanan alami merupakan yang paling baik untuk system imunisasi dan kesehatan. Penelitian ilmiah menjelaskan bahwa semua Trace Mineral harus terkandung dalam makanan untuk menghindari lemahnya sistem kekebalan tubuh (Edward 1988).
Berdasarkan kebutuhannya di dalam tubuh, mineral dapat digolongkan menjadi 2 kelompok utama yaitu mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang menyusun hampir 1% dari total berat badan manusia dan dibutuhkan dengan jumlah lebih dari 1000 mg/hari, sedangkan mineral mikro (Trace ) merupakan mineral yang dibutuhkan dengan jumlah kurang dari 100 mg /hari dan menyusun lebih kurang dari 0.01% dari total berat badan. Mineral yang termasuk di dalam kategori mineral makro utama adalah kalsium (Ca), fosfor (P), magnesium (Mg), sulfur (S), kalium (K), klorida (Cl), dan natrium (Na). Sedangkan mineral mikro terdiri dari kromium (Cr), tembaga (Cu), fluoride (F), yodium (I) , besi (Fe), mangan (Mn), silisium (Si) and seng (Zn) (Gartenberg 1988).
Percobaan kali ini akan menentukan kandungan mineral yang ada dalam tulang sapi. Mineral-mineral yang ada dalam tulang sapi diuji secara kualitatif dengan uji klorida, uji sulfat, uji kalsium, uji posfat, uji magnesium, dan uji besi.
Elektrolit utama yang berada di dalam cairan ekstraselular (ECF) adalah elektrolit bermuatan negatif yaitu klorida (Cl). Jumlah ion klorida (Cl ) yang terdapat di dalam jaringan tubuh diperkirakan sebanyak 1.1 g/Kg berat badan dengan konsentrasi antara 98-106 mmol / L. Konsentrasi ion klorida tertinggi terdapat pada cairan serebrospinal seperti otak atau sumsum tulang belakang, lambung dan juga pankreas. Sebagai anion utama dalam cairan ekstraselullar, ion klorida juga akan berperan dalam menjaga keseimbangan cairan-elektrolit. Selain itu, ion klorida juga mempunyai fungsi fisiologis penting yaitu sebagai pengatur derajat keasaman lambung dan ikut berperan dalam menjaga keseimbangan asam-basa tubuh. Bersama dengan ion natrium (Na ), ion klorida juga merupakan ion dengan konsentrasi terbesar yang keluar melalui keringat (Suhardjo 1886).
Uji klorida dilakukan dengan menggunakan filtrat dari abu tulang sapi yang telah ditambahkan oleh AgNO3 2%. Filtrat tersebut diasamkan oleh asam HNO3 10% bertujuan untuk memisahkan mineral dari filtrat sehingga mineral mudah diikat oleh senyawa reaktif lain yang dapat bereaksi dengan mineral membentuk suatu endapan putih dalam larutan. Senyawa AgNO3 merupakan garam yang dapat bereaksi dengan klorida sehingga klorida membentuk endapan bersama AgNO3 menjadi senyawa AgCl dengan reaksi sebagai berikut:
AgNO3 + HCl             AgCI + HNO3
                                    (endapan putih) (Suharjdo 1886)
Hasil yang didapat dari uji klorida yaitu terbentuk endapan putih dari AgCl, sehingga hasil percobaan bersifat positif.  Hal ini menandakan bahwa dalam abu tulang sapi mengandung  Cl-.
Uji filtrat berikutnya yaitu uji sulfat. Uji sulfat menggunakan filtrat yang sama, yaitu  dari abu tulang sapi yang telah ditambahkan oleh AgNO3 2%. Filtrat tersebut diasamkan oleh asam HCl 10%. Tujuannya yaitu untuk memisahkan mineral dari filtrat sehingga mineral mudah diikat oleh senyawa reaktif lain yang dapat bereaksi dengan mineral membentuk suatu endapan putih dalam larutan. Senyawa yang ditambahkan  pada uji sulfat ialah larutan BaCl2. Senyawa BaCl2 merupakan garam yang dapat bereaksi  dengan sulfat sehingga dapat membentuk endapan BaSO4. Reaksi yang terbentuk yaitu :
BaCl2+ H2SO4             BaSO4+2HCl (Suharjdo 1886)
Hasil positif yang didapat pada uji sulfat yaitu terbentuk endapan putih, tetapi pada percobaan yang dilakukan terbentuk warna kuning.  Hal ini menandakan bahwa dalam abu tulang sapi tidak mengandung SO4-.
Setelah semua uji filtrat dilakukan, maka selanjutnya dilakukan uji endapan. Endapan yang telah didapat, ditambahkan asam asetat kemudian disaring yang kemudian filtratnya digunakan untuk uji kalsium, uji posfat, uji magnesium dan endapannya digunakan untuk uji besi. Sama seperti halnya uji klorida dan uji sulfat, pada uji kalsium juga dilakukan pengasaman. Pengasaman dilakukan untuk memisahkan mineral kalsium yang ada pada endapan yang ada di kertas saring. Kalsium lalu diidentifikasi dengan penambahan amonium oksalat agar amonium oksalat dapat bereaksi membentuk endapan putih bersama kalsium. Uji kalsium pada percobaan ini menghasilkan endapan putih yang artinya uji positif. Penambahan pereaksi amonium oksalat akan bereaksi dengan kalsium yang ada difiltrat tersebut. Endapan yang dihasilkan adalah kalsium oksalat. Reaksi yang terjadi :
Ca + K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe2(CN)6]3 (Suharjdo 1886)
Hal ini menandakan bahwa abu tulang sapi mengandung kalsium.
Uji fosfat dilakukan dengan menambahkan urea dan pereaksi molibdat khusus. Hal ini bertujuan hampir sama untuk memisahkan senyawa mineral lalu mineral dapat bereaksi dengan larutan ferosulfat khusus membentuk persenyawaan berwarna biru karena senyawa ferosulfat reaktif dengan fosfat dan membentuk senyawa berwarna. Reaksi yang terjadi :
FeSO4 + PO4-3 → Fe3(PO4)2 + SO4-2 (Suharjdo 1886)
Adanya warna biru yang semakin pekat menandakan adanya posfat namun pada percobaan tidak terbentuk warna kuning, bukan warna biru yang semakin pekat. Hal ini menandakan bahwa abu tulang sapi tidak mengandung posfat. Peranan fosfor dalam tubuh sama seperti kalsium, yaitu untuk pembentukan tulang dan gigi dan penyimpanan dan pengeluaran energi (perubahan antara ATP dengan ADP). Jika seseorang kekurangan unsur ini maka pembentukan ATP akan terganggu. Selain itu pembentukan tulang rawan akan terganggu.
Uji Magnesium dilakukan dengan memanaskan filtrat. Pemanasan dilakukan agar filtrat lebih rektif dan mineral dapat sedikit melonggar ikatan senyawanya dengan senyawa lain dalam filtrat. Pemisahan mineral dengan senyawa organik lain dalam filtrat dibantu oleh kristal dinatrium hidrogen fosfat dan larutan amonium hidroksida. Kristal akan bereaksi dengan magnesium dengan ditandai adanya endapan putih pada larutan. Adanya endapan putih menandakan adanya magnesium dan pada percobaan terbentuk endapan putih. Reaksi yang terjadi adalah
Mg + NaHPO4 → MgHPO4 +2Na (Suharjdo 1886)
Hal ini menandakan bahwa abu tulang sapi mengandung magnesium.
Uji besi dilakukan dengan menambahkan asam klorida pada endapan yang telah didapatkan saat penambahan asam asetat yang kemudian disaring dan filtratnya digunakan untuk uji besi. Uji besi yang pertama dengan amonium tiosianat dan uji besi yang kedua dengankalium ferosianida. Besi akan membentuk senyawa berwarna dengan larutan amonium tiosianat (membentuk warna merah) dan beraksi dengan kalium ferosianida (membentuk warna biru atau hijau). Adanya warna merah, biru atau hijau menandakan adanya besi dan berdasarkan percobaan terbentuk warna hijau dan merah yang samar-samar. Berbedaan ion besi menyebabkan perbedaan reaksi yang terjadi, sehingga warna yang terjadi juga berbeda. Reaksi yang terjadi  pada Fe2+ :
Fe+3 + 6NH4SCN →  [Fe(SCN)6]-3 + 6NH4+ (Suharjdo 1886)
Sedangkan pada Fe3+ reaksi yang terjadi :
4Fe+3+ + 3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe2(CN)6)]3 + 12K+  (Suharjdo 1886)
Hal ini menandakan bahwa abu tulang sapi mengandung besi. Jika seseorang kekurangan unsur besi maka pembentukan hemoglobin akan terganggu. Selain itu dapat menyebabkan amenia atau kekurangan darah (Suharjdo 1886).
Asam yang digunakan pada setiap uji filtrat bertujuan untuk dapat mempermudah mineral bereaksi dengan senyawa indikator atau senyawa penguji sehingga mineral dapat bereaksi dengan senyawa penguji membentuk endapan berwarna atau persenyawaan berwarna. Asam akan memisahkan ikatan mineral yang terkandung dalam filtrat dengan senywa organik dan air. Garam-garam yang dtambahkan kedalam filtrat berfungsi untuk mengikat mineral dan dapat membentuk endapan berwarna putih atau senyawa berwarna

Simpulan
Berdasarkan hasil dan data pengamatan dapat disimpulkan bahwa uji klorida, kalsium, magnesium dan besi pada abu tulang sapi menghasilkan uji yang positif. Sedangkan pada uji sulfat dan pospat menghasilkan uji yang negatif (Darmono 1995).






Daftar Pustaka
Arifin  Z. 2008. Beberapa unsur mineral esensial mikro dalam sistem biologi dan metode analisisnya. [terhubung berkala]. http:// www.pustaka-deptan.go.id/publikasi/p3273084.pdf [4 Desember 2011. 19:09]
Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia (UI Press).
Edwards J. 1988. Animal Nutrition. New York : John Willey and Sons.
Gartenberg. 1988. Evolution of trace mineral status of ruminants in northeast Mexico.Lives stock Res. Rural Dev .3(2) :106. San Diego, California: Human and Animal Nutrition. Academic Press,Inc.
Lee J. 1999. Current issues in trace element nutrition of grazing livestock in Australia and New Zealand. New York : John Willey and Sons.
Scorvia I. 2008. Susu sapi segar : si murni yang tak kalah hebatnya. [terhubung berkala]. http://www.repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/16428/7/Cover. pdf  [4 Desember 2011. 18:46]
Suharjdo. 1886. Pangan, Gizi, dan Pertanian. Jakarta : Universitas Indonesia.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar