PENENTUAN KADAR GLUKOSA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

            Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita sering melakukan berbagai aktivitas, baik itu merupakan kebiasaan kita berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang kita kadang-kadang lakukan. Untuk melakukan aktivitas itu kita membutuhkan energi. Energi yang diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein dan lipid atau lemak. Dari ketiga unsur utama tersebut karbohidrat memegang peranan yang sangat penting karena merupakan sumber tenaga bagi kegiatan kita sehari-hari. Tanpa karbohidrat tersebut kemungkinan besar segala aktivitas yang kita lakukan ditiap harinya akan terhambat.

Karbohidrat terdiri dari beberapa golongan penting seperti monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Pengklasifikasian tersebut berdasarkan jumlah atom karbon. Gula yang mengandung gugus fungsional aldehid disebut aldosa dan jika mengandung gugus fungsional keto disebut ketosa. Glukosa sendiri masuk dalam monosakarida dan memiliki gugus aldehid. Karena gugus aldehid inilah glukosa memiliki kemampuan dalam mereduksi suatu senyawa.

Glukosa merupakan salah satu jenis karbohidrat penting dan termasuk dalam kelompok gula reduksi. Glukosa dapat digunakan untuk mereduksi ion kupri menjadi kupro sehingga reaksi ini dapat digunakan sebagai dasar di dalam penentuan glukosa dan dilakukan dengan berbagai metode antara lain: Luff Schrool, Munson-Walker, Lane-Eynon dan Somogy-Nelson.

1. 2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1. 2. 1 Maksud Percobaan

Maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui kadar glukosa dalam sampel dengan menggunakan metode Somogy-Nelson.

1. 2. 2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan kadar glukosa dalam sampel dengan spektrofotometer 20 D+ melalui metode Somogy-Nelson.

1. 3 Prinsip Percobaan

Penentuan kadar glukosa dalam sampel melalui reduksi ion Cu²⁺ oleh glukosa sehingga membentuk endapan merah bata Cu₂O dengan penambahan arsenomolibdat akan membentuk warna biru yang kemudian akan ditentukan kadarnya melalui spektrofotometer pada panjang gelombang maksimal. Nilai Absorbansi berhubungan dengan kadar glukosa dalam sampel.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Karbohidrat didefenisikan secara tepat sebagai senyawa dengan rumus molekul Cm(H₂O)_n. Namun kata karbohidrat umumnya digunakan untuk menunjukkan zat yang terdiri atas polihidroksi aldehida dan keton secara turunannya, gulayang juga dikenal sebagai sakarida, umumnya diperlakukan sebagai karbohidrat khas. Monosakarida adalah karbohidrat yang biasanya memiliki tiga sampai sembilan atom karbon. Sambungan dua monosakarida atau lebih melalui jembatan oksigen menjadikannya oligosakarida dan polisakarida. Glukosa adalah gula yang mempunyai enam atom karbon dan dengan demikian disebut heksosa. Karbohidrat lima-karbon dikenal sebagai pentosa, karbohidrat tujuh karbon sebagai heptosa dan selanjutnya. Keyataan sebagai gugus karbonil adalah sebuah aldehida ditunjukkan  dengan menggolongkan glukosa sebagai aldoheksosa (Pine, 1988).

D-glukosa adalah monosakarida yang paling umum dan mungkin merupakan senyawa organik yang paling banyak terdapat di alam. Senyawa ini terdapat terdapat bebas dalam darah dan berbagai cairan tubuh lainnya dan dalam cairan tanaman, serta merupakan komponen monosakarida utama dari banyak oligosakarida   dan polisakarida. Glukosa langsung digunakan oleh tubuh. Glukosa didapat secara niaga dengan cara hidrolisis pati diikuti dengan kristalisasi dari larutan dalam air. Filtrat yang tinggal yang dikenal sebagai tetes, terdiri dari kira-kira 65 % D-glukosa dan 35% disakarida dan oligosakarida lainnya. Isomer   monosakarida D-fruktosa biasanya di dapat bersama-sama D-glukosa dan sukrosa. Suatu campuran D-fruktosa dan D-glukosa dikenal sebagai gula inversi.              D-fruktosa mudah diubah menjadi D-glukosa dalam tubuh (Pine, 1998).

Sukrosa adalah disakarida yang terdiri atas dua monosakarida D-glukosa dan D-fruktosa  yang terikat menjadi satu. Gula ini didapat dari gula bit dan tebu dan merupakan salah satu produk organik indusrti utama. Filtrat sisa kristalisasi sukrosa akhirnya didapat sebagai tetes (molase) ( Pine, 1998).

Laktosa adalah disakarida yang terdapat dalam susu mamalia.  Senyawa ini terdiri dari D-glukosa dan D-galaktosa. Laktosa umumnya didapat dari air serum susu yang didapat sebagai hasil sampingan pada pembuatan keju. Isomernya gula keto D-fruktosa digolongkan sebagai sebagai ketoheksosa. Ketosa juga diberi nama dengan  menggunakan akhiran –ulosa. Fruktosa adalah heksulosa (Pine, 1988).

Banyak organisme memiliki enzim yang dapat mengubah galaktosa, fruktosa dan heksosa lain menjadi glukosa. Semua gula tersebut memasuki glikolisis sebagai glukosa.asam lemak dioksidasi dan memasuki pusat lintasan katabolisme glukosa sebagai asetil CoA. Karena beragamnya struktur asam amino  maka produk rombakannya memasuki lintasan pusat melalui beberapa tempat pada ujung glikolisis (Wilbraham dan Matta, 1992).

Makanan yang mengandung karbohidrat merupakan salah satu sumber glukosa yang digunakan untuk produksi energi dalam sel. Sumber lain glukosa adalah glukoneogenesis. Glukosa yang tidak dibutuhkan untuk memenuhi keperluan energi mendesak, dirakit menjadi glikogen,yaitu bentuk pati pada hewan. Glukosa mengadisi rantai glikogen yang ada hanya bila telah diaktifkan menjadi uridina difosfat glukosa (Wilbraham dan Matta, 1992).

Umumnya metabolisme glukosa karbohidrat terjadi di tiga tempat dalam tubuh yaitu otot, jaringan dan hati. Sel hati tidak mempunyai penghalang untuk masuknya glukosa dari darah. Masuknya gula darah melalui membran sel otot dan sel lemak harus diransang hormon peptida, yaitu insulin, disintesis sebagai peptida tunggal dalam pankreas (Wilbraham dan Matta, 1992).

Glukosa darah menenbus menbran sel hati tanpa membutuhkan adanaya insulin. Sebaliknya masukan glukosa kedalam sel-sel jaringan otot dan jaringan  adipose sangat dipercepat oleh adanya insulin. Dalam hati, insulin menginduksi sintesis enzim glikokinase, yang tidak ada tapi kadarnya sangat rendah pada keadaan puasa dan pada diabetes mellitus. Glukokinase hanya terdapat dalam jaringan hati dan merupakan kinase utama untuk glukosa dalam sel parenkim bila tubuh memperoleh diet karbohidrat rata-rata ( Montgomery dkk., 1993).

Dalam keadaan preprandian (sebelum makan) kadar glukosa darah sekitar 5 mmol/L.  Jaringan mengambil glukosa dari cairan ekstrasel apanila ia dapat diperoleh dan apabila tersedia insulin untuk otot, jaringan adipose dan beberapa jaringnan lainnya. Lalu masukan glukosa  dikendalikan sebagian oleh hambatan  umpan balik terhadap heksokinase. Sesudah makanan dan peningkatan kadar glukosa yang  mengirihnya, glukogenesis menunjukkan adanya hambatan umpan balik terhadap heksokinse. Glukogenesis  tidak menunjukkan adanya hambatan umpan balik, dan ia bekerja untuk menurunkan kadar glukosa darah dengan mengubah gula menjadi D-glukose 6- fosfat meski kadar glukosa 6-fosfat tinggi. Dengan demikian pada waktu kadar glukosa darah meningkat, aktivitas katalitik glukokinase kurang terpengaruh oleh beban glukosa  dibanding heksosinase dan lebih baik dalam mengembalikan keadaan ke arah yang normal. Bila kadar glukosa darah menurun, sumbangan glukokinase pada mekanisme homeostatis mengurang (Montgomery dkk., 1993).

Konversi D-galaktosa dan D-fruktosa menjadi D-glukosa 1-fosfat atau    D-glukosa 6-fosfat melibatkan beberapa langkah -antara. Dalam setiap kasus mekanisme pengaturan homeostatik menentukan akhir gula. Tempat-temat senyawa antara memasuki jalur lain (Montgomery dkk., 1993).

Penentuan kadar glukosa dan fruktosa dengan kromatografi ini juga harus mempertimbangkan berbagai hal antara lain pemilihan detektor, kolom, pemilihan eluen, laju alir eluen serta suhu kolom. Ini disebabkan karena hal-hal tersebut dapat mempengaruhi resolusi dari tiap-tiap komponen. Bila dua puncak kromatogram dari dua komponen ISSN 1907-985079 terpisah sempurna maka dikatakan resolusi dua komponen tersebut sempurna. Pemisahan masing-masing komponen dengan menggunakan alat KCKT harus dilakukan pada kondisi optimum. Pemisahan yang baik adalah bila kromatogram masing-masing komponen tidak saling tumpang tindih ( Ratnayani, 2008).

Pemisahan dan analisis kadar glukosa dan fruktosa pada madu randu dan madu kelengkeng dapat dilakukan menggunakan teknik KCKT. Kolom yang digunakan adalah kolom metacarb 87C dengan eluen air deionisasi. Kondisi operasional yang terbaik diperoleh pada suhu kolom 80ºC dan laju alir 1 mL/menit dengan menggunakan detektor indeks bias. Penentuan gula pereduksi selama ini dilakukan dengan metode pengukuran konvensional seperti metode osmometri, polarimetri, dan refraktometri maupun berdasarkan reaksi gugus fungsional dari senyawa sakarida tersebut (seperti metode Luff- Schorl, Seliwanoff, Nelson-Somogyi dan lainlain). Hasil analisisnya adalah kadar gula pereduksi total dan tidak dapat menentukan gula pereduksi secara individual.        ( Ratnayani,2008).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3. 1  Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah reagen warna arsenomolibdat, larutan Nelson A, larutan Nelson B, padatan glukosa monohidrat, larutan sampel (M 150), akuades, kertas label, dan tissue roll.

3. 2  Alat

Alat-alat  yang digunakan dalam percobaan ini adalah buret 50 mL, pipet skala 1 mL dan 0,2 mL, gelas kimia 50 mL, tabung reaksi, rak tabung reaksi, statif, labu ukur 10 mL, filler, bulb, corong, gelas piala 2 mL, sendok tanduk, batang pengaduk, spektrofotometer 20 D+, oven, botol semprot, kuvet, penangas dan gegep.

3. 3  Prosedur Percobaan

3.3.1 Pembuatan Larutan Induk Glukosa 1 mg/Ml

            Dimasukkan kedalam labu ukur 10 mL, di tambahkan akuades hingga tanda batas  dan dihomogenkan.

3.3.2  Pembuatan Larutan Standar

Pembuatan larutan standar ini dilakukan melalui proses pengenceran dari larutan induk. Dalam pembuatan larutan standar dengan konsentrasi 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; dan 0,12 mg/mL. Larutan induk diencerkan dengan akuades dalam ukuran tertentu hingga masing-masing larutan mencapai volume 5 mL.

Konsentrasi Larutan Standar  (mg/mL)	Volume larutan induk (mL)	Volume akuades (mL)	Volume total (mL)
0,002	0,01	4,99	5
0,004	0,02	4,98	5
0,006	0,03	4,97	5
0,008	0,04	4,96	5
0,010	0,05	4,95	5
0,012	0,06	4,94	5

3. 3. 3  Preparasi Sampel                       

            Reagen dibuat dengan cara mencampurkan larutan Nelson A dengan Nelson B dengan perbandingan 25 : 1. Sebanyak 15 mL larutan Nelson A dipipet ke dalam gelas kimia kemudian ditambahkan dengan 0,6 mL larutan Nelson B. Kemudian diaduk hingga homogen.

3. 3. 4  Pengukuran absorban

Mula-mula dipipet 0,5 mL blanko, larutan sampel, dan larutan standar  tiap konsentrasi ke dalam tabung reaksi yang berbeda-beda. Agar tidak membingungkan, tiap tabung reaksi diberi label nama. Setelah itu ditambahkan    0,5 mL larutan Cu-alkalis (larutan Nelson) ke dalam masing-masing tabung reaksi tersebut. Selanjutnya, kedelapan tabung reaksi tersebut dimasukkan ke dalam penangas air dan dibiarkan selama 20 menit. Setelah 20 menit, masing-masing tabung reaksi tersebut dimasukkan ke dalam air. Setelah dingin, ditambahkan       0,5 mL reagen warna arsenomolibdat ke dalam tiap tabung reaksi, dan kemudian dikocok. Kemudian, ditambahkan dengan 3,5 mL akuades, dan dikocok lagi. Diukur absorban pada panjang  gelombang maksimum   menggunakan spektronik 20D⁺.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Tabel Pengamatan

4.1.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum

Sebelum mengukur absorban dari masing-maing larutan, terlebih dahulu dilakukan pengukuran panjang gelombang maksimum. Larutan yang digunakan untuk menentukan panjang gelombang maksimum pada percobaan ini yaitu larutan sampel. Hasil penentuan panjang gelombang maksimum, dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 1. Data Pengamatan Panjang Gelombang

l  (nm)	Absorban
630 640 650	0,272 0,327 0,298

4.1.2 Penentuan Kadar Glukosa

Pada percobaan penentuan kadar glukosa ini dilakukan dengan menggunakan metode Nelson-Somogy. Metode ini didasarkan pada hasil reduksi ion kupri oleh glukosa (gula reduksi) dalam suasana basa dengan reagen arsenomolibdat yang memberikan warna biru (molybdenum blue). Selanjutnya diukur absorbansinya pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan spektrofotometer. Pada percobaan ini dilakukan tiga persiapan utama sebelum diukur yakni mempersiapkan larutan induk, larutan standar dan larutan sampel. Adapun data hasil pengamatan untuk penentuan kadar glukosa adalah sebagai berikut:

Tabel 2. Data Hasil Pengamatan Penentuan Kadar Glukosa

Konsentrasi	Absorban
0,002	0,147
0,004	0,141
0,006	0,262
0,008	0,327
0,010	0,700
0,012	0,632
Sampel	0,129

Dalam percobaan ini dilakukan perlakuan simplo dan duplo untuk membandingkan hasil dari penentuan kadar glokusa dalam sampel. Adapun Grafik dari penentuan kadar glukosa adalah sebagai berikut :

a.       Grafik Penentuan Panjang  Gelombang Maksimum

Grafik 1.GrafikPenentuanPanjangGelombang

b.      Grafik penentuan kadar glukosa

Grafik 2.GrafikPenentuan Kadar Glukosa

Berdasarkan grafik hubungan konsentasi dan absorbansi, diperoleh persamaan garis lurusy = 59,529x - 0,0485  sehingga kadar glukosa dalam sampel dapat dihitung:

y = 59,529x - 0,0485

0,129= 59,529x - 0,0485

x          =                                                                                   

x          = 0,00298

Kadar protein dalam sampel  =  x . FP 

                                               = 0,00298  x 100 mL

Keterangan: y = absorbansi sampel = 0,129 x = konsentrasi sampel = 0,00298

                                               = 0,298 mg/mL

4.2 Pembahasan

Pada percobaan penentuan kadar glukosa kali ini, digunakan metode Somogy-Nelson yang didasarkan pada hasil reduksi ion kupri oleh glukosa (gula reduksi) dalam suasana basa dengan menggunakan arsenomolibdat yang memberikan warna biru (molybdenium blue).  Reaksi ini dilakukan dalam suasana basa karena reaksi reduksi dapat berjalan dengan baik dalam suasana basa.  Selanjutnya diukur absorbansinya pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan spektrofotometer.

Pada percobaan ini dilakukan tiga persiapan utama sebelum absorbannya diukur yakni mempersiapkan larutan induk, larutan standar dan larutan sampel.. Pembuatan larutan standar yang digunakan berasal dari larutan induk yang telah digunakan. Pada percobaan yang telah dilakukan, sebanyak 0,02 mL larutan induk diencerkan dengan menggunakan aquadest hingga volumenya mencapai 2 mL. Pembuatan larutan standar ini kemudian dilakukan berulang-ulang dengan mengambil larutan  induk yang bervariasi yakni sebanyak 0,02 mL, 0,04 mL, 0,06 mL, 0,08 mL, dan 0,10 mL lalu masing-masing larutan tersebut diencerkan dengan menggunakan aquadest hingga volume larutan mencapai 5 mL. Larutan standar yang digunakan pada percobaan ini berguna untuk membandingkan absorbansi energi radiasi pada suatu panjang gelombang tertentu oleh larutan sampel. Pelarut yang digunakan disini adalah air karena air merupakan pelarut yang bersifat sangat polar sehingga dapat menjadi pelarut yang sangat baik dan dapat tembus cahaya.

            Pada pembuatan larutan sampel dilakukan hampir sama dengan pembuatan larutan standar yakni dengan menggunakan proses pengenceran. Pada pembuatan larutan sampel ini, sebanyak 0,02 mL larutan sampel cair diencerkan dengan aquadest hingga volumenya 2 mL. Larutan sampel yang diencerkan tadi kemudian diambil sebanyak 0,02 mL lalu diencerkan kembali dengan menggunakan aquadest hingga mencapai 5 mL. Adapun faktor pengenceran yang dipergunakan adalah 100 kali dan 10000 kali. Adapun pada pembuatan reagen Nelson sendiri  terdiri atas reagen Nelson A dan reagen Nelson B dengan perbandingan 25 : 1 atau reagen Nelson A yang digunakan sebanyak 15 mL dan reagen Nelson B yang digunakan adalah 0,6 mL. Setelah pembuatan reagen Nelson, kemudian reagen tersebut dicampurkan pada larutan sampel, larutan standar dan blanko kemudian dikocok. Setelah itu semua sampel dipanaskan selama 20 menit agar bercampur dengan baik. Setelah dipanaskan selama 20 menit, lalu didinginkan  dan setelah dingin ditambahkan reagen arsenomolibdat untuk memberikan warna pada sampel agar mempermudah pembacaan pada spektrofotometer. Setelah itu diukur dengan menggunakan spektrometer dengan panjang gelombang 640 nm.

Dari data yang diperoleh baik tabel maupun grafik dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi glukosanya maka panjang gelombangnya juga akan semakin besar dan warna yang dihasilkan semakin pekat pula dan begitupun sebaliknya.

4.3 Reaksi

+  CuO     Cu2O   +

                                           

 

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

1. 

2. 

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang diperoleh pada percobaan penetuan kadar glukosa ini, maka dapat disimpulkan bahwa  kadar glukosa adalah 0,00298 mg/mL.

5.2 Saran

5.2.1 Saran Untuk Laboratorium

Sebaiknya  alat-alat praktikum yang disediakan dalam kondisi baik terutama pipet filler agar praktikum dapat berjalan dengan lancar dan tidak memakan waktu yang cukup lama.

5.2.2 Saran Untuk Asisten

Asisten kinerjanya sudah sangat baik, cara menjelaskan teori sangat bagus dan praktikan mudah mengerti, saya harap dapat dipertahankan.

DAFTAR PUSTAKA

Montgomery, R., Dryer, L.R., Conway, T.W., Spector, A.A., 1993, Biokimia, Edisi Keempat, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta

Pine, S., H., Hendrickson, J., B., Cram, D., J., dan Hammond, G., S., 1988, Kimia Organik 2, Edisi Keempat, ITB, Bandung.

Ratnayani,  K.N.M.A., Adhi  Dwi, S., dan Gita Dewi  G.A.M.A.S.,  Penentuan Kadar Glukosa dan Fruktosa Pada Madu Randu Dan Madu Kelengkeng Dengan Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi, Jurnal Kimia, 2(2):    77-86.

Wilbraham, A.C., Matta, M.S., 1992, Pengantar Kimia Organik dan Hayati, ITB, Bndung.

Lampiran 1

Bagan Kerja

1. Pembuatan larutan induk glukosa 1 mg/mL

0,01 gram

 

-          Di masukkan ke dalam labu ukur 10 mL

-          Di tambahkan akuades hingga tanda batas

-         

Hasil

dihomogenkan

2. Pembuatan Larutan Standar

Larutan Glukosa 0,02 ppm

-  Dipipet masing-masing sebanyak 0,1 mL; 0,2 mL; 0,3 mL; 0,4 mL ke dalam tabung reaksi -  Dilarutkan dengan akuades hingga 1 mL -  Dihomogenkan -  Diberi label tiap tabung reaksi yakni larutan standar 0,002 ppm; 0,004 ppm; 0,006 ppm; 0,008 ppm -  Dibuat blanko. Dilakukan pengerjaan secara duplo

Hasil

3.      Larutan Sampel

Larutan Sampel A

-  Dipipet 0,01 mL ke dalam tabung reaksi -  Dilarutkan dengan akuades hingga 3,5 mL -  Dihomogenkan -  Dilakukan pengerjaan secara duplo

Hasil (Pengenceran 100x) dan 10000x

 

4.Pengukuran Absorban

Larutan Standar dan Blanko

-        Ditambahkan 0,5 mL larutan Cu-Alkalis, dihomogenkan -        Dipanaskan selama 20 menit di atas penangas air -        Didinginkan -        Ditambahkan 0,5 mL arsenmolibdat -        Dihomogenkan

Larutan Standar dan Blanko

-        Ditambahkan 3,5 mL larutan     Cu-Alkalis, dihomogenkan -        Dipipet 1 mL larutan tersebut ke dalam tabung reaksi -        Dipanaskan selama 20 menit di atas penangas air -        Didinginkan -        Ditambahkan 0,5 mL arsenmolibdat -        Dihomogenkan

Diukur absorbansinya tiap larutan dengan mengukur panjang gelombang maksimumnya terlebih dahulu menggunakan spektronik 20D+

Hasil

 

                                                                                            

Lampiran 2

Gambar

Gambar 1. Pemanasan selama 20 menit

Gambar 2. Hasil dari penetuan kadar glukosa

LEMBAR PENGESAHAN

Asisten NURUL AHDAN

Praktikan YUNITA PARE R.

                                                                              Makassar, 10 April 2014