Protein dan Penggolongannya

Protein dan Penggolongannya: Protein adalah nutrisi utama yang mengandung Nitrogen dan merupakan unsur utama dari jaringan dan organ tubuh hewan dan juga senyawa Nitrogen lainnya seperti asam nukleat, enzim, hormon, vitamin dan lain-lain. Protein dibutuhkan sebagai sumber energi utama karena protein ini terus menerus diperlukan dalam makanan untuk pertumbuhan dan perbaikan jaringan yang rusak. Protein mengandung unsur Karbon sebanyak 50-55%, Hidrogen 5-7%, dan Oksigen 20-25% yang bersamaan dengan lemak dan karbohidrat, juga mengandung nitrogen sebanyak 15-18%, rata-rata adalah 16% dan sebagian lagi merupakan unsur sulfur dan sedikit mengandung fosfat dan besi. Oleh karena itu beberapa literatur mengatakan bahwa protein adalah makro molekul yang terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan boleh juga berisi sulfur. Kadar nitrogen pada protein dapat dibedakan dari lemak dan karbohidrat serta komponen bahan organik lainnya.

Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu Proteos yang berarti pertama atau utama. Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu Proteos yang berarti pertama atau utama. Hal ini dikarenakan protein merupakan makromolekul yang 24  paling berlimpah di dalam sel hidup dan merupakan 50% atau lebih berat kering sel. Protein dalam setiap sel mahluk hidup tersimpan dalam jaringan dan organ dan sebagai komponen utama jaringan tubuh ikan. Nutrient ini diperlukan untuk pertumbuhan dan perbaikan serta perawatan jaringan dan organ. Tidak ada bahan gizi lain yang dapat menggantikan peran utamanya dalam membangun dan memperbaiki sel dan jaringan yang rusak. Sebagai tambahan protein juga berperan untuk kontraksi otot dan komponen enzim, hormon dan anti bodi. Protein dalam bentuk komplek sebagai heme, karbohidrat, lipid atau asam nukleat. Hewan air harus mengkonsumsi protein untuk menggantikan jaringan tubuh yang aus/rusak (perbaikan) dan untuk mensintesis jaringan baru (pertumbuhan dan reproduksi).

Selain itu protein mempunyai peranan biologis karena merupakan instrumen molekuler yang mengekspresikan informasi genetik. Semua protein pada makhluk hidup dibangun oleh susunan yang sama yaitu 20 macam asam amino baku, yang molekulnya sendiri tidak mempunyai aktivitas biologi. Dari 20 macam asam amino ini dibagi menjadi dua kelompok yaitu asam amino essensial yaitu asam amnino yang sangat dibutuhkan oleh tubuh tetapi tubuh tidak dapat mensintesisnya di dalam tubuh, ada sebanyak 10 macam dan asam amino non essensial yaitu asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh dan dapat disintesis dari dalam tubuh ikan itu sendiri, jumlahnya ada sepuluh macam. Dalam bab ini akan dipelajari tentang sepuluh asam amino yang penting yang diperlukan oleh ikan dan struktur bahan kimia, membedakan antara asam amino essensial dan asam amino non-essensial; asam amino yang diserap ikan; efek defisiensi dan kelebihan dari asam amino berkenaan dengan aturan makan ikan ; prosedur bagaimana cara menentukan kebutuhan asam amino secara kwantitatif dan kwalitatif pada ikan; metoda mengevaluasi 25 mutu protein; dan bagaimana cara menentukan kebutuhan protein beberapa jenis ikan budidaya.

Pengolongan Protein

Penggolongan protein dapat dilihat berdasarkan bentuk, sifat fisis, dan strukturnya.

1. Berdasarkan bentuk, protein dibagi menjadi dua golongan yaitu protein globular dan protein serabut.

• Protein globular adalah protein yang rantai-rantai polipeptidanya berlipat rapat-rapat menjadi bentuk globular atau bulat yang padat atau berbentuk bola . Jenis protein ini biasanya larut dalam sistem larutan (air) dan segera berdifusi dan mempunyai fungsi gerak atau dinamik. Beberapa contoh dari protein globular antara lain adalah: enzim, protein transport pada darah,hormon protein, protein pecahan serum darah, antibodi dan protein penyimpan nutrien.
• Protein serabut adalah protein yang tidak larut dalam air dan merupakan molekul serabut panjang dengan rantai polipeptida yang memanjang pada satu sumbu dan tidak berlipat menjadi globular. Protein globular ini terdiri dari suatu rantai panjang polypeptida. Protein ini biasanya memberikan peranan struktural atau pelindung. Beberapa contoh protein serabut antara lain adalah collagen, yang ditemukan dalam tulang rawan atau tulang lembut, pembuluh darah, acuan/matriks tulang, urat daging, sirip dan kulit; elastins. Hal tersebut adalah suatu komponen nadi/jalan utama dan ikatan sendi; dan keratins, di mana protein jenis ini bersifat melindungi seperti kulit dan timbangan.

2. Pengelompokkan protein lainnya adalah diklasifikasikan berdasarkan pada sifat fisis atau disebut juga ke dalam protein yang digolongkan berdasarkan penggolongan lain. Protein jenis ini dapat dikelompokkan ke dalam protein sederhana, protein gabungan dan protein asal.

• Protein sederhana adalah protein yang pada saat dihidrolisis hanya menghasilkan asam amino-asam amino atau derivat-derivatnya. Protein jenis ini antara lain adalah albumin (zat putih telur), zat serum dari darah, Lactoalbumin dari susu, Leucosin dari gandum; Albuminoids ( keratin dari rambut, kuku jari tangan, bulu, wol, sutera fibroin, elastin dari jaringan/tisu menghubungkan collagen dari tulang rawan dan tulang); Globulins ( edestin dari biji-rami, serum globulin dari darah, lactoglobulin dari susu, legumin dari kacang polong); Histones ( globin dari hemoglobin, scombrone dari spermatozoa sejenis ikan air tawar); dan Protamins (salmine dari ikan salem, scombrine dari sejenis ikan air tawar). Kelompok ini dibedakan oleh daya larut dalam berbagai bahan pelarut seperti air, larutan garam, alkohol, dan oleh karakteristik lain.
• Protein gabungan adalah protein sederhana bergabung dengan radikal non protein. Protein jenis ini antara lain adalah nukleoprotein, glykoprotein, phosphoprotein, hemoglobins, dan lecithoproteins. Nukleoproteins adalah gabungan dari satu atau lebih molekul protein dengan asam nukleat yang disajikan dalam semua nukleus sel. Glykoprotein adalah gabungan dari molekul protein dan unsur yang berisi suatu karbohidrat selain dari asam nucleat atau lesitin misalnya mucin. Phosphoprotein adalah gabungan molekul protein dengan zat yang mengandung phosphor selain dari asam nukleat atau lecithin misalnya kasein. Hemoglobin adalah gabungan molekul protein dengan hematin atau zat-zat yang sejenis. Lecithoprotein adalah gabungan molekul protein dengan lecithin misalnya jaringan fibrinogen.
• Protein asal adalah protein yang berasal dari protein bermolekul tinggi yang mengalami degradasi karena pengaruh panas, enzim, atau zat-zat kimia. Protein yang termasuk ke dalam golongan ini terdiri dari protein primer misalnya protean dan protein sekunder misalnya protease, pepton, peptida.

3. Berdasarkan strukturnya protein dikelompokkan menjadi struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier, dan struktur kwarterner.  Seperti diketahui bahwa semua protein adalah polipetida dengan berat molekul yang besar. Suatu peptida yang mengandung lebih dari 10 asam amino dinamakan dengan polipeptida. Peptida ini mempunyai satu gugus α-asam amino bebas dan satu gugus α-karboksi bebas.

• Struktur Primer merupakan struktur rangkaian asam amino yang memanjang pada suatu rantai polypeptida. Sebagai contoh, peptide Leu-Gly-Thr-His-Arg-Asp-Val mempunyai suatu struktur yang utama berbeda dari peptide Val-Asp-His-Leu-Gly-Arg-Thr.
• Struktur sekunder merupakan asam amino dalam rangkaian polipeptida yang membentuk suatu lilitan misalnya dalam bentuk α heliks atau lembaran berlipat β. Struktur sekunder α heliks kerangka peptida secara ketat mengelilingi sumbu panjang molekul dan gugus R residu asam amino dibiarkan mengarah keluar dari heliks dan kaya akan residu sistein yang dapat memberikan jembatan disulfida. Konformasi yang stabil α heliks dari rantai polipeptida karena adanya ikatan peptida yang berada pada bidang datar, tidak berotasi dan pembentukan banyak ikatan. Struktur sekunder lembaran berlipat β membentuk zigzag dan tidak ada ikatan hidrogen dalam rantai polipeptida yang berdekatan. Gugus R mengarah keluar dari struktur zigzag. Pada struktur ini tidak dijumpai jembatan disulfida diantara rantai bersisihan dan rantai polipeptida yang berdekatan biasanya mempunyai arah yang berlawanan atau bersifat anti paralel.
• Struktur tersier merupakan bentuk tiga dimensi dari semua atom di dalam molekul protein. Interaksi antara residu asam amino yang jauh pada suatu rantai polipeptida memimpin ke arah lipatan dan suatu penyesuaian yang berbentuk rantai polipeptida bulat yang mengumpamakan tiga satuan bentuk dimensional, sebagai contoh, myoglobin.
• Struktur kwarterner merupakan bentuk protein yang terdiri dari dua atau lebih rantai polipeptida menjadi bagian dari molekul protein tunggal. Yang biasanya terjadi seperti dimers, trimers, tetramers, terdiri dari dua, tiga, dan empat rantai polipeptida. Polipeptida menjaga kesatuan oleh ikatan kimia lemah, sebagai contoh, hemoglobin molekul terdiri dari dua rantai α dan dua rantai β. Masing-Masing globin rantai di dalam hemoglobin terikat untuk suatu kelompoknya, yang berfungsi mengangkut oksigen ke jaringan badan. Protein kwarterner mudah dirusak oleh berbagai manipulasi dengan akibat kehilangan aktivitas biologi. Kehilangan aktivitas ini disebut denaturasi yang secara fisik denaturasi ini dapat dipandang sebagai suatu perubahan konfirmasi rantai polipeptida yang tidak mempengaruhi struktur primernya.

Sekian, semoga bermanfaat.