KATA PENGANTARPuji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT,
karena berkat rahmat dan hidayahNya penyusun dapat menyelesaikan
makalah Biokimia ini. makalah Biokimaia ini disusun tugas dalam
mata kuliah biokimia ini.tentunya dalam penyusunan makalah ini
banyak pihak-pihak yang telah membantu.Untuk itu, dalam kesempatan
ini penyusun mengucapkan terima kasih kepad pihak-pihak yang
membantu. Penyusun menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun akan kami
terima dengan senang hati. Penyusun berharap semoga ini dapat
bermanfaat umumnya bagi masyarakat dan khususnya bagi para
mahasiswa.
Surakarta, Juni 2012
Penyusun
MAKALAH BIOKIMIA PENYEBAB KERACUNAN PADA TEMPE BONGKREK DAN DAUR
NUTROGEN
DISUSUN OLEH : AMITYA PUTRI DESI WIDYA P DHIAN UTAMI FITRI
ASTUTI W.U HENI RAHMAWATI LINDA NUR F MARINA RIZKI T.C MARINDA MEGA
K4310002 K4310011 K4310016 K4310022 K4310035 K4310047 K4310052
K4310053 RAMADHANI LATIFAH RESTU YUDHA S SINJU KUBIKAZARI WAHYU
FITRI L YULIA DYAH S MUHAMMAD YUTAM S NIKMAH KUSUMASTUTI K43100
K43100 K4310077 K4310088 K4310090 K4310059 K4310062
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2012
BAB I
A. LATAR BELAKANG
Sudah banyak korban meninggal karena makan tempeh bongkrek !
Tempeh bongkrek dibuat dari ampas kelapa, yang diperoleh dari sisa
pembuatan minyak kelapa, sisa pembuatan dodol, atau bungkil kelapa
dari pabrik. Dari kandungan nutrisi, tiap 100 gram tempeh bongkrek
bernilai 119 kalori, kandungan proteinnya 4,4 gram, lemak 3,5 gram,
karbohidrat 18,3 gram, kalsium 27 milligram, fosfor 100 milligram,
zat besi 2,6 milligram, g itu juga mengandung vitamin B1 0,08
milligram. Cara pembuatan tempeh bongkrek sederhana, yaitu ampas
kelapa atau bungkil kelapa direndam semalam, setelah itu dicuci,
diperas airnya, dan dikukus selama kurang lebih 1 jam. Selesai
dikukus ampas kelapa dicampur dengan tempe yang mengandung kapang
tempe atau kapang bongkrek : Rhizopus oligosporus ) atau Rhizopus
oryzae. Campuran ini kemudian dibungkus dengan daun pisang atau
dihamparkan diatas nyiru yang ditutup dengan daun pisang. Setelah
dibiarkan 2 hari, ampas kelapa akan ditumbuhi kapang tempeh.
Nitrogen sangatlah penting untuk berbagai proses kehidupan di Bumi.
Nitrogen adalah komponen utama dalam semua asam amino, yang
nantinya dimasukkan ke dalam protein, tahu kan kalau protein adalah
zat yang sangat kita butuhkan dalam pertumbuhan. Nitrogen juga
hadir di basis pembentuk asam nukleat, seperti DNA dan RNA yang
nantinya membawa hereditas. Pada tumbuhan, banyak dari nitrogen
digunakan dalam molekul klorofil, yang penting untuk fotosintesis
dan pertumbuhan lebih lanjut. Meskipun atmosfer bumi merupakan
sumber berlimpah nitrogen, sebagian besar relatif tidak dapat
digunakan oleh tanaman. Pengolahan kimia atau fiksasi alami
(melalui proses konversi seperti yang dilakukan bakteri rhizobium),
diperlukan untuk mengkonversi gas nitrogen menjadi bentuk yang
dapat digunakan oleh organisme hidup, oleh karena itu nitrogen
menjadi komponen penting dari produksi pangan. Kelimpahan atau
kelangkaan dari bentuk "tetap" nitrogen, (juga dikenal sebagai
nitrogen reaktif), menentukan berapa banyak makanan yang dapat
tumbuh pada sebidang tanah.
B. Rumusan Masalah 1. Apa sebabnya Tempeh Bongkrek sangat
beracun ? 2. Bagaimana Proses Daur Nitrogen ?
C. Tujuan 1. Untuk memenuhi Tugas Biokimia 2. Untuk mengetahui
penyebab racun pada tempe bongkrek
BAB II
I.
Apa penyebab tempe bongkrek sangat Beracun ?
Tempeh bongkrek mematikan karena ter-kontaminasi oleh sejenis
bakteri yang tumbuh lebih cepat daripada kapang bongkrek. Bakteri
yang mengeluarkan racun itu adalah : Pseudomonas cocovenenans (
cocovenenans artinya racun dari kelapa ). Yang pertama kali
mempelajari penyebab keracunan tempe bongkrek adalah: Mertens dan
van Veen dari Institut Eijkman. Bakteri bongkrek hanya dapat tumbuh
pada tempe bongkrek dan membentuk racun jika bahan dasar tempe
adalah kelapa parut, ampas kelapa atau bungkil kelapa, sedangkan
tempe dari kedele atau oncom dari bungkil kacang tanah tidak
beracun walaupun ditulari bakteri itu. Namun bungkil kacang tanah
yang belum diberi ragi oncom, bisa beracun jika ditulari bakteri
itu. Tempe bongkrek yang dibuat dari bungkil kelapa pabrik jarang
ditumbuhi bakteri mematikan itu karena kadar lemaknya rendah. Tempe
bongkrek yang terbuat dari kelapa parut dan ampas kelapa sisa
perasan penduduk sendiri sering ditumbuhi bakteri itu karena masih
mengandung banyak lemak. Bakteri Pseudomonas cocovenenans bila
tumbuh pada ampas kelapa akan memproduksi racun toxoflavin dan asam
bongkrek. Ke 2 racun itulah yang mematikan pemakan tempe bongkrek.
Asam bongkrek adalah racun yang tidak berwarna. Toksoflavin
antibiotik yang berwarna kuning, tampak jelas jika tempe bongkrek
terkontaminasi racun itu. Asam bongkrek daya toksisitasnya lebih
tinggi dibanding toksoflavin.
Bongkrekic Acid 3-Carboxymethyl-1,7
methoxy-6,18,21-trimethyldocosa-2,4,8,12,14,18,20 heptaenedioic
Acid.
Toxoflavin 1,6
Dimethylpyrimido(5,4-e)-as-triazine-5,7(1H,6H)-dione Asam bongkrek
bekerja secara akumulatif dan akan menyebabkan kematian mendadak
setelah racunnya terkumpul didalam tubuh, racun itu tidak mudah
diinaktifkan atau didetoksifikasi maupun diekskresi oleh tubuh.
Didalam tubuh asam bongkrek menyebabkan peningkatan kadar gula
dalam darah akibat mobilisasi glikognen dari hati dan otot. Setelah
glikogen dalam otot dan hati habis segera gula dalam darah
dihabiskan juga sampai yang keracunan meninggal. Usaha Pencegahan
timbulnya racun : Usaha-usaha untuk menghindari timbulnya racun
pada pembuatan tempeh bongkrek: 1. Dengan penambahan kapang / jamur
Monilla sitophila sebagai pengganti kapang bongkrek, bila
terkontaminasi dengan bakteri bongkrek atau
Pseudomonas cocovenenans tidak terbentuk racun, namun bukan
tempe bongkrek yang dihasilkan melainkan oncom ! 2. Dengan
penambahan antibiotik Aureomycin dan Terramycin untuk mencegah
pertumbuhan Bakteri bongkrek namun karena mahal tidak digunakan
lagi ! 3. Dengan penambahan daun calincing atau Oxalis sepium yang
sering digunakan untuk membuat sayur asam, daun calincing ini
selain dapat menghambat pertumbuhan bakteri bongkrek, juga
merupakan antidotum (penawar racun) keracunan asam bongkrek ! ..
sayang penambahan daun segar pada pembuatan tempe bongkrek ini
menyebabkan timbulnya warna hijau, dan rasanya agak asam, sehingga
kurang disukai ! 4. Dengan penambahan garam dapur ( NaCl ) 1,5 2 %
pada ampas kelapa, juga dapat menghambat pertumbuhan bakteri
bongkrek, sehingga bisa mencegah pembentukan asam bongkrek.
II.
Bagaimana Proses Daur nitrogen ?
Nitrogen adalah unsur yang paling berlimpah di atmosfer (78% gas
di atmosfer adalah nitrogen). Meskipun demikian, penggunaan
nitrogen pada bidang biologis sangatlah terbatas. Nitrogen
merupakan unsur yang tidak reaktif (sulit bereaksi dengan unsur
lain) sehingga dalam penggunaan nitrogen pada makhluk hidup
diperlukan berbagai proses, yaitu : fiksasi nitrogen,
mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi.
Siklus nitrogen sendiri adalah suatu proses konversi senyawa
yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk
kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis
maupun non-biologis. Siklus nitrogen secara khusus sangat
dibutuhkan dalam ekologi karena ketersediaan nitrogen dapat
mempengaruhi tingkat proses ekosistem kunci, termasuk produksi
primer dan dekomposisi. Aktivitas manusia seperti pembakaran bahan
bakar fosil, penggunaan pupuk nitrogen buatan, dan pelepasan
nitrogen dalam air limbah telah secara dramatis mengubah siklus
nitrogen global. Pembukaannya sudah cukup, sekarang kita menginjak
ke detail proses daur / siklus nitrogen. Proses proses dalam daur
nitrogen :
Nitrogen hadir di lingkungan dalam berbagai bentuk kimia
termasuk nitrogen organik, amonium (NH4 +), nitrit (NO2-), nitrat
(NO3-), dan gas nitrogen (N2). Nitrogen organik dapat berupa
organisme hidup, atau humus, dan dalam produk antara dekomposisi
bahan organik atau humus dibangun. Proses siklus nitrogen mengubah
nitrogen dari satu bentuk kimia lain. Banyak proses yang dilakukan
oleh mikroba baik untuk menghasilkan energi atau menumpuk nitrogen
dalam bentuk yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Diagram di atas
menunjukkan bagaimana prosesproses cocok bersama untuk membentuk
siklus nitrogen (lihat gambar).
1. Fiksasi Nitrogen
Fiksasi nitrogen adalah proses alam, biologis atau abiotik yang
mengubah nitrogen di udara menjadi ammonia (NH3). Mikroorganisme
yang mem-fiksasi nitrogen disebut diazotrof. Mikroorganisme ini
memiliki enzim nitrogenaze yang dapat menggabungkan hidrogen dan
nitrogen. Reaksi untuk fiksasi nitrogen biologis ini dapat ditulis
sebagai berikut : N2 + 8 H+ + 8 e 2 NH3 + H2
Mikro organisme yang melakukan fiksasi nitrogen antara lain :
Cyanobacteria, Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, dan
Frankia. Selain itu ganggang hijau biru juga dapat memfiksasi
nitrogen. Beberapa tanaman yang lebih tinggi, dan beberapa hewan
(rayap), telah membentuk asosiasi (simbiosis) dengan diazotrof.
Selain dilakukan oleh mikroorganisme, fiksasi nitrogen juga terjadi
pada proses nonbiologis, contohnya sambaran petir. Lebih jauh, ada
empat cara yang dapat mengkonversi unsur nitrogen di atmosfer
menjadi bentuk yang lebih reaktif :
a. Fiksasi biologis: beberapa bakteri simbiotik (paling sering
dikaitkan dengan tanaman polongan) dan beberapa bakteri yang hidup
bebas dapat memperbaiki nitrogen sebagai nitrogen organik. Sebuah
contoh dari bakteri pengikat nitrogen adalah bakteri Rhizobium
mutualistik, yang hidup dalam nodul akar kacangkacangan. Spesies
ini diazotrophs. Sebuah contoh dari hidup bebas bakteri
Azotobacter. b. Industri fiksasi nitrogen : Di bawah tekanan besar,
pada suhu 600 C, dan dengan penggunaan katalis besi, nitrogen
atmosfer dan hidrogen (biasanya berasal dari gas alam atau minyak
bumi) dapat dikombinasikan untuk membentuk amonia (NH3). Dalam
proses Haber-Bosch, N2 adalah diubah bersamaan dengan gas hidrogen
(H2) menjadi amonia (NH3), yang digunakan untuk membuat pupuk dan
bahan peledak. c. Pembakaran bahan bakar fosil : mesin mobil dan
pembangkit listrik termal, yang melepaskan berbagai nitrogen oksida
(NOx). d. Proses lain: Selain itu, pembentukan NO dari N2 dan O2
karena foton dan terutama petir, dapat memfiksasi nitrogen.
2. Asimilasi
Tanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui absorbsi akar
baik dalam bentuk ion nitrat atau ion amonium. Sedangkan hewan
memperoleh nitrogen dari tanaman yang mereka makan. Tanaman dapat
menyerap ion nitrat atau amonium dari tanah melalui rambut akarnya.
Jika nitrat diserap, pertama-tama direduksi menjadi ion nitrit dan
kemudian ion amonium untuk dimasukkan ke dalam asam amino, asam
nukleat, dan klorofil. Pada tanaman yang memiliki hubungan
mutualistik dengan rhizobia, nitrogen dapat berasimilasi dalam
bentuk ion amonium langsung dari nodul. Hewan, jamur, dan organisme
heterotrof lain mendapatkan nitrogen sebagai asam amino, nukleotida
dan molekul organik kecil.
3. Amonifikasi
Jika tumbuhan atau hewan mati, nitrogen organik diubah menjadi
amonium (NH4+) oleh bakteri dan jamur.
4. Nitrifikasi
Konversi amonium menjadi nitrat dilakukan terutama oleh bakteri
yang hidup di dalam tanah dan bakteri nitrifikasi lainnya. Tahap
utama nitrifikasi, bakteri nitrifikasi seperti spesies Nitrosomonas
mengoksidasi amonium (NH4 +) dan mengubah amonia menjadi nitrit
(NO2-). Spesies bakteri lain, seperti Nitrobacter, bertanggung
jawab untuk oksidasi nitrit menjadi dari nitrat (NO3-). Proses
konversi nitrit menjadi nitrat sangat penting karena nitrit
merupakan racun bagi kehidupan tanaman.
Proses nitrifikasi dapat ditulis dengan reaksi berikut ini : NH3
+ CO2 + 1.5 O2 + Nitrosomonas NO2- + H2O + H+ NO2- + CO2 + 0.5 O2 +
Nitrobacter NO3NH3 + O2 NO2 + 3H+ + 2e NO2 + H2O NO3 + 2H+ + 2e
note : "Karena kelarutannya yang sangat tinggi, nitrat dapat
memasukkan air tanah. Peningkatan nitrat dalam air tanah merupakan
masalah bagi air minum, karena nitrat dapat mengganggu tingkat
oksigen darah pada bayi dan menyebabkan sindrom methemoglobinemia
atau bayi biru. Ketika air tanah mengisi aliran sungai, nitrat yang
memperkaya air tanah dapat berkontribusi untuk eutrofikasi, sebuah
proses dimana populasi alga meledak, terutama populasi alga
biru-hijau. Hal ini juga dapat menyebabkan kematian kehidupan
akuatik karena permintaan yang berlebihan untuk oksigen. Meskipun
tidak secara langsung beracun untuk ikan hidup (seperti amonia),
nitrat dapat memiliki efek tidak langsung pada ikan jika
berkontribusi untuk eutrofikasi ini."
5. Denitrifikasi
Denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat untuk kembali menjadi
gas nitrogen (N2), untuk menyelesaikan siklus nitrogen. Proses ini
dilakukan oleh spesies bakteri seperti Pseudomonas dan Clostridium
dalam kondisi anaerobik. Mereka menggunakan nitrat sebagai akseptor
elektron di tempat oksigen selama respirasi. Fakultatif anaerob
bakteri ini juga dapat hidup dalam kondisi aerobik.
Denitrifikasi umumnya berlangsung melalui beberapa kombinasi
dari bentuk peralihan sebagai berikut: NO3 NO2 NO + N2O N2 (g)
Proses denitrifikasi lengkap dapat dinyatakan sebagai reaksi
redoks: 2 NO3 + 10 e + 12 H+ N2 + 6 H2O 6. Oksidasi Amonia
Anaerobik
Dalam proses biologis, nitrit dan amonium dikonversi langsung ke
elemen (N2) gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari
konversi nitrogen unsur di lautan. Reduksi dalam kondisi anoxic
juga dapat terjadi melalui proses yang disebut oksidasi amonia
anaerobik
BAB III
A. KESIMPULAN Tempeh bongkrek mematikan karena ter-kontaminasi
oleh sejenis bakteri yang tumbuh lebih cepat daripada kapang
bongkrek. Bakteri yang mengeluarkan racun itu adalah : Pseudomonas
cocovenenans ( cocovenenans artinya racun dari kelapa). Bakteri
Pseudomonas cocovenenans bila tumbuh pada ampas kelapa akan
memproduksi racun toxoflavin dan asam bongkrek. Daur Nitogen dalam
tanaman dimulai dengan tahap-tahap berikut ini : Fikasasi Asimilasi
Amonifikasi Nitrifikasi Denitrifikasi
B. SARAN Untuk pengolahan tempe bongkrek harap selalu
diperhatikan dan dalam suasana asam sehingga bakteri penyebab racun
tempe bongkrek tidak tumbuh.