LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA MODUL 3 - PENENTUAN KADAR GLUKOSA PDF

Preview

Summary

PRAKTIKUM BIOKIMIA Penentuan Kadar Glukosa Darah Modul 3 Oleh: Adam Muhammad Syach : 11217009 . Asisten : Yonatan Dwi Sulistyo Tanggal Percobaan : 8 Maret 2019 Tanggal Pengumpulan : 15 Maret 2019 PROGRAM STUDI REKAYASA HAYATI SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2019 I. Tujua...

Description

Accelerat ing t he world's research.

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA MODUL 3 - PENENTUAN KADAR GLUKOSA Adam Syach

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Laporan Prakt ikum Analisis Pangan - Karbohidrat Annisa Wulansari

LAPORAN PRAKT IKUM BIOKIMIA PENENT UAN KADAR GLUKOSA DARAH Harryyant o Ishaq Agasi LAPORAN PRAKT IKUM BIOLOGI T UMBUHAN MODUL 2 DAN 5 - NUT RISI T UMBUHAN Adam Syach

PRAKTIKUM BIOKIMIA Penentuan Kadar Glukosa Darah Modul 3

Oleh: Adam Muhammad Syach

: 11217009

Asisten

: Yonatan Dwi Sulistyo

Tanggal Percobaan

: 8 Maret 2019

Tanggal Pengumpulan

: 15 Maret 2019

.

PROGRAM STUDI REKAYASA HAYATI SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2019

I.

Tujuan Percobaan 1. Menentukan kadar glukosa dalam sampel darah yang dianalisa

II.

Teori Dasar Darah

oxalated

adalah

darah

yang

telah ditambahkan

dengan

antikoagulan darah. Ada tiga jenis antikoagulan darah yang biasa digunakan, antara lain Na2EDTA, K2EDTA, dan Trisodium citrate dihidrat. Dari ketiga jenis tersebut, K2EDTA adalah antikoagulan yang paling baik dan dianjurkan oleh ICSH (International Council for Standardization in Hematology) dan CLSI (Clinical and Laboratory Standard Institute) (Subiyono et al., 2016). Regulasi gula darah secara hati-hati merupakan aspek yang penting dari homeostatis. Penanganan glukosa memiliki peran utama dalam pemanfaatan, pengisian tulang, dan distribusi seluruh bahan bakar metabolik. Perubahan kadargula darah secara tajam akan mengganggu kinerja, kesehatan, dan megancam kehidupan. Kadar gula yang rendah akan megakibatkan rasa pening dan gejala-gejala malfungsi otak. Hal tersebut disebabkan oleh otak yang hampir sepenuhnya bergantung pada glukosa sebagai bahan bakar. Ketika kadar glukosa meningkat jauh di atas 80-110 mg/dL darah yang dianggap sebagai kadar normal, terjadilah gangguan aliran darah kapiler. Peningkatan kadar gula darah dalam waktu lama dapat menyebabkan kerusakan retina dan akhirnya kebutaan, kerusakan ginjal, serta kerawanan terhadap infeksi dan bahkan gagren (Subiyono et al., 2016). Glukosa merupakan manosakarida yang yang tersusun dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Glukosa berfungsi sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan aldehida (mengandung gugus –CHO) dengan bentuk paling stabil berupa aldosa. Glukosa dapat di gambarkan secara rantai lurus (Fischer) maupun rantai siklik (Howarth). Rumus molekul glukosa adalah C6H12O6. Glukosa memiliki gugus pereduksi sehingga bisa bereaksi dengan gula lain membentuk gula disakarida (Jespersen et al, 2012). Kadar glukosa dalam darah dipengaruhi oleh hormon insulin dan glukogen yang berasal dari pankreas. Insulin dibutuhkan untuk permeabilitas

membran sel terhadap glukosa untuk transportasi glukosa ke dalam sel. Glukagon dibutuhkan tubuh untuk mengubah glukosa (gula), yang salah satunya diperoleh dari makanan, menjadi simpanan gula (glikogen) (Pavia et al, 2015). Nilai rujukan kadar glukosa dalam darah adalah 70-110 mg/dL. Gula 2 jam past prandial ≤ 140 mg/dL dan gula darah sewaktu adalah ≤ 110 mg/dL. Penurunan kadar glukosa disebut dengan hipoglikemia yang terjadi akibat darah mengandung banyak insulin. Peningkatan kadar glukosa darah disebut hiperglikemia yang terjadi akibat kekurangan insulin yang diproduksi oleh pankreas (Adnan et al., 2013). Untuk menentukan kadar glukosa dalam darah, sampel darah harus diberikan perlakuan khusus. Protein-protein yang ada dalam darah harus diendapkan terlebih dahulu agar tidak mengganggu hasil analisa glukosa darah. Sampel darah kemudian dipanaskan dengan larutan Cu2+ dalam suasana basa. Glukosa mempunyai gugus aldehid bebas yang dalam larutan berbeda dalam bentuk setimbang dengan bentuk hemiasetal. Pada suasana basa, bentuk hemiasetal berada dalam jumlah dominan dan mereduksi ion kupri Cu2+. Cu+ yang terbentuk kemudian direaksikan dengan asam fosfomolibdat yang akan memberikan warna biru (molybdenum blue). Intensitas warna diukur pada panjang gelombang 630nm. Konsentrasi glukosa darah dapat ditentukan dengan kurva standar (Hoffman, 1937).

Gambar 2.1 Konformasi Fischer Glukosa ke Konformasi Haworth

III. Data Pengamatan Tabel 3.1 Hasil Absorbansi Standar Glukosa 1 Standar Glukosa 1 Konsentrasi A (mg/mL) 0.02 0.112 0.03 0.138 0.04 0.171 0.05 0.244 0.06 0.315 Tabel 3.2 Hasil Absorbansi Standar Glukosa 2 Standar Glukosa 2 Konsentrasi A (mg/mL) 0.02 0.084 0.03 0.165 0.04 0.27 0.05 0.335 0.06 0.353 Tabel 3.3 Hasil Absorbansi Sampel Darah 1 Sampel Pengenceran Absorbansi A

5

0,042

Tabel 3.3 Hasil Absorbansi Sampel Darah 1 Sampel Pengenceran Absorbansi A

5

0,053

IV.

Pengolahan Data

Kurva Standar Glukosa 1 0.35 y = 5.12x - 0.0088 R² = 0.9529

0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.01

0.02

0.03

0.04

Standar Glukosa 1

0.05

0.06

0.07

Linear (Standar Glukosa 1)

Gambar 4.1 Kurva Standar Glukosa 1 Untuk mengukur konsentrasi sampel darah pada percobaan 1 maka digunakan persamaan: 𝑥=

𝑦 + 0.0088 5.12

(1)

x sebagai konsentrasi dan y sebagai absorbansi. Absorbansi sampel darah pada percobaan 1 bernilai 0.042. Dengan memasukkan nilai absorbansi ke persamaan (1) maka dapat ditentukkan konsentrasi glukosa yaitu 0,99 mg/dL. Nilai konsentrasi tersebut dikali faktor pengenceran sebesar 5 sehingga didapat konsentrasi glukosa yang sebenarnya yaitu 4.96 mg/dL.

Kurva Standar Glukosa 2 0.5 y = 7.08x - 0.0418 R² = 0.9522

0.4 0.3 0.2 0.1 0

0

0.01

0.02

0.03

Standar Glukosa 2

0.04

0.05

0.06

Linear (Standar Glukosa 2)

Linear (Standar Glukosa 2)

Gambar 4.2 Kurva Standar Glukosa 2

0.07

Untuk mengukur konsentrasi sampel darah pada percobaan 2 maka digunakan persamaan: 𝑥=

𝑦 + 0.0418 7.08

(2)

x sebagai konsentrasi dan y sebagai absorbansi. Absorbansi sampel darah pada percobaan 2 bernilai 0.053. Dengan memasukkan nilai absorbansi ke persamaan (2) maka dapat ditentukkan konsentrasi glukosa 1,34 mg/dL. Nilai konsentrasi tersebut dikali faktor pengenceran sebesar 5 sehingga didapat konsentrasi glukosa yang sebenarnya yaitu yaitu 6.69 mg/dL.

V.

Pembahasan Pada percobaan ini, dilakukan uji penentuan kadar glukosa darah

menggunakan metode Folin-Wu. Metode ini, mereaksikan protein dalam darah dengan Cu-Alkalis dan asam fosfomolibdat. Sebelumnya sampel darah harus diberikan perlakuan khusus. Protein-protein yang ada dalam darah harus diendapkan terlebih dahulu agar tidak mengganggu hasil analisa glukosa darah. Pengendapan protein dilakukan dengan reagen H2SO4, H2O, dan Na-tungstat. Fungsi reagen H2SO4 pada percobaan ini adalah untuk mempercepat reaksi pengendapan protein oleh Na-tungstat sekaligus menciptakan suasana asam. Na-tungstat berfungsi dalam mengendapkan protein dalam darah terutama protein yang terlarut dalam air. H2O (air) selain berfungsi sebagai reagen pengenceran, air juga berfungsi dalam melarutkan albumin. Filtrat bebas protein yang mengandung glukosa kemudian direaksikan dengan reagen CuAlkalis yang mengandung ion kupri (Cu2+) dan asam fosfomolibdat. Larutan protein yang mengandung glukosa, mereduksi ion kupri (Cu2+) menjadi ion kupro (Cu+) dan membentuk kuprooksida (Cu2O). Kuprooksida kemudian mereduksi asam fosfomolibdat menjadi biru. Kuprooksida hanya dapat bereaksi dengan fosfomolibdat dalam suasana asam. Intensitas warna biru sesuai dengan banyaknya glukosa yang terdapat dalam filtrat. Intensitasnya diukur pada panjang gelombang 630 nm dengan spektofotometer, karena pada

panjang gelombang 630 nm transmitansi larutan glukosa akan bekerja secara maksimum (Hoffman, 1937). Aplikasi hukum Lambert Beer dapat menentukan kadar gula dalam sampel secara metode kuantitatif. Analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke sebuah daerah ultraviolet spektrum tersebut. Hukum Lambert Beer menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melewati medium tembus cahaya, laju akan berkurang intensitasnya oleh pertambahan ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya (Swinehart, 1962). Percobaan ini diambil supernatan bagian atas hasil dari sentrifugasi darah didapat konsentrasi gula pada sampel darah sapi sebesar 4.96 mg/dL dan 6,69 mg/dL. Hasil ini sangat berbeda jauh dengan literatur konsentrasi gula pada darah sapi, yaitu sebesar 51,75 mg/dL. Perbedaan hasil tersebut disebabkan oleh banyak hal, antara lain: jumlah antikoagulan yang digunakan untuk membuat darah oxalated tidak tepat karena perbedaan konsentrasi dan kuantitas antikoagulan yang digunakan akan mengganggu hasil pemeriksaan; terdapat darah oxalated yang terkoagulasi pada saat sebelum ditambahkan dengan Na-tungstat, hal ini menyebabkan berkurangnya konsentrasi gula pada filtrat darah karena masih banyak gula yang terkandung pada darah yang terkoagulasi tadi; pencampuran yang kurang baik/merata juga dapat menyebabkan kadar gula yang didapat tidak sesuai karena reaksi antara protein dengan Na-tungstat tidak sempurna sehingga protein sisa mengganggu proses dan percobaan penentuan kadar glukosa dimana hasil pencampuran kurang sempurna sehingga reaksi antara filtrat darah dengan Cu-alkalis tidak sesuai; dan pada saat pengukuran supernatan pada darah tidak di vortex lagi sehingga supernatan pada darah tidak homogen mengakibatkan kandungan glukosa pada darah lebih tinggi di bagian dasar dibandingkan dipermukaan (Hodgson et al., 1932). Hal-hal tersebut yang menyebabkan kadar gula yang didapat menjadi kecil. Koefesien diterminasi dengan simbol r2 diartikan sebagai proporsi variasi tanggapan yang diterangkan oleh regresor (variabel bebas / X) dalam model. Dengan demikian, jika r2 = 1 akan mempunyai arti bahwa model yang

sesuai menerangkan semua variabilitas dalam variabel Y. jika r2 = 0 akan mempunyai arti bahwa tidak ada hubungan antara regresor (X) dengan variabel Y. Dalam kasus misalnya jika r2 = 0,8 mempunyai arti bahwa sebesar 80% variasi dari variabel Y (variabel tergantung / response) dapat diterangkan dengan variabel X (variabel bebas / explanatory); sedang sisanya 0,2 dipengaruhi oleh variabel-variabel yang tidak diketahui atau variabilitas yang inheren (Utami, 2006). Hasil literatur penentuan konsentrasi glukosa, larutan standar yang digunakan adalah larutan stok glukosa dengan konsentrasi yang bertingkat (0,02 mg/mL sampai 0,06 mg/mL) Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang 630 nm. Kurva baku absorbansi glukosa yang diperoleh untuk penentuan adalah y = 1,93279x – 0,2894 dengan r2 = 0,9958 (Al-kayyis & Susanti, 2016). Nilai r2 pada literatur mendekati 1 sehingga sangat cocok untuk dijadikan kurva baku. Pada percobaan yang dilakukan, Nilai r2 kurva baku absorbansi glukosa 1 sebesar 0,952 dan Nilai r2 kurva baku absorbansi glukosa 2 0,952. Hasil-hasil tersebut masih bisa digunakan sebagai kurva standar glukosa karena nilai r2 lebih besar dari 0,9 yang merupakan batas toleransi kurva standar (Utami, 2006). Metode-metode penetapan glukosa dalam darah yang sering digunakan selain Folin-Wu ialah Nelson Somogi dan Nelson Somogi Termodifikasi. Sebenarnya metode-metode tersebut berdasarkan pada spektofotometri karena secara umum kadar glukosa diukur secara kuantitatif. Perbedaan antara metode penetapan glukosa adalah pemakaian pereaksi. Metode Nelson Somogi merupakan metode penetapan kadar gula pereduksi, dimana prinsipnya, gula pereduksi akan mereduksi ion Cu2+ menjadi ion Cu+, kemudian ion Cu+ ini akan mereduksi senyawa reagen Nelson (arsenomolibdat) membentuk kompleks berwarna biru kehijauan dan diukur pada panjang gelombang 520 nm. Sedangkan metode Nelson Somogi Termodifikasi adalah dengan mengganti reagen Nelson (arsenomolibdat) menjadi reagen Folin-Ciocalteau (fosfomolibdat). Ion Cu+ ini akan mereduksi senyawa fosfomolibdat

membentuk kompleks bewarna biru dan diukur pada panjang gelombang 600 nm. Keuntungan menggunakan metode Nelson Somogi adalah memiliki nilai Recovery, LOD LOQ dan nilai RSD lebih baik dari Nelson Somogi termodifikasi. Sementara kekurangan dari metode Nelson Somogi ini adalah reagen Nelson bersifat aresnik sehingga sangat toxic dan berbahaya bagi tubuh maka dilakukannya modifikasi pada Metode Nelson Somogi Termodifikasi. Keuntung metode Nelson Somogi Termodifikasi adalah reagen FolinCiocalteau tidak bersifat arsenik sehingga aman bagi tubuh. Sementara kekurangan metode Nelson Somogi Termodifikasi adalah memiliki nilai Recovery, LOD LOQ dan nilai RSD lebih rendah dari Nelson Somogi (Hatanaka & Kobara, 1980). Aplikasi dari metode penentuan gula pereduksi ini dapat dimanfaatkan dalam bidang bioengineering. Sebagai contoh adalah pemanfaatan dalam menentukan konsentrasi glukosa yang berada di batang. Batang digerus kemudian dilarutkan dalam air kemudian di analisis dengan metode Folin-Wu. Fungsi dari analisis glukosa pada batang adalah untuk mengetahui seberapa banyak glukosa hasil fotosintesis. Hasil fotosintesis dipengaruhi oleh jumlah pigmen klorofil yang ada pada daun. Jumlah pigmen klorofil pada daun dipengaruhi oleh kandungan nutrisi yang diserap oleh akar.

VI.

Kesimpulan 1. Kadar glukosa pada sampel darah adalah 4.96 mg/dL pada larutan 1 dan 6.69 mg/dL pada larutan 2

VII. Daftar Pustaka Adnan, M., Mulyati, T., & Isworo, J. T. (2013). Hubungan Indeks Massa Tubuh (IMT) dengan kadar gula darah penderita diabetes mellitus (DM) tipe 2 rawat jalan di RS Tugurejo Semarang. Jurnal Gizi, 2(1). Al-kayyis, H. K., & Susanti, H. (2016). Perbandingan Metode Somogyi-Nelson dan Anthrone-Sulfat pada Penetapan Kadar Gula Pereduksi dalam Umbi Cilembu (Ipomea batatas L.). Jurnal Farmasi Sains dan Komunitas (Journal of Pharmaceutical Sciences and Community), 13(2), 81-89.

Hodgson, R. E., Riddell, W. H., & Hughes, J. S. (1932). Factors influencing the blood sugar level of dairy cattle. Journal of Agricultural Research, 44, 357-365. Hatanaka, C., & Kobara, Y. (1980). Determination of glucose by a modification of Somogyi-Nelson method. Agricultural and Biological Chemistry, 44(12), 2943-2949. Hoffman, W. S. (1937). A rapid photoelectric method for the determination of glucose in blood and urine. Journal of Biological Chemistry, 120(1), 5155. Jespersen, N. D., Brady, J. E., & Hyslop, A. (2011). Chemistry: The molecular nature of matter. Wiley Global Education. Pavia, D. L., Kriz, G. S., Lampman, G. M., & Engel, R. G. (2015). A Small Scale Approach to Organic Laboratory Techniques. Nelson Education. Subiyono, S., Martsiningsih, M. A., & Gabrela, D. (2016). Gambaran Kadar Glukosa Darah Metode GOD-PAP (Glucose Oxsidase–Peroxidase Aminoantypirin) Sampel Serum dan Plasma EDTA (Ethylen Diamin Terta Acetat). Jurnal Teknologi Laboratorium, 5(1), 45-48. Swinehart, D. F. (1962). The beer-lambert law. Journal of chemical education, 39(7), 333. Taiz, L. & E. Zieger. (2010). Plant Physiology. 5th ed. Massachusetts : Sinauer Associates, Inc. Utami, W. (2006). Analisis Determinan Audit Delay Kajian Empiris di Bursa Efek Jakarta. Bulletin penelitian, 9(1), 19-31....