pertumbuhan dan kandungan ajmalisin pada file1 pertumbuhan dan kandungan ajmalisin pada kultur kalus...

1

PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN AJMALISIN PADA KULTUR

KALUS DAUN TAPAK DARA (Catharanthus roseus (L.) G. Don.)

DENGAN PEMBERIAN KINETIN DAN CEKAMAN ASAM

Naskah Publikasi

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh : Wiwin Andrias

M0404016

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2009

2

PERSETUJUAN

Naskah Publikasi

SKRIPSI

PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN AJMALISIN PADA KULTUR

KALUS DAUN TAPAK DARA (Catharanthus roseus (L.) G. Don.)

DENGAN PEMBERIAN KINETIN DAN CEKAMAN ASAM

Oleh : Wiwin Andrias

M0404016

Telah disetujui untuk dipublikasikan

Surakarta, Januari 2009

Menyetujui,

Mengetahui,

Ketua Jurusan Biologi

Dra. Endang Anggarwulan, M.Si. NIP. 130 676 864

Pembimbing I

Pembimbing II

Dra. Endang Anggarwulan, M.Si. NIP. 130 676 864

Widya Mudyantini, M.Si. NIP. 132 240 172

ii

3

THE GROWTH AND AJMALICINE CONTENT OF LEAF CALLUS OF

Catharanthus roseus (L.) G. Don. ON THE VARIATION OF

KINETIC AND ACID STRESS TREATMENT

WIWIN ANDRIAS Department of Biology, Faculty of Mathemathics and Natural Science,

Sebelas Maret University, Surakarta.

ABSTRACT The aim of this research is to study the effect of variation of kinetic and acid stress on growth and ajmalicine content on leaf callus culture Catharanthus roseus (L.) G. Don.

The research methods used in this research is factorial experiment 4x4. The first factor is HCl treatment at 4 level of acidity, they are pH 2,9; 3,9; 4,9; and 5,9 as a control. The second factor is variation of kinetic consentration each 0 mg/L as a control; 50 mg/L; 100 mg/L; and 150 mg/L. Each treatment (pH and kinetic combinations) consist of 3 levels. The collected data consist of qualitative data (callus morphology) presented descriptively and quantitative data (fresh weight callus, growht rapid callus, and dry weight callus). The ajmalicine compound tested qualitatively with thin layer chromatography (TLC), then followed the quantitatively test with thin layer chromatography-scanner. Analysis the quantitative data with Analysis of Varian (Anava) then Tamhane research level 5%. The result of research showed that variation of kinetic consentration influence fresh weight callus and growth rapid callus, but didnt influence dry weight callus. Variation of pH didnt influence fresh weight callus, growht rapid callus, and dry weight callus. The highest ajmalicine content in callus culture Catharanthus roseus (L.) G. Don., didnt syncronize with the highest variation of pH consentration and kinetic treatment. The highest ajmalicine content product were in the Murashige Skoog (MS) medium with influence pH 5,9 and kinetic consentration 100 mg/L. Key Word: Growth, Catharanthus roseus, ajmalicine, kinetic, acid stress

iii

1

PENDAHULUAN

Senyawasenyawa kimia yang digunakan dalam industri kimia, sebagian

besar merupakan metabolit sekunder yang berasal dari tumbuhan (Mukarlina

dkk., 2006). Senyawa metabolit sekunder dari tumbuhan tinggi telah lama

diketahui mempunyai banyak manfaat bagi manusia, diantaranya sebagai senyawa

pewarna, pestisida, pewangi, bahan kosmetik, dan obat. Salah satu jenis tanaman

obat yang banyak dimanfaatkan untuk kepentingan manusia adalah Catharanthus

roseus (L.) G. Don. Tanaman Catharanthus roseus secara tradisional sering

dimanfaatkan antara lain sebagai obat malaria, diabetes, kanker, dan menurunkan

tekanan darah tinggi (Eisai Indonesia, 1995; Radji, 2005).

Sebagai metabolit sekunder, alkaloid disintesis dalam tubuh tumbuhan

dalam jumlah yang sangat terbatas dibanding metabolit primer, seperti

karbohidrat dan lemak. Senyawa metabolit ini seringkali dihasilkan sebagai

respon adanya serangan dari luar seperti infeksi bakteri patogen, stres lingkungan,

UV, ataupun penambahan prekursor (Briskin, 2000). Meski disintesis dalam

jumlah yang relatif sedikit, dinyatakan bahwa ajmalisin banyak terdapat di dalam

akar (Kulkarni dan Ravinda, 1988). Namun demikian, Esyanti dan Muspiah

(2006) dalam penelitiannya berhasil mengetahui pola produksi ajmalisin dari

kultur agregat sel Catharanthus roseus (L.) G. Don., dalam bioreaktor airlift

(yaitu bioreaktor tipe airlift reactors yang memberikan kontrol lebih baik untuk

produksi senyawa bioaktif skala besar pada kultur suspensi sel dan

memungkinkan pengaturan kondisi secara konstan pada setiap fase) dengan

menggunakan eksplan daun tersebut untuk induksi pembentukan kalusnya. Hal ini

membuktikan bahwa ajmalisin tidak hanya dijumpai di akar tetapi juga dijumpai

di daun. Meskipun sintesis ajmalisin di daun lebih sedikit daripada di akar.

Kebutuhan senyawa obat semakin tinggi sementara lahan dan plasma

nutfah semakin menyusut, oleh karena itu diperlukan alternatif pemecahan.

Teknik kultur jaringan tumbuhan dapat dimanfaatkan untuk mengatasi

permasalahan tersebut. Melalui teknik ini, metabolit sekunder yang dihasilkan

dalam jaringan tanaman utuh dapat dihasilkan juga dalam sel-sel yang dipelihara

pada medium buatan secara aseptik (Fitriani, 2003).

2

Penelitian untuk meningkatkan kandungan metabolit sekunder pada

Catharanthus roseus (L.) G. Don., telah banyak dilakukan, antara lain dengan

cara transformasi akar (Ciau-Uitz et al., 1994), stress lingkungan (Sukarman dkk.,

2000), pengasaman dan penambahan triptofan (Pitoyo, 2002), penambahan

elisitor (Fitriani, 2003), serta kultur suspensi dengan bioreaktor airlift (Esyanti

dan Muspiah, 2006). Serupa dengan penelitian yang dilakukan oleh Pitoyo

(2002) menggunakan eksplan daun Catharanthus roseus (L.) G. Don., bahwa

dalam penelitian ini juga ditambahkan HCL untuk memberikan suasana asam

pada media, bedanya pada penelitian Pitoyo (2002) penambahan HCL disertai

dengan pemberian triptofan sebagai pemacu ajmalisin, sedangkan pada penelitian

ini penambahan HCL disertai dengan penambahan kinetin sebagai pemacu

ajmalisin. Perbedaan lain dari penelitian Pitoyo (2002) terletak pada metode uji.

Pitoyo (2002) menggunakan uji kromatografi lapis tipis yang dilanjutkan dengan

spektrofotometri, sedangkan pada penelitian ini menggunakan uji kromatografi

lapis tipis yamg dilanjutkan dengan densitometri.

Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang

pengaruh pemberian variasi konsentrasi kinetin serta melakukan pengasaman

sitoplasma menggunakan HCL sebelum penanaman pada pertumbuhan dan

kandungan ajmalisin kultur kalus daun Catharanthus roseus (L.) G. Don.

BAHAN DAN METODE

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan bulan November 2007September 2008 di

Laboratorium Pusat Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta dan

Laboratorium Fitokimia Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada (UGM)

Yogyakarta.

B. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Alat Sterilisasi

Alat sterilisasi adalah autoklaf pada suhu 121C dan tekanan 1,5 atm.

3

b.Alat Pembuatan Larutan Stok dan Media

Meliputi: neraca analitik, gelas piala, gelas ukur, pipet tetes dan pipet

volume, hot plate, lemari pendingin / kulkas, kertas label, botol, dan tabung

steril, pH meter digital, autoklaf, drag ball, magnetic stirer, tissue, spatula,

erlenmeyer, alumunium foil.

c. Alat Penanaman Eksplan

Meliputi: Alat diseksi, skalpel, gelas ukur, sprayer alkohol, bunsen

buchner, laminair air flow cabinet, neraca analitik, gelas beker, plastik penutup,

alumunium foil, karet gelang, botol jam, bak pencucian, spons untuk mencuci

eksplan.

d.Alat Uji Kandungan Ajmalisin

Meliputi: UV detector, mortar, pesle, corong pisah, densitometer (Thin

Layer Chromatography-Scanner).

2. Bahan

a. Bahan Eksplan

Bahan eksplan adalah daun tanaman tapak dara (Catharanthus roseus (L.)

G. Don.) yang berbunga merah muda, terutama daun muda (daun ke-3 sampai

ke-6) yang diambil dari pucuk tanaman. Tanaman berasal dari sekitar daerah

kampus UNS yang sudah dibudidayakan / diadaptasikan terlebih dahulu selama

2 minggu di dalam green house.

b.Bahan Pembuatan Larutan Stok dan Media (Media Inisiasi Kalus dan Media

Perlakuan)

1). Media Inisiasi Kalus

Bahan-bahan untuk pembuatan media inisiasi kalus terdiri dari

bahan-bahan kimia pada komposisi dasar media Murashige dan Skoog,

aquades, KOH 1 N, HCL 1N, dan 2,4-D 1 mg/L.

2). Media Induksi Kalus

Bahan yang digunakan pada pembuatan media induksi kalus antara

lain: bahan-bahan kimia pada komposisi dasar media Murashige dan Skoog,

aquades, KOH 1 N, HCL 1 N, serta kinetin dengan berbagai variasi

konsentrasi (0; 50; 100; 150 mg/L). Selain itu pada media perlakuan ini

4

konsentrasi HCL diuji dengan berbagai variasi konsentrasi sehingga

menghasilkan pH 2,9; 3,9; 4,9; dan 5,9.

c. Bahan Sterilisasi

Bahan sterilisasi eksplan adalah clorox murni dan aquades