Pengertian Denaturasi pada Protein

Ilustrasi untuk denaturasi adalah. Sumber: pexels.com/Ali Smith

Denaturasi adalah terjadinya perubahan atau modifikasi struktur pada protein tanpa adanya pemecahan kovalen. Ada beberapa faktor yang menyebabkan denaturasi protein, antara lain faktor fisik dan faktor kimia.

Faktor fisik penyebab denaturasi antara lain panas, tekanan, dan pengadukan. Sedangkan faktor kimia di antaranya adalah pengaruh pH, pelarut organik, pengaruh senyawa organik, deterjen, dan garam.

Denaturasi adalah

Ilustrasi untuk denaturasi adalah. Sumber: pexels.com/Victor Freitas

Menurut buku Lebih Mudah Memahami Biologi Molekuler oleh Dr. Moh Fairuz Abadi, S.Si., M.Si (2022: 91), denaturasi adalah proses ketika protein atau asam nukleat kehilangan struktur tersier dan struktur sekunder dengan penerapan beberapa tekanan eksternal atau senyawa, seperti basa, garam anorganik terkonsentrasi.

Denaturasi protein dapat dipahami sebagai suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tersier, dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovalen.

Pada denaturasi terdapat proses terpecahnya ikatan hydrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul protein.

Faktor-faktor penyebab denaturasi digolongkan menjadi faktor fisik dan faktor kimiawi. Menurut buku Kimia Fisik dan Pangan oleh Teti Estiasih, dkk (2016: 132), berikut ini faktor-faktor penyebab denaturasi

1. Faktor Fisik

Faktor-faktor fisik penyebab denaturasi antara lain sebagai berikut:

Pada saat larutan protein dipanaskan secara bertahap di atas suhu kritis, protein mengalami transisi dari keadaan asli ke terdenaturasi. Denaturasi memengaruhi sifat fungsional protein dalam prokduk pangan.

Panas paling banyak digunakan dalam pengolahan pangan dan pengawetan. protein mengalami berbagai tingkat denaturasi selama pengolahan.

Tekanan dapat menyebabkan denaturasi protein karena protein bersifat fleksibel dan dapat dikompresi. Walaupun residu asam amino tersusun rapat di bagian dalam protein globular, biasanya masih terdapat rongga di dalam protein sehingga protein memiliki sifat dapat dikompresi dan terjadi penurunan volume protein.

Penurunan volume disebabkan oleh rongga yang hilang dalam struktur protein dan hidrasi protein. Denaturasi akibat tekanan bersifat reversibel. Namun, protein serat banyak yang tidak memiliki rongga sehingga lebih stabil terhadap denaturasi akibat tekanan dibandingkan protein globular

Pengadukan mekanik kecepatan tinggi seperti pengocokan, pengulenan, dan pembuihan menyebabkan protein terdenaturalisasi. Banyak protein yang terdenaturasi dan mengalami presipitasi pada saat diaduk secara intensif.

2. Faktor Kimiawi

Bahan kimia yang dapat menyebabkan denaturasi protein adalah pH, garam, deterjen, senyawa orhanik, dan pelarut organik. Berikut ini penjelasannya:

Denaturasi protein yang disebabkan oleh pH kebanyakan bersifat reversibel. Pada sejumlah kasus hidrolisis ikatan peptida secara parsial, deamidasi residu paragin dan glutamin, dan kerusakan gugus sukfhidril pada pH alkali dapat menyebabkan denaturasi protein yang bersifat irreversibel.

Pelarut organik memengaruhi stabilitas interaksi hidrofobik protein, ikatan hidrogen dan interaksi elektrostatik. Rantai samping residu asam amino nonpolar lebih larut pada pelarut organik dibandingkan air sehingga interaksi hidrofobik melemah.

Sebaliknya, stabilitas dan pembentukan ikatan hidrogen antarikatan peptida meningkat pada lingkungan dengan permisivitas randah maka sejumlah pelarut organik dapat meingkatkan pembentukan ikaan hidrogen antarikatan peptida.

Sejumlah senyawa organik seperti urea dan ganidin hidroklorida menyebabkan denaturasi protein. Urea dan guanidin pada konsentrasi tinggi membentuk ikatan hidrogen dan menyebabkan ikatan hidrogen dalam air terganggu.

Rusaknya ikatan hidrogen antarmolekul air menyebabkan air sebagai pelarut yang baik untuk residu nonpolar. AKibatnya struktur protein terbuka dan terjadi pelarutan residu nonpolar dari bagian dalam molekul protein.

Deterjen seperti Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) adalah pendenaturasi protein yang kuat. Denaturasi protein karena deterjen bersifat irreversibel. Ini karena deterjen terikat kuat pada protein yang terdenaturasi sehingga menyempurnakan denaturasi.

Pada konsentrasi tinggi, garam mendenaturasi protein karena merusak struktur air sehingga air melarutkan resido nonpolar protein dengan baik. Dengan kata lain, denaturasi protein oleh garam disebabkan gangguan terhadap interaksi hidrofobik protein.

Dari penjelasan di atas dapat diketahui bahwa denaturasi adalah fenomena perubahan struktur sekunder, tersier, dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemecahan kovalen. Penyebabnya antara lain panas, pengadukan, tekanan, garam, dan lain sebagainya. (IND)

Baca juga: Ciri-ciri Ribosom beserta Pengertian dan Strukturnya dalam Biologi