etilena

Etena atau etilena adalah senyawa alkena paling sederhana yang terdiri dari empat atom hidrogen dan dua atom karbon yang terhubungkan oleh suatu ikatan rangkap. Karena ikatan rangkap ini, etena disebut pula hidrokarbon tak jenuh atau olefin.

Pada suhu kamar, molekul etena tidak dapat berputar pada ikatan rangkapnya sehingga semua atom pembentuknya berada pada bidang yang sama. Sudut yang dibentuk oleh dua ikatan karbon-hidrogen pada molekul adalah 117°, sangat dekat dengan sudut 120° yang diperkirakan berdasarkan hibridisasi ideal sp2.

Etena digunakan terutama sebagai senyawa antara pada produksi senyawa kimia lain seperti plastik. Etena juga dibentuk secara alami oleh tumbuhan dan berperan sebagai hormon. Ia diketahui terutama merangsang pematangan buah dan pembukaan kuncup bunga.

EtilenEtilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut juga ethene[1] Senyawa etilen pada tumbuhan ditemukan dalam fase gas, sehingga disebut juga gas etilen. Gas etilen tidak berwarna dan mudah menguap[2].Etilen memiliki struktur yang cukup sederhana dan diproduksi pada tumbuhan tingkat tinggi.

Sejarah Etilen

Zaman Mesir kuno, etilen telah digunakan untuk menstimulasi pematangan buah Zaman Cina kuno, etilen digunakan untuk pematangan buah pir dengan cara memberikan

gas etilen pada pir dalam ruangan tertutup Tahun 1864, lampu jalan raya ternyata mengeluarkan gas yang dapat membuat akar

mengecil dan merusak pertumbuhan Tahun 1901, ilmuwan Rusia, Dimitry Neljubow menemukan bahwa senyawa aktif tersebut

dalah etilen[3]. Tahun 1917, ilmuwan bernama Doubt menemukan bahwa etilen dapat menyebabkan absisi

(kerontokan)[4]. Tahun 1934, ilmuwan bernama Gane menemukan penjelasan mengenai sintesis etilen oleh

tanaman[5]. Tahun 1935, Croker menemukan bahwa etilen merupakan hormon tumbuhan yang berperan

dalam pematangan buah dan penghambatan jaringan vegetatif [6] . Sekarang, etilen banyak digunakan untuk berbagai tujuan

Kerjasama dengan Hormon Lain

Apabila konsentrasi etilen dangat tinggi dibanding hormon auksin dan giberelin, etilen dapat menghambat proses pembentukkan batang, akar, dan bunga. Namun etilen juga dapat merangsang pembentukkan bunga bila bersama-sama dengan hormon auksin [6].

Manfaat Etilen

Etilen sering dimanfaatkan oleh para distributor dan importir buah. Buah dikemas dalam bentuk belum masak saat diangkut pedagang buah. Setelah sampai untuk diperdagangkan, buah tersebut diberikan etilen (diperam) sehingga cepat masak.

Dalam pematangan buah, etilen bekerja dengan cara memecahkan klorofil pada buah muda, sehingga buah hanya memiliki xantofil dan karoten. Dengan demikian, warna buah menjadi jingga atau merah[7].

Pada aplikasi lain, etilen digunakan sebagai obat bius (anestesi)[2].

Fungsi lain etilen secara khusus adalah[8]:

Mengakhiri masa dormansi Merangsang pertumbuhan akar dan batang Pembentukan akar adventif Merangsang absisi buah dan daun Merangsang induksi bunga Bromiliad Induksi sel kelamin betina pada bunga Merangsang pemekaran bunga

Biosintesis dan Metabolisme

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[9]. Etilen dibentuk dari metionin melalui 3 proses[10]:

ATP merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air akan membuat metionin kehilangan 3 gugus fosfat.

Asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian memfasilitasi produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).

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 di dalam tanah (1) Penelitian kami memperlihatkan bahwa etilen (ethylene), suatu senyawa sederhana berbentuk gas, dihasilkan di 'daerah' mikrositus anaerobik tersebut. Lebih dari itu, etilen ini berfungsi mengatur kegiatan mikro-organisme tanah, dan sedemikian rupa mempengaruhi rasio kecepatan pembusukan bahan-bahan organik, daur nutrisi tanaman dan timbulnya penyakit tanaman. Konsentrasi etilen dalam atmosfer tanah jarang dapat mencapai satu sampai dua bagian per satu juta satuan. Etilen tidak bertindak dengan cara membunuh mikroorganisme tanah, tetapi dengan cara menidakaktifkannya secara sementara – ketika konsentrasi etilen menurun dalam satuan gelungnya. Mikroba-mikroba kemudian mulai aktif bergiat.

Etilen tanah dihasilkan dalam bentuk yang kita sebut sebagai “SIKLUS ZAT ASAM DAN ETILEN' (oxigen-ethylene cycle). Pada awalnya, mikroorganisme tanah menjadi banyak dalam bentuk zat-zat yang dikeluarkan dari akar-akar tanaman dan kegiatan itu mengakibatkan berkurangnya kandungan zat asam dari dalam tanah pada bagian-bagian mikrositus. Etilen kemudian diproduksikan dalam mikrositus-mikrositus itu dan dikeluarkan, sambil menonaktifkan kegiatan tanpa membunuh mikroorganisme tanah. Ketika semua ini terjadi keperluan zat asam berkurang sehingga zat asam itu dihembuskan kembali ke bagian mikrositus. Hal ini menghentikan atau sangat menurunkan produksi etilen, yang memampukan mikroorganisme tanah memulai kegiatannya. Adalah sangat baik dan bermanfaat bagi tanaman jika produksi etilen ini dipastikan terjadi sehingga perlu ditemukan cara-cara agar siklus ini bisa terulang secara terus-menerus.

Dalam keadaan tanah yang tak terganggu —seperti karena pembajakan— selayaknya yang terjadi di tengah hutan dan di kawasan padang rumput, etilen dapat secara terus-menerus dideteksi keberadaannya di dalam atmosfer tanah. Ini adalah suatu tanda bahwa perputaran zatasam-etilen terus terjadi secara efisien. Sebaliknya, pada kebanyakan tanah pertanian, konsentrasi etilen sangat sangat rendah atau bahkan tidak ada sama sekali. 'Perputaran zatasam-etilen' ini hanya dapat berlangsung jika etilen memainkan peranan penting dalam mengatur kegiatan mikroba di dalam tanah. Sudah sangat kita fahami dan sudah menjadi pengetahuan umum bahwa di dalam suatu ekosistem yang tak terganggu di mana terjadi suatu proses pembusukan secara seimbang dan lambat, daur nutrisi tanaman yang efisien dan penyakit tanaman yang ada di dalam tanah menjadi tidak penting sama sekali untuk diperhatikan. Ketika ekosistem ini terganggu karena penggunaan hutan untuk pertanian, situasinya jadi sangat berubah. Terjadi suatu kemerosotan yang mencemaskan dalam jumlah bahan-bahan organik tanah, sehingga keadaan kurang pangan pada tanaman menjadi sangat biasa dan penyakit tanaman meningkat drastis. Kita kemudian mencoba mengatasi masalah-masalah ini dengan menambahkan pupuk-pupuk tak-organik dan penggunaan pestisida kimiawi, yang ternyata jadi sangat menaikkan biaya produksi. Bukankah pada umumnya yang terjadi dalam kenyataan adalah bahwa semakin lama kita membudayakan tanah, akan semakin banyak input yang diperlukan untuk mempertahankan hasil panen.

Kami berpendapat bahwa keadaan ini dapat dibalik atau dikembalikan ke keadaan semula, setidaknya sebagian, jika kita dapat menciptakan keadaan yang sesuai dan diperlukan untuk memproduksi etilen di dalam bentuk keadaan tanah yang tak terganggu. Kita sekarang tahu bahwa salah satu sebab utama mengapa tanah-tanah pertanian yang terus diganggu atau dibajak itu gagal memproduksi etilen adalah karena teknik-teknik yang kita kembangkan ternyata menimbulkan perubahan bentuk nitrogen di dalam tanah. Di dalam tanah-tanah yang tak diganggu, seperti di

bawah hutan atau padang rumput, pada umumnya semua nitrogen yang ada berada dalam bentuk ammonium ditambah sedikit unsur mikro nitrogen-nitrat. Jika ekosistem ini diganggu karena kepentingan pertanian, pada akhirnya nitrogen tanah tampil dalam bentuk nitrat. Perubahan ini terjadi karena gangguan yang terkait dengan operasi pertanian itu merangsang kegiatan suatu kelompok tertentu dari bakteri yang mengubah nitrogen ammonium menjadi nitrogen-nitrat. Tanaman dan mikro-organisme dapat menggunakan kedua bentuk nitrogen itu, tetapi penelitian kami jelas membuktikan bahwa produksi etilen di dalam tanah jadi terhambat ketika jumlah bentuk nitrat itu melebihi suatu jumlah satuan mikro (trace amount). Nitrogen ammonium tidak memiliki suatu efek menghambat terhadap produksi etilen.