Download - Fistum 12 Etilen Paper
NURVITA CUNDANINGSIH
140410110017
GAS ETILEN
Pada awal abad kedua puluh, jeruk dimatangkan dengan “memeram” buah dalam
lumbung yang dilengkapi dengan kompor minyak tanah. Petani buah yakin bahwa panas
itukah yang menyebabkan matangnya buah tersebut, akan tetapi kompor baru yang
pembakarannya lebih bersih tidak menyebabkan buah menjadi matang. Para ahli fisiologi
tumbuhan kemudian mempelajari bahwa pematangan dalam lumbung sebenarnya disebabkan
oleh etilen, yaitu suatu gas hasil samping pembakaran minyak tanah. Para peneliti kemudian
menunjukkan bahwa tumbuhan menghasilkan etilennya sendiri sebagai hormon, hormon
etilen berwujud gas. Etilen berdifusi ke dalam tumbuhan melalui ruangan udara di antara sel-
sel. Etilen yang terlarut dapat masuk dari satu sel ke sel lain melalui simplas (Campbell,
2000).
I. DEFINISI ETILEN
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal
dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut
juga ethene (Winarno, 2007). Senyawa etilen pada tumbuhan ditemukan dalam fase gas,
sehingga disebut juga gas etilen. Gas etilen tidak berwarna dan mudah menguap (Yatim,
2007).
Hormon Gas Etilen adalah hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman
aktif dalam proses pematangan buah. Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis
ethylen berjalan optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak bisa tercapai. (misalnya:
Etephon, Protephon) merk dagang antara lain: Prothephon 480SL. Gas Etilen banyak
ditemukan pada buah yang sudah tua (Vitriyatul, 2012).
Gas etilen adalah suatu senyawa volatil yang dikeluarkan oleh buah-buahan dan
sayuran segar. Jumlah gas etilen yang dikeluarkan bervariasi menurut jenis buah dan sayuran
segar yang dihasilkan. Buah apel dikenal sebagai buah yang banyak menghasilkan gas etilen.
Menurut Griffin dan Sacharow dalam Simbolon (1991), secara umum gas etilen akan
mempercepat proses pematangan dan pemasakan, kerusakan fisik dan fisiologis.
Etilen adalah hormon tanaman alami yang penting pengaruhnya terhadap pelayuan
dan pemasakan dari buah klimakterik (Utama, 2006). Menurut Kader (1992), buah
klimakterik yaitu buah yang menunjukkan kenaikan produksi karbondioksida dan etilen yang
besar saat penuaan. Contoh buah klimakterik yaitu apel, alpukat, pisang, mangga, dan tomat.
Selama proses pematangan, buah klimakterik menghasilkan lebih banyak etilen endogen
daripada buah nonklimakterik. Menurut Hadiwiyoto (1981), etilen endogen adalah gas etilen
yag dihasilkan oleh buah yang telah matang dengan sendirinya yang dapat memicu
pematangan buah lain di sekitarnya.
II. STRUKTUR KIMIA DAN KARAKTERISTIK ETILEN
Struktur kimia etilen sangat sederhana sekali yaitu terdiri dari dua atom karbon dan
empat atom hidrogen seperti yang terlihat pada struktur kimia pada skema berikut:
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal dalam
tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut juga
ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC nama: etena) adalah senyawa organik, sebuah hidrokarbon
dengan rumus C2H4 atau H2C=CH2. Ini adalah gas mudah terbakar tidak berwarna dengan
samar “manis dan musky bau“ ketika murni. Ini adalah yang paling sederhana alkena
(hidrokarbon dengan karbon-karbon ikatan rangkap ), dan paling sederhana hidrokarbon tak
jenuh setelah asetilena (C2H2) (Vitriyatul, 2012).
Ada beberapa karakteristik dari etilen yang perlu dipertimbangkan bila menguji
pengaruhnya terhadap penampilan produk pascapanen hortikultura segar. Etilen adalah:
gas volatil; secara fisiologis adalah aktif dalam konsentrasi sangat kecil (0.01 ppm),
memacu respon dari kebanyakan jaringan;
utokatalitik, artinya saat produksinya mulai dirangsang maka laju produksinya akan
terus meningkat dengan laju peningkatan tertentu (seperti bola salju menggelinding
dari bukit);
diproduksi di dalam tanaman (etilen endogenous). Faktor yang mempengaruhi laju
produksinya meliputi varietas, stadia kematangan, suhu, level oksigen dan
karbondioksida dan dapat disebabkan pula oleh berbagai bentuk pelukaan;
terdapat pula dilingkungan (etilen exogenous) dan akan memacu produk untuk
menghasilkan etilen endogenous.
Buah klimakterik dapat dipacu kemasakannya dengan mengekpos produk pada sumber etilen
exogenous. Proses ini dinamakan “Pengendalian Kemasakan”. Jika buah klimakterik telah
mulai masak, buah tersebut menghasilkan sejumlah etilen yang signifikan. Etilen yang
dihasilkan tersebut, dapat memulainya proses pemasakan produk buah klimakterik yang
matang atau belum masak atau meningkatkan kemunduran dari produk sensitif-etilen (Utama,
2006).
III. PERANAN GAS ETILEN BAGI TUMBUHAN
Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips
dalam Vitriyatul (2012) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman
adalah sebagai berikut:
1. mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah
2. mendukung epinasti
3. menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa
species tanaman walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang,
coleoptyle dan mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.
4. menstimulasi perkecambahan
5. menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan
pertumbuhan secara longitudinal
6. mendukung terbentuknya bulu-bulu akar
7. mendukung terjadinya abscission pada daun
8. mendukung proses pembungaan pada nanas
9. mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek
10. menghambat transportasi auxin secara basipetal dan lateral
11. mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auxin yaitu konsentrasi auxin
yang tinggi menyebabkan terbentuknya etilen. Tetapi kehadiran etilen menyebabkan
rendahnya konsentrasi auxin di dalam jaringan. Hubungannya dengan konsentrasi
auxin, hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein yang diperlukan dalam
aktifitas pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auxin, akan mendukung
protein yang akan mengkatalisasi sintesis etilen dan precursor.
Gas etilen digunakan untuk mengendalikan pemasakan beberapa jenis buah. Teknik
ini cukup cepat dan memberikan pemasakan yang seragam sebelum dipasarkan. Buah yang
umum dikendalikan pemasakannya dengan etilen adalah pisang, tomat, pear, dan pepaya.
Buah non-klimakterik seperti anggur, jeruk, nenas, dan strawberry tidak dapat dimasakan
dengan cara ini (Utama, 2001).
Etilen merupakan hormon tanaman yang mempunyai efek merangsang proses
kematangan buah, tetapi juga berpengaruh mempercepat terjadinya senesen pada sayur,
bunga potong dan tanaman hias lain. Etilen merupakan suatu gas yang disintesis oleh
tanaman dan mempunyai pengaruh pada proses fisiologi. Penggunaan gas etilen pada
tanaman mempunyai pengaruh yang sama dengan etilen dari tanaman. Pengaruh etilen
merangsang pematangan pada buah klimakterik, dan membuat terjadinya puncak produksi
etilen seperti pada buah non-klimakterik. Daya simpan buah akan menurun dengan adanya
pengaruh etilen. Pengaruh buruk etilen pada sayur umumnya adalah mempercepat timbulnya
gejala kerusakan seperti bercak-bercak coklat pada daun letus. Pengaruh etilen pada tanaman
hias seperti terjadinya gugur pada daun, kuncup bunga, kelopak bunga, atau secara umum
terjadi pada daerah sambungan atau sendi tanaman (abscission zone) (Simbolon, 1991).
IV. BIOSINTESIS DAN METABOLISME ETILEN
Etilen diproduksi oleh tumbuhan tingkat tinggi dari asam amino metionin yang
esensial pada seluruh jaringan tumbuhan. Produksi etilen bergantung pada tipe jaringan,
spesies tumbuhan, dan tingkatan perkembangan (Salisbury dan Ross, 1992). Etilen dibentuk
dari metionin melalui 3 proses (McKeon dkk, 1995):
1. ATP merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air akan membuat
metionin kehilangan 3 gugus fosfat.
2. Asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian
memfasilitasi produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).
3. Oksigen dibutuhkan untuk mengoksidasi ACC dan memproduksi etilen. Reaksi ini
dikatalisasi menggunakan enzim pembentuk etilen.
Dewasa ini dilakukan penelitian yang berfokus pada efek pematangan buah. ACC sintase
pada tomat menjadi enzim yang dimanipulasi melalui bioteknologi untuk memperlambat
pematangan buah sehingga rasa tetap terjaga.
Produksi etilen Etilen adalah senyawa organic hidrokarbon paling sederhana (C2H4)
berupa gas berpengaruh terhadap proses fisiologis tanaman. Etilen dikategorikan sebagai
hormon alami untuk penuaan dan pemasakan dan secara fisiologis sangat aktif dalam
konsentarsi sangat rendah (<0.005 uL/L) (Wills et al. dalam Utama, 2001). Klasifikasi
komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasinya dapat dilihat pada Tabel berikut.
Tabel Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju produksi etilen
Etilen dalam ruang penyimpanan dapat berasal dari produk atau sumber lainnya. Sering
selama pemasaran, beberapa jenis komoditi disimpan bersama, dan pada kondisi ini etilen
yang dilepaskan oleh satu komoditi dapat merusak komoditi lainnya. Gas hasil bakaran
minyak kendaraan bermotor mengandung etilen dan kontaminasi terhadap produk yang
disimpan dapat menginisiasi pemasakan dalam buah dan memacu kemunduran pada produk
non-klimakterik dan bunga-bungaan atau bahan tanaman hias. Kebanyakan bunga potong
sensitive terhadap etilen. Produksi gas etilen yang memacu proses kemunduran produk. Suhu
juga berpengaruh terhadap peningkatan produksi etilen, penurunan O2 dan peningkatan CO2
yang berakibat tidak baik terhadap komoditi (Utama, 2001).
Pembentukan etilen dalam jaringan-jaringan tanaman dapat dirangsang oleh adanya
kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Oleh karena itu adanya kerusakan mekanis pada
buah-buahan yang baik di pohon maupun setelah dipanen akan dapat mempercepat
pematangannya. Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat merangsang produksi etilen. Pada
buah Peach yang disinari dengan sinar gama 600 krad ternyata dapat mempercepat
pembentukan etilen apabila diberikan pada saat pra klimakterik, tetapi penggunaan sinar
radioaktif tersebut pada saat klimakterik dapat menghambat produksi etilen. Produksi etilen
juga dipengaruhi oleh faktor suhu dan oksigen. Suhu renah maupun suhu tinggi dapat
menekan produk si etilen. Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2 % tidak terbentuk etilen,
karena oksigen sangat diperlukan. Oleh karena itu suhu rendah dan oksigen renah
dipergunakan dalam praktek penyimpanan buah-buahan, karena akan dapat memperpanjang
daya simpan dari buah-buahan tersebut. Aktifitas etilen dalam pematangan buah akan
menurun dengan turunnya suhu, misalnya pada Apel yang disimpan pada suhu 30oC,
penggunaan etilen dengan konsentrasi tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik
pada proses pematangan maupun pernafasan. Pada suhu optimal untuk produksi dan aktifitas
etilen pada buah tomat dan apel adalah 32oC, untuk buah-buahan yang lain suhunya lebih
rendah.
V. INTERAKSI ETILEN DENGAN AUXIN
Di dalam tanaman etilen mengadakan interaksi dengan hormon auxin. Apabila
konsentrasi auxin meningkat maka produksi etilen pun akan meningkat pula. Peranan auxin
dalam pematangan buah hanya membantu merangsang pembentukan etilen, tetapi apabila
konsentrasinya etilen cukup tinggi dapat mengakibatkan terhambatnya sintesis dan aktifitas
auxin (Vitriyatul, 2012).
VI. HUBUNGAN ETILEN DENGAN RESPIRASI
Pematangan buah-buahan biasanya juga dipercepat dengan menggunakan karbit atau
kalsium karbida. Karbit yang terkena uap air akan menghasilkan gas asetilen yang memiliki
struktur kimia mirip dengan etilen alami, zat yang membuat proses pematangan di kulit buah.
Proses fermentasi berlangsung serentak sehingga terjadi pematangan merata. Proses
pembentukan ethilen dari karbit adalah CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2. Dengan
penambahan karbit pada pematangan buah menyebabkan konsentrasi ethilen menjadi
meningkat. Hal tersebut menyebabkan kecepatan pematangan buah pun bertambah. Semakin
besar konsentrasi gas ethilen semakin cepat pula proses stimulasi respirasi pada buah. Hal ini
disebabkan karena ethilen dapat meningkatkan kegiatan-kegiatan enzim karatalase,
peroksidase, dan amilase dalam buah. Selain itu juga, ethilen dapat menghilangkan zat-zat
serupa protein yang menghambat pemasakan buah. Respirasi merupakan proses pemecahan
komponen organik (zat hidrat arang, lemak dan protein) menjadi produk yang lebih
sederhana dan energi. Aktivitas ini ditujukan untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar
tetap hidup (Muzzarelli, 1985). Kecepatan respirasi merupakan indeks yang baik untuk
menentukan umur simpan komoditi panenan. Intensitas respirasi merupakan ukuran
kecepatan metabolisme dan seringkali digunakan sebagai indikasi umur simpan. Suatu proses
respirasi yang kecepatannya tinggi biasanya dihubungkan dengan umur simpan yang pendek.
Keadaan ini juga dapat menunjukkan kecepatan penurunan mutu komoditi simpanan dan nilai
jual (harga). Respirasi merupakan suatu proses komplek yang dipengaruhi atau diatur oleh
sejumlah faktor. Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi penting artinya
untuk penanganan dan penyimpanan komoditi panenan (Vitriyatul, 2012).
DAFTAR PUSTAKA
Griffin, R. C. dan S. Sacharow. 1980b. Principles Package Development. The AVI
Publishing Company, Inc. West Port Connecticut.
Hadiwiyoto dan Soehardi. 1981. Penanganan Lepas Panen 1. Departemen pendidikan dan
kebudayaan direktorat pendidikan menengah kejuruan.
Kader, A. A. 1992. Postharvest biology and technology. p. 15-20 In A. A. Kader (Ed.).
Postharvest Technology of Horticulture Crops. Agriculture and Natural Resources
Publication, Univ. of California. Barkeley.
McKeon, T. A., Fernandez-Maculet, J. C. and Yang, S. F. 1995. Biosynthesis and metabolism
of ethylene. Plant Hormones: Physiology, Biochemistry and Molecular Biology.
Dordrecht. Kluwer.
Muzzarelli, R.A.A. 1985. Chitin in the Polysaccharides, vol. 3, pp. 147. Aspinall (ed)
Academic press Inc., Orlando. San Diego.
Salisbury, F. B., and Ross, C. W. 1992. Plant Physiology. Belmont, CA. Wadsworth.
Simbolon, Junice. 1991. Desain Peti Kayu untuk Kemasan Distribusi Buah Apel Segar
(Malus sylvesteris Mill.). Fakultas Pertanian IPB. Bogor.
Utama, I Made Supartha. 2001. PENANGANAN PASCAPANEN BUAH DAN SAYURAN
SEGAR. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. Bali.
Utama, I Made Supartha. 2006. PERANAN TEKNOLOGI PASCAPANEN UNTUK FRESH
PRODUCE RETAILING. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. Bali.
Vitriyatul, Vita. 2012. Makalah Etilen dan ABA.
http://blog.ub.ac.id/fitafitriya/2012/12/11/makalah-etilen-dan-aba/ (diakses 25 April
2013 pukul 22.01).
Wills, R.B.H., McGlasson, B., Graham, D., and Joice, D. 1998. Postharvest, An Introduction
to the Physiology and Handling of Fruit, Vegetables and Ornamentals. 4th Ed. The
Univ. of New South Wales. Sydney.
Winarno FG, Agustinah W. 2007. Pengantar Bioteknologi. Ed.rev. Mbrio Press. Bogor.
Yatim W. 2007. Kamus Biologi. Obor. Jakarta.