Manfaat Enzim Pencernaan Pada Usus Ikan Mas (Cyprinus carpio)

Latar Belakang

Karbohidrat adalah kelompok nutrien yang penting dalam susunan makanan, sebagai sumber kalori. Sumber karbohidrat diantaranya gula pasir, buah-buahan, madu, sayuran, susu, dan produk olahannya. Makanan yang berasal dari hewan, misalnya daging atau ikan mengandung sangat sedikit karbohidrat kecuali sejumlah kecil glikogen.

Bahan-bahan makanan di atas tidak dapat diserap dalam bentuk alami melalui mukosa saluran pencernaan dan karena alasan ini, bahan-bahan tersebut tidak berguna sebagai zat nutrisi tanpa proses pencernaan, baik pencernaan mekanik maupun pencernaan kimiawi. Proses pencernaan kimiawi sesungguhnya sangat sederhana, karena pada ketiga jenis zat makanan utama (karbohidrat, protein, dan lemak) terjadi proses hidrolisis dasar yang sama (Guyton, 1997).

Pada sebagian vertebrata, khususnya mamalia, pencernaan makanan secara kimiawi mulai terjadi di rongga mulut dimana yang dicerna pertama kali adalah karbohidrat. Kemudian hasil hidrolisis karbohidrat akan menuju usus halus untuk dicerna menjadi molekul yang lebih sederhana lagi. Usus halus merupakan tempat terjadinya absorbsi makanan, karena itulah dapat dikatakan bahwa sebenarnya pencernaan makanan secara kimiawi berpusat di usus halus (intestinum), terutama pada spesies ikan.

Hal tersebut dikarenakan proses pencernaan kimiawi pada ikan baru di mulai di bagian ususnya karena rongga mulut ikan tidak memilki kelenjar saliva yang mampu menghasilkan amilase saliva. Karena itulah dilakukan percobaan ini dimana tujuannya adalah menganalisis enzim pencernaan makanan yang terdapat di usus ikan, khususnya ikan mas (Cyprinus carpio) serta menguji fungsi empedu dalam sistem pencernaan.

Permasalahan

Permasalahan yang timbul pada percobaan ini adalah bagaimana mengetahui macam-macam enzim pencernaan paa usus ikan mas (Cyprinus carpio) serta bagaimana mengetahui fungsi empedu bagi sistem pencernaan.

Cara Kerja (Mekanisme) Enzim- Sifat khusus enzim adalah tidak ikut bereaksi, artinya enzim hanya memproses substrat (contohnya, lemak) menjadi produk (contohnya, gliserol dan asam lemak) tanpa ikut mengalami perubahan dalam reaksi itu. Bahan tempat kerja enzim disebut substrat dan hasil dari reaksi disebut produk. Dengan demikian enzim dapat digunakan kembali untuk mengkatalisis reaksi yang sama, berikutnya.

Enzim merupakan senyawa protein yang berfungsi sebagai katalisator reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sistem biologi (makhluk hidup). Oleh karena merupakan katalisator dalam sistem biologi, enzim sering disebut biokatalisator.

Katalisator adalah suatu zat yang mempercepat reaksi kimia, tetapi tidak mengubah kesetimbangan reaksi atau tidak mempengaruhi hasil akhir reaksi. Zat itu sendiri (enzim) tidak ikut dalam reaksi sehingga bentuknya tetap atau tidak berubah. Tanpa adanya enzim, reaksi-reaksi kimia dalam tubuh akan berjalan lambat. Apakah sebenarnya enzim itu dan bagaimanakah cara kerjanya?

Secara sederhana cara kerja enzim dapat digambarkan dengan kunci dan gembok. Kompleks enzim dapat tumbuh pada substrat karena pada permukaan enzim terdapat sisi aktif. Sisi aktif tersebut mempunyai konfigurasi aktif tertentu dan hanya substrat tertentu yang dapat bergabung dan menyebabkan enzim dapat bekerja secara spesifik. Secara sederhana reaksi enzim dituliskan:

Sifat-sifat enzim selain sebagai biokatalisator dan sebagai suatu protein, enzim mempunyai sifat yaitu berperan tidak bolak-balik. Artinya enzim dapat bekerja menguraikan suatu substrat menjadi substrat tertentu dan tidak sebaliknya dapat menyusun substrat sumber dari hasil penguraian, misalya enzim protease dapat menguraikan protein menjadi asam amino, tetapi tidak menggabungkan asam aminonya menjadi protein.

Enzim menjadi rusak apabila berada pada suhu yang terlalu panas atau terlalu dingin. Sebagian besar enzim akan rusak pada suhu di atas 60ºC karena proteinnya (gugus prostetik) menggumpal (koagulasi). Jika telah rusak maka tidak akan berfungsi lagi meskipun berada pada suhu normal, rusaknya enzim oleh panas disebut denaturasi. Selain itu, kerja enzim juga dapat terhalang oleh zat lain. Zat yang dapat menghambat kerja enzim disebut inhibitor, contohnya CO, Arsen, Hg, dan Sianida. Sebaliknya zat yang dapat mempercepat jalannya reaksi disebut aktivator, contohnya ion Mg²+, Ca²+, zat organik seperti koenzim-A.

Enzim dapat bekerja optimal pada pH tertentu, misalnya enzim lipase, pH optimal 5,7–7,5. Aplikasi pH yang tidak cocok maka sifat kerja enzim dapat menyebabkan ionisasi dari gugus karboksil dan amino dari bagian-bagian enzim yang tersusun atau apoenzim dan dapat menyebabkan denaturasi, oleh karena itu akan terjadi tambahan struktur enzim sehingga tidak dapat bekerja dengan baik.

Sistem pencernaan merupakan suatu proses pemecahan senyawa kompleks menjadi suatu molekul yang lebih sederhana. Praktikum sistem pencernaan kali ini lebih menekankan pada analisis enzim pada usus ikan mas (Cyprinus carpio) dimana tujuannya adalah untuk mengetahui macam-macam enzim pencernaan makanan yang terdapat pada usus ikan serta mengetahui fungsi empedu dalam proses pencernaan makanan.

Secara umum, sistem pencernaan dibedakan atas sistem pencernaan intraseluler dan ekstraseluler. Invertebrata pada umumnya memiliki sistem pencernaan yang sangat sederhana, bahkan tidak memiliki organ-organ pencernaan yang spesifik. Misalnya sponge yang mencerna makanannya dengan menggunakan sel kolar. Di dalam sel kolar tersebut terdapat vakuola makanan yang mengandung enzim-enzim pencernaan dan pada akhirnya makanan akan disebarkan ke seluruh tubuh Sponge. Sedangkan pencernaan ekstraseluler merupakan sistem pencernaan yang berlangsung di luar sel dan dilakukan oleh semua vertebrata, termasuk ikan mas (Cyprinus carpio).

Hidayati (2007) mengemukakan bahwa sistem pencernaan vertebrata terdiri dari serangkaian organ yang meliputi saluran pencernaan yang berawal dari mulut dan berakhir di anus serta adanya organ asesoria berupa kelenjar pencernaan yang berupa pankreas dan hati. Sementara itu hal yang paling mendasari perbedaan sistem pencernaan intraseluler dan ekstraseluler adalah bentuk molekul organik yang dicerna. Pada sistem pencernaan intraseluler molekul organik yang dicerna adalah molekul organik kompleks, sedangkan pada sistem pencernaan ekstraseluler molekul organik yang dicerna adalah molekul organik sederhana.

Percobaan ini ditekankan untuk mengetahui analisis enzim pada usus ikan, yaitu ikan mas. Secara umum, proses pencernaan ikan sama dengan vertebrata lainnya. Akan tetapi, ikan memilki beberapa variasi, terutama dalam hubungannya dengan cara memakan. Kebanyakan cara ikan mencari makanan dengan menggunakan mata. Pembauan dan persentuhan digunakan juga untuk mencari makan terutama oleh ikan pemakan dasar dalam perairan yang kekurangan cahaya. Ikan pemakan plankton memiliki mulut relatif kecil dan umumnya tidak dapat dotonjolkan ke luar.

Rongga mulut bagian dalam dilengkapi dengan jari-jari tapis insang yang panjang dan lemas untuk menyaring plankton yang dimakan. Mekanisme tersebutlah yang digunakan ikan mas dalam mencari makanannya. Berbeda dengan mamalia, pada ikan pencernaan secara kimiawi dimulai di lambung (untuk ikan karnivora/ herbivora cenderung karnivora) atau di bagian depan usus halus (untuk ikan herbivora/ omnivora cenderung herbivora), bukan di bagian rongga mulut. Hal tersebut dikarenakan ikan tidak memilki kelenjar air liur yang dapat menhhasilkan enzim saliva (Fujaya, 2004).

 Menurut Effendie (2002), ikan mas dapat memakan plankton dan dapat pula memakan invertebrata kecil. Atas dasar inilah maka dapat dikatakan bahwa ikan mas merupakan ikan omnivora dengan sistem pencernaan di antara karnivora dan herbivora. Namun karena ikan mas tidak memilki lambung maka dapat dikatakan bahwa ikan mas merupakan ikan omnivora yang cenderung herbivora. Hal tersebut dapat dibuktikan melalui hasil praktikum ini yaitu ketika ikan mas dibedah dan diamati organ dalamnya tidak ditemukan adanya lambung, tetapi bagian depan usus halus terlihat membesar dan bagian tersebut lebih dikenal dengan istilah “lambung palsu”.

Selain adanya “lambung palsu” bukti bahwa ikan mas adalah omnivora cenderung herbivore adalah usus halus memilki panjang yang melebihi panjang baku tubuh ikan. Pada pengukuran yang telah dilakukan diketahui bahwa tubuh ikan mas yang digunakan memiliki panjang baku 19 cm, sedangkan panjang ususnya mencapai 50 cm atau hampir tiga kali lipat dari panjang tubuhnya. Usus yang panjang tersebut bertujuan untuk mendapatkan hasil hidrolisis makromolekul makanan secara maksimal (Fujaya, 2004).

Pencernaan makanan adalah penyerdehanaan makanan yang pada awalnya berupa molekul komplek menjadi molekul sederhana. Dalam proses pencernaan,komponen makanan berupa protein, lemak, dan karbohidrat harus dipecah menjadi senyawa-senyawa sederhana yang merupakan komponen penyusunnya. Nutrien berbentuk sederhana itulah yang nantinya dapat diserap oleh eritrosit dan diedarkan ke seluruh tubuh yang selanjutnya digunakan untuk mensintesis senyawa baru (anabolisme) atau dioksidasi untuk menghasilkan energi (katabolisme).

Di dalam lambung, protein akan mengalami denaturasi oleh kerja HCl dan dihidrolisis oleh pepsin menjadi peptid. Pencernaan di dalam lambung ini merupakan suatu persiapan untuk pencernaan di dalam usus. Kemudian di dalam usus peptid akan mengalami hidrolisis dimana prosesnya dilakukan oleh enzim karboksipeptidase, tripsin, khimotripsin, elastase sebagai katalisatornya menjadi polipeptid, tripeptid, dan dipeptid. Selanjutnya oligopeptid tersebut akan dihidrolisis oleh enzim peptidase menjadi bentuk tripeptid dan dipeptid hingga akhirnya menjadi asam amino. Fujaya (2004) menjelaskan bahwa pencernaan protein ikan yang tidak berlambung seperti ikan mas terjadi di usus depan dan diperankan oleh enzim protease yang berasal dari pankreas.

Fujaya (2004) mengemukakan bahwa ada dua proses penting dalam pencernaan lemak yaitu emulsifikasi oleh garam empedu dan pencernaan oleh lipase. Emulsifikasi menyebabkan bahan hasil pencernaan berbentuk butiran halus dengan permukaan yang lebih luas sehingga memaksimalkan aktivitas enzim. Meskipun intensitasnya rendah, pencernaan lemak dimulai di lambung dan akan dicerna secara intensif di bagian usus. Hidrolisis lemak oleh lipase akan menghasilkan monogliserid dan asam lemak yang berukuran kecil dan disebut micel. Partikel lemak dalam bentuk micel inilah yang siap diserap oleh dinding usus (enterosit).

Pencernaan karbohidrat yaitu pati dan glikogen dimulai oleh amilase saliva di dalam rongga mulut dan terus berlanjut di dalam usus halus. Amilase pankreas menghidrolisis pati , glikogen, dan polisakarida yang lebih kecil menjdi disakarida, termasuk maltosa. Enzim maltase akan menyempurnakan dan menyelesaikan pencernaan maltosa dan memecahnya menjadi dua molekul glukosa (galaktosa) yang merupakan gula sederhana. Selain maltase, pada usus halus terdapat pula enzim disakaridase lainnya yaitu laktose dan sukrose. Laktose akan menghidrolisis laktosa (gula susu) menjadi glukosa, sedangkan sukrose/sukrase/invertase akan menghidrolisis sukrosa menjadi fruktosa. Menurut Campbell (2004), disakaridase tersebut dibuat dan berada dalam membran dan matriks ekstraseluler yang menutupi epitelium usus halus. Pengkondisian tersebut dikarenakan membran dan matriks ekstraseluler usus halus adalah tempat penyerapan gula.

KESIMPULAN

Usus ikan mas (Cyprinus carpio) terdapat enzim amilase, enzim maltase dan enzim tripsin. Enzim amilase dan enzim maltase diuji dengan reagen Benedict dengan hasil positif berupa terbentuknya sedikit endapan orange pada permukaan bawah tabung reaksi, sedangkan enzim tripsin diuji dengan reagen Biuret dimana hasil positifnya ditunjukkan dengan terbentuknya cincin ungu pada permukaan atas larutan. Sementara itu melalui uji pengaruh empedu terhadap lemak dapat disimpulkan bahwa empedu memilki fungsi untuk membantu penyerapan lemak oleh usus melalui proses yang dinamakan emulsifikasi.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007. Petunjuk Praktikum Biokimia TA. Laboratorium Biologi Universitas Trunojoyo

Campbell. 2004. Biologi Jilid 3, Edisi Ke 5. Erlangga : Jakarta.

Effendie. 1997. Biologi Perikanan. Yayasan Pustaka Nusatama : Yogyakarta

Fujaya, Yushinta. 2004. Fisiologi Ikan Dasar Pengembangan Teknik Perikanan. Rineka Cipta : Jakarta

Guyton & Hall. 1997. Fisiologi Kedokteran. Jakarta: EGC.

Hidayati, Dewi. 2007. Modul Fisiologi Hewan. Program Studi Biologi ITS, FMIPA : Surabaya.

Jasin, Maskoeri. 1992. Zoologi Vertebrata. Sinar Wijaya : Surabaya

Poedjiadi, A., dan Supriyanti, F.M. 2007. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press : Jakarta

Sloane, Ethel. 2003. Anatomi dan Fisiologi. Penerbit Buku Kedokteran EGC : Jakarta

Van De Graf, Kent, M. 1994. Atlas of Fisiology. Penerbit McGraw Hill : USA

Winarno, F.G. 1995. Enzim Pangan. PT. Gramedia pustaka Utama : Jakarta