vol. 03 no.02 oktober 2012 issn no.2086-5783 - unhi.ac.id · pdf filejadi induksi auksin...

Vol. 03 No.02 Oktober 2012 ISSN No.2086-5783

WIDYA BIOLOGI

DEWAN REDAKSI

KetuaI Nyoman Arsana

SekretarisI Putu Sudiartawan

AnggotaEuis Dewi Yuliana, Ni Ketut Ayu Juliasih, Ni Luh Gede Sudaryati, I Wayan Suarda, Israil Sitepu

Redaktur Ahli (Peer Riview)Prof. Dr. I Dewa Made Tantera Keramas,MSc (Program Pasca Sarjana UNHI)

Dr. I Gede Ketut Adiputra (Program Studi Biologi UNHI)Dr. I Wayan Suana, S.Si.,M.Si ( Program Studi Biologi UNRAM)

Jurnal Widya Biologi, (ISSN No. 2086-5783) diterbitkan oleh Program Studi Biologi FakultasMatematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Hindu Indonesia Denpasar, sebagai wadahinformasi ilmiah bidang biologi baik yang berupa hasil penelitian ataupun kajian pustaka

Jurnal Widya Biologi menerima naskah dari dosen, peneliti, mahasiswa maupun praktisi yang belumpernah diterbitkan dalam publikasi lain dengan ketentuan seperti tercantum pada bagian belakangjurnal ini.

LanggananJurnal Widya Biologi terbit dua nomor dalam satu tahun (Maret dan Oktober). Langganan untuk satutahun (termasuk ongkos kirim) sebagai berikut:

1. Lembaga.Institusi : Rp. 150.000,- (seratus lima puluh ribu rupiah)2. Individu/Pribadi : Rp. 75.000,- (tujuh puluh Lima ribu rupiah)3. Mahasiswa : Rp. 30.000,- (tiga puluh ribu rupiah)

Pembayaran dapat dilakukan dengan cara: a) Pembayaran langsung, b) wesel pos. Salinan buktipembayaran (b) harap dikirimkan ke redaksi.

Alamat RedaksiProgram Studi Biologi FMIPA UNHI

Jl Sangalangit, Tembau-Penatih, Denpasar, BaliE-mail : [email protected]

Website : www.unhi.ac.id

PENGARUH AUXIN DAN NUTRIENT TERHADAPVIABILIT AS DAN PERTUMBUHAN BIBIT ANGGREK BOTOLPADA LINGKUNGAN EX-VITRO.I Gede Ketut Adiputra.........................................................................................................1-9

GAMBARAN MIKROSKOPIS HEPATOSIT MENCIT (Mus musculus L.)SETELAH PEMBERIAN PERASAN UMBI SINGKONG SAO PEDRO PETRO(Manihot utilissima Pohl)Ni Nyoman Wirasiti .........................................................................................................10-17

ANALISIS KANDUNGAN LOGAM BERAT PADA LAHAN PERTANIANDI PINGGIR DANAU BUYAN BALINi Luh Suriani dan Ni Made Susun Parwanayoni..............................................................18-21

BIOREMEDIASI LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN CHADMIUM (Cd)PADA AIR TERCEMAR LIMBAH INDUSTRI PENCELUPANDENGAN TUMBUHAN AIR ( Limnocharis flava )Ni Made Susun Parwanayoni dan Ni Luh Suriani..............................................................22-26

KONSUMSI SAYURAN DAN BUAH-BUAHAN MEMICU EKSPRESIGEN PENYANDI ANTIOKSIDAN MELALUI AKTIVASINUCLEAR FACTOR-ERYTHROID 2-RELATED FACTOR 2 (Nrf2)I Nyoman Arsana............................................................................................................27-35

PENGARUH BEBERAPA JENIS PUPUK ORGANIK TERHADAPPERTUMBUHAN TINGGI TANAMAN DAN JUMLAH DAUNCABAI RAWIT VARIETAS CENGEK (Capsicum frutescens L)I Kadek Duarsa, Israil Sitepu..........................................................................................36-43

BERKUMUR EKSTRAK DAUN SIRIH HIJAU (Piper betle L.)MENURUNKAN TOTAL MIKROBA DALAM MULUTDAN AKUMULASI PLAK GIGI Ni Kadek Suartini dan Ni Ketut Ayu Juliasih.....................................................................44-51

WIDYA BIOLOGI

Vol. 03 No 02 Oktober 2012 ISSN No.2086-5783

DAFTAR ISI

PENGARUH AUXIN DAN NUTRIENT TERHADAP VIABILITASDAN PERTUMBUHAN BIBIT ANGGREK BOTOL

PADA LINGKUNGAN EX-VITRO.

I Gede Ketut AdiputraProgram Studi Biologi, FMIPA, Universitas Hindu Indonesia

Jl. Sangalangit, Tembau, Penatih, Denpasar.Email: [email protected]

ABSTRAK

Fase awal pada lingkungan ex-vitro merupakan fase kritis bagi bibit anggrek botol yangdikembangkan dengan teknik kultur jaringan. Kemampuan tanaman untuk mensintesissenyawa organik masih lemah tetapi lingkungan baru ex-vitro sangat keras. Oleh karenaitu, aktivitas autotrofik perlu diinduksi agar tanaman dapat merespon perubahan padalingkungan baru melalui perbaikan struktur atau fungsi. Penelitian ini dilakukan untukmengetahui apakah unsur hara anorganik ataukah hormon pertumbuhan auxin merupakanfaktor essensial dalam induksi perbaikan respon tanaman ini. Bibit anggrek botolphalaenopsis dipindahkan ke media moss sebelum diberilan supplement yang mengandungauxin, pupuk lengkap anorganik atau hanya disiram dengan air sebagai kontrol. Parameterpertumbuhan seperti viabilitas, jumlah akar dan daun diukur setelah berakhirnya pemberianperlakuan selama 5 minggu, gejala-gejala fisiologis secara visual diobservasi selama 5minggu pemberian perlakuan. Penelitian ini menemukan bahwa pertumbuhan yang normaldari bibit yang baru ditransplantasi ke lingkungan ex-vitro terjadi pada tanaman yangdiberikan supplement auxin. Bibit yang diberi pupuk anorganik mengalami penurunanviabilitas dan tanaman yang hanya disiram air mengalami penuaan yang cepat. Penelitianini menyimpulkan bahwa bibit hasil kultur jaringan belum memiliki struktur atau fungsiyang cukup kuat untuk mengatur keseimbangan ion didalam sel.

Kata kunci: induksi, anggrek, auxin, nutrient, viabilitas.

ABSTRCT

Initial period of growth after transplantation is a critical period for plantletpreviously propagated in tissue culture system. While autotrophic activity areremaining very low, new ex-vitro environment is very harsh. Therefore, phototrophicactivity in the plants has to be enhanced to facilitate the ability of the plants tomake an appropriate respond for the environmental changes. This research wasperformed to assess whether inorganic nutrient or plants hormone is moreimportance for the initial growth after transplantation into ex-vitro environment.Orchid plantlets from tissues culture were transferred into moss growth mediumbefore added full strength of auxin containing supplement, inorganic fertilizer oronly sprayed with tap water as control plants. Whereas growth parameter such as,viability, fresh weight, roots and leaf length were measured at the conclusion of 5weeks treatments; physiological symptoms were visually observed during the 5 weekstreatments. This study found that a satisfactory growth of newly transferred plantletinto ex-vitro environment was occurred in plants sprayed with auxin containingsupplement. However, a high mortality was found in plants sprayed with inorganicfertilizer and leaves of control plants were showing early senescence. It is concludedthat micropropagated plants has low capability to regulate ion homeostasis in itcells because anatomical or physiological abnormality.Key words; induction, orchid, auxin, nutrient, viabilities.

1

6

Widya Biologi Vol. 03 No. 02 Oktober 2012 ISSN : 2086-5783

PENDAHULUANInduksi perbaikan struktur dan fungsi bibit

tanaman hasil kultur jaringan perlu dilakukankarena tanaman ini memiliki kekhususanpertumbuhan. Misalnya; (1) hipotrofi danhipoplasia yaitu ukuran helai daun sangatberkurang dan memiliki jaringan pengangkutanyang lebih sedikit (Robinson et al., 2009). (2)mekanisme kontrol penguapan yang tidak normal(Dhawan dan Bhojwani, 1987; Preece 2010).(3) penurunan jumlah enzim Rubisco (Premkumaret al., 2001). (4) shoot/root rasio lebih rendahdari pada tanaman in-vivo (Drew et al., 1992).Kekhususan yang dimiliki oleh tanaman hasilkultur jaringan ini sangat merugikan viabilitasterutama setelah transplantasi ke lingkungan ex-vitro. Secara teori, pertumbuhan bagian atastanaman berhubungan erat dengan fungsi akarsebagai penyedia unsur hara anorganik maupunpenyerapan air. Hubungan yang erat ini dapatdilihat pada gejala defisiensi unsur hara. Tanamanyang mengalami defisiensi unsur hara sulfur akanmenurunkan secara signifikan kadar klorofil totalpada daun (Lee et al., 2012). Disamping itu,kondisi air dan unsur hara pada lingkunganperakaran dapat memberi sinyal terhadapstomata, pembelahan sel dan penampilan daununtuk tujuan adaptasi terhadap perubahankondisi lingkungan (Passioura, 2002). Hubunganyang erat antara ketersediaan unsur hara esensialdan pertumbuhan ini hanya dapat terjadi jikasistem transportasi pada tanaman terorganisasisecara kontinyu. Sistem transpor ini secarafungsional menghubungkan seluruh bagian atastanaman dengan seluruh bagian sistem perakaran(Scarpella dan Meijer, 2004).

Ketidaknormalan tanaman hasil kulturjaringan terutama diakibatkan oleh kondisi mediapertumbuhan di dalam kultur (Rao danNarayanaswami, 1972; Hazarika et al., 2002).Misalnya, karena sistem kultur jaringan memberikondisi stres minimal dan kondisi pertumbuhanoptimal, maka tanaman dapat berkembangdengan sangat cepat. Akan tetapi tanaman yangtumbuh seperti ini memiliki struktur dan fungsi

yang abnormal. Pemberian gula exogenousdapat menumbuhkan plantlet yang nampaknormal, tetapi perangkat fotosintesisnya tidakaktif. Kondisi kultur jaringan jugamengakibatkan daun memiliki lapisan lilin yangrendah dan fungsi stomata yang tidak normalsehingga tanaman tidak mampu mengendalikankehilangan air karena penguapan. Oleh karenalingkungan baru ex-vitro sangat tidak ideal dantidak mampu mendukung pertumbuhan tanamanyang memiliki berbagai varian struktur dan fungsi,maka penyempurnaan perlu diinduksi agarmekanisme redistribusi nutrien anorganik dariakar dan hasil fotosintesis dari daun dapat segeraberlangsung secara normal untuk mempertinggiviabilitas.

Teixeira et al. 2005, menguji secara in-vitropengaruh pengayaan CO

2 terhadap anggrek

cymbidium. Penelitian ini menemukan bahwapemberian CO

2 konsentrasi tinggi pada media

cair tanpa sukrosa dapat meningkatkanfotosintesis. Tanaman ini selanjutnyamenghasilkan berat yang lebih tinggi padalingkungan ex-vitro. Hasil penelitian ini konsistendengan penelitian yang dilaporkan olehMulholland et al. (1997), bahwa peningkatankadar CO

2 atmosfer dapat meningkatkan

aktivitas fotosintesis.Selain penggunaan pengayaan CO

2,

perbaikan pertumbuhan tanaman hasil kulturjaringan juga telah dilakukan dengan manipulasimedia kultur. Deb dan Imchen (2010),melakukan aklimatisasi secara in-vitro denganmenurunkan konsentrasi larutan MS menjadi 1/10. Nutrien MS ini kemudian diganti dengan airdan tanaman ditumbuhkan pada media arang,bata dan kayu. Teknik ini dapat meningkatkanviabilitas dengan biaya lebih murah. Penelitianyang hampir sama juga dilakukan olehLamhamedi et al. (2003). Tanaman hasil kulturjaringan ditumbuhkan pada media yangmengandung sukrosa selama 6 minggu dankemudian ditumbuhkan dalam media tanpasukrosa selama 6 minggu sebelum dipindahkanke media tanah. Penelitian ini menyimpulkan

2

7

bahwa aklimatisasi tanpa sukrosa in-vitro dapatmeningkatkan kapasitas fotosintesis.

Aklimatisasi in-vitro baik melalui pengayaanCO

2 ataupun melalui manipulasi media kultur

nampaknya masih memerlukan aklimatisasilanjutan. Aklimatisasi ini diperlukan karenaadanya perubahan kondisi pertumbuhan sepertikelembaban relatif yang lebih rendah, intensitassinar lebih tinggi dan tidak aseptik (Hazarika etal. 2002). Perubahan kondisi yang cepat padawaktu transplantasi dapat mengakibatkan stresdan tanaman mengalami hambatan pertumbuhan,pengurangan aktivitas metabolisme, aktivitasfotosintesis dan realokasi sumber metabolit(Tognetti et al. 2012). Pada kondisi yang serius,tanaman ini dapat mengalami peningkatanmortalitas pada fase setelah transplantasi(Lamhamedi, 2003). Oleh karena itu, walaupunaklimatisasi telah dilakukan pada lingkungan in-vitro, tetapi pada awal pertumbuhannya padalingkungan ex-vitro tanaman masih memerlukanpenyempurnaan pertumbuhan.

Menurut Tognetti et al. (2012), senyawayang berperan penting dalam menghadapi stresakibat perubahan lingkungan adalah auxin. Auxinini merupakan fitohormon yang memediasiberbagai respon perkembangan danpertumbuhan (Napier dan Venis, 1995),mengkoordinasi fisiologi dan perkembangantanaman (Robert dan Friml, 2009) danmerangsang perpanjangan dan pembelahan sel(Campanoni dan Nick, 2005). Perbaikanstruktur yang terjadi melalui pemberian auxin iniselanjutnya memerlukan koordinasi denganproduk metabolime terutama sukrosa. Keduasenyawa ini merupakan signal untukmengarahkan pertumbuhan tanaman sebagairespon adaptasi (Hammond dan White, 2008).Secara kebetulan, auxin juga dapat menaikkanlaju fotosintesis (Bidwell dan Turner, 1966, Ben-Gera et al., 2012). Jadi induksi auksin menjadisangat penting untuk penyempurnaanpertumbuhan pada lingkungan baru ex-vitro.Menurut Reed et al. (1998), aliran auksin secarapolar dari daun ke akar sangat menentukan

pertumbuhan akar. Pertumbuhan akar yangnormal selanjutnya sangat penting untukmenyediakan substrat bagi biosintesis berbagaisenyawa organik di daun.

Agar biosintesis senyawa struktural maupunfungsional dapat berlangsung secaraberkelanjutan, maka setelah penyempurnaanstruktur dan fungsi terjadi, keberlanjutan impornutrien anorganik diperlukan. Akan tetapi, waktupemberian dan dosis senyawa anorganik yangdiperlukan oleh tanaman anggrek botolphalaenopsis pada lingkungan baru ex-vitrotersebut masih belum jelas, apakah dapatdiberikan bersamaan dengan pemberian auxinataukah setelah perlakuan dengan auxin.

BAHAN DAN METODEBibit anggrek yang dikembangkan dengan

teknik kultur jaringan dan dijual dalam kemasanbotol, dibeli dari pedagang anggrek. Botol botoltersebut dibungkus dengan beberapa lapis kertaskoran kemudian dipecahkan untuk mengeluarkanbibit anggrek yang ada di dalam botol. Mediakultur yang masih melekat pada bibit tanamandibersihkan dengan semprotan air dan kemudiandikering anginkan diatas kertas. Bibit iniselanjutnya ditanam dalam kompot pada mediamoss dalam tray plastik berlubang. Kompot inikemudian ditempatkan dalam tempat persemaianyang telah diberi jaring shading net.

Suplemen auxin yang digunakan dalampenelitian ini merupakan larutan yangmengandung senyawa organik dan senyawaanorganik. Komposisi senyawa yang ada padasuplemen ini adalah seperti yang disajikan padaTabel 1. Senyawa ini diberikan dengan dosisfull strength yaitu sama dengan dosis yangdianjurkan pada pemakaian. Dua kompot bibitanggrek disiram setiap hari dengan larutan inimenggunakan hand sprayer selama 5 minggu.Satu kompot bibit anggrek juga disiram setiaphari menggunakan pupuk anorganik lengkapdengan dosis full strength. Pupuk ini memilikikomposisi seperti disajikan pada Tabel 1. Pupukini dijual dalam bentuk serbuk, sehingga harus

Pengaruh Auxin dan Nutrient terhadap Viabilitas dan Pertumbuhan Bibit Anggrek Botol .... Adiputra

3

8


dilarutkan sebelum pemakaian menggunkan handsprayer. Satu kompot sebagai kontrol hanyadisiram dengan air. Secara keseluruhan, jumlahbibit anggrek yang digunakan pada penelitian iniadalah 4 kompot.

HASIL Bibit anggrek botol yang diberi unsur haralengkap maupun yang hanya disiram dengan airmengalami gangguan pertumbuhan. Akan tetapi,gangguan ini tidak ditemukan pada tanaman yangdiberi suplemen liquinox. Gangguan pertumbuhanberupa gejala busuk batang pertama kali ditemu-kan setelah tanaman diberi unsur hara lengkaphyponex selama 14 hari. Bagian pangkal helaiandaun nampak membusuk dan jika helai daun ini

diangkat maka akan mudah terlepas dari bagianlain tanaman (Gambar 1A). Pada HST 23, viabi-litas tanaman ini hanya mencapai 50% (Gambar1B). Karena kerusakan tanaman nampak sangathebat, setelah HST 23 tanaman ini tidak lagi diberiunsur hara lengkap hyponex tetapi hanya disiramdengan air. Walaupun daun dari tanaman yangtersisa ini tidak menunjukkan gejala busukbatang, tetapi jumlah akar yang dimiliki lebihsedikit dari tanaman yang diberi Liquinox.Beberapa dari akar ini nampak mengkerutkemungkinan karena mengalami kehilangan turgor(Gambar 1A). Tanaman yang diberi supplementliquinox tidak menunjukkan gejala busuk batang(Gambar 1 C) dan viabilitasnya 100% padaperiode yang sama (Gambar 1D).

Tabel 1. Komposisi suplemen auxin (Liquinox) dan pupuk anorganik (Hyponex) yang digunakandalam penelitian ini.

4

9


Gambar 1. Bibit anggrek dari botolyang sama ditumbuhkan dalam 2kompot. Kompot 1 diberi supplemenyang mengandung auxin (Liquinox) dankompot ke 2 diberi pupuk anorganiklengkap Hyponex. Bibit yang diberiHyponex menunjukkan gejala busukbatang (A) dan viabilitas hanya 50%pada HST 23 (B). Bibit yang diberiliquinox tidak menunjukkan gejala busukbatang (C) dan viabilitas 100% padaHST yang sama (D).

Gambar 2. Bibit anggrek dari 2 botol yangberbeda ditumbuhkan dalam 2 kompot.Kompot 1 diberi supplemen yang mengandungauxin (Liquinox) dan kompot ke 2 hanyadisiram dengan air. Bibit yang hanya disiramdengan air menunjukkan gejala penuaan dini,daun yang lebih tua mengalami klorosis sangatcepat mulai tampak pada HST 10 (B). Bibityang diberi liquinox tidak menunjukkan gejalapenuaan dini dan pertumbuhan nampak normalpada periode yang sama (A).

5

10


Berbeda dengan tanaman yang diberi unsurhara, tanaman yang hanya disiram dengan airmenunjukkan gejala klorosis yang sangat cepatyaitu pada HST 10. Gejala ini terutama dijumpaipada daun yang lebih tua (Gambar 2B).Walaupun kerusakan tidak seberat tanaman yangdiberi unsur hara full strength, tanaman yanghanya disiram dengan air ini juga mengalamipenurunan viabilitas. Bibit anggrek botol yangdiberi suplemen liquinox tidak menunjukkangejala busuk batang maupun klorosis (Gambar2A). Suplement ini mengandung senyawaorganik (Vit. B1, alpha naphthalene acetic acid)maupun senyawa anorganik (P

2O

5 dan besi).

Senyawa-senyawa ini merupakan bagian daripenyusun media tanam kultur jaringan. Padalingkungan yang alami, senyawa organik tersebuttidak tersedia secara exogenous tetapi disintesisoleh tanaman secara autotroph.

PEMBAHASANTerjadinya kerusakan pertumbuhan jika

tidak diberi suplemen yang mengandung senyawaorganik menimbulkan beberapa spekulasi tentangfungsi struktur tanaman hasil kultur jaringan. Padatahap awal, proses transplantasi merupakanperubahan kondisi lingkungan yang cepat, danperubahan ini dapat menimbulkan stres (Tognettiet al. 2012). Stres yang terjadi pada tanaman initidak dapat diatasi dengan pemberian senyawaanorganik atau hanya dengan pemberian air.Pemberian unsur hara lengkap full strengthbahkan menyebabkan terjadinya mortalitas yangtinggi pada tanaman. Hal ini menunjukkan bahwastres yang disebabkan oleh transplantasi kelingkungan ex-vitro menyebabkan terjadinyaperubahan keseimbangan konsentrasi ion-ion didalam sel. Pemeliharaan keseimbangan inimerupakan masalah fundamental bagi fisiologikehidupan sel karena berfungsi untuk mengurangiion yang telah berada pada konsentrasi toksikatau menambah ion yang masih berada padatingkat kekurangan (Zhu, 2007). Pada penelitianini, pemberian unsur hara lengkap kemungkinanmenyebabkan terjadinya akumulasi ion toksik

pada daerah sitoplasma yang merupakan tempatberlangsungnya berbagai biosintesis senyawaorganik. Menurut Munns (2002), tanaman yangtoleran terhadap kadar garam tinggi memilikikemampuan untuk mencegah terjadinyaakumulasi garam sampai tingkat toksik di daerahsitoplasma dan dinding sel. Gejala busuk batangatau mudahnya daun terlepas dari tanaman(Gambar 2) yang ditemukan pada penelitian inikemungkinan merupakan indikator bahwatanaman anggrek hasil kultur jaringan tidakmampu mengatasi akumulasi ion yang terjadisetelah pemberian unsur hara lengkap. Di daerahsitoplasma dan dinding sel, unsur hara lengkapyang diberikan ini kemungkinan terakumulasisampai mencapai tingkat toksik. Akumulasitoksik pada dinding sel menyebabkan rusaknyastruktur terutama pada pangkal daun danakumulasi ion toksik pada sitoplasmamenyebabkan terhentinya berbagai biosintesissenyawa fungsional. Situasi ini kemudianmenyebabkan terjadinya mortalitas yang tinggipada tanaman yang diberi unsur hara lengkap.

Kemungkinan lain adalah tanaman yangditransplantasi ke lingkungan ex-vitro inimengalami stres bukan karena transplantasi tetapiterutama disebabkan oleh stres garam tinggi (saltstress). Stres garam tinggi ini dapatmenyebabkan terjadinya hyperosmolaritas danketidakseimbangan ion (Yokoi et al., 2002). Halini sesuai dengan pendapat Junghans et al.,(2006) bahwa salt stress mempunyai pengaruhyang sama dengan kekeringan yaitumenyebabkan osmotik stres. Stres osmosis iniselanjutnya menyebabkan terjadinya penurunantranspor auxin. Pada penelitian ini, penurunantranspor auksin kemungkinan terjadi danmenyebabkan terhentinya berbagai koordinasifisiologis pada tanaman. Salah satu akibatnyaadalah akumulasi ion toksik pada daerahsitoplasma atau dinding sel menyebabkanterhentinya berbagai aktivitas metaboliksitoplasma.

Variasi struktur dan fungsi akibatketergantungan tanaman dari senyawa organik

6

11


exogenous pada kondisi lingkungan in-vitro(Robinson et al., 2009; Dhawan dan Bhojwani,1987; Preece, 2010, Premkumar et al., 2001),kemungkinan juga dapat memberi kontribusiterhadap terjadinya akumulasi ion toksik ini. Padakondisi struktur dan fungsi yang belum normal,ketersediaan unsur hara yang meningkat tidaksegera diubah menjadi senyawa organik untukpertumbuhan tetapi justru dibiarkan terakumulasisampai pada level toksik di daerah sitoplasma.Biosintesis senyawa anorganik menjadi senyawaorganik yang tidak proporsional ini dapat terjadiakibat lambatnya penyerapan dan redistribusisenyawa anorganik akibat sedikitnya jaringanpengangkutan, sedikitnya CO

2 yang memasuki

daun dan tidak terkendalinya penguapan olehstomata. Oleh karena itu, jika tanaman hanyadiberi air pada lingkungan baru ex-vitro, senyawafungsional yang ada pada daun tidak dapat direproduksi. Pada kondisi ini, sedikitnyabiosintesis senyawa organik baru, mengakibatkanjumlah substrat yang diperlukan untuk biosintesismakromolekul tidak tersedia dalam jumlah yangcukup. Tanaman tidak mampu memberi responfisiologi atau struktur yang memadai untukmenghadapi lingkungan baru yang keras sepertikekeringan, intensitas sinar yang lebih tinggi atauadanya serangan penyakit.

Berbeda dengan pemberian unsur haralengkap, pemberian suplemen liquinox dapatmemelihara pertumbuhan yang normal padalingkungan baru ex-vitro. Hal ini menunjukkanbahwa senyawa organik (auksin dan Vit. B1) dansenyawa anorganik (fosfat dan besi) yangterdapat pada suplemen liquinox ini memilikifungsi penting dalam proses adaptasi. Fungsi inimeliputi pemeliharaan keseimbangan ion danpeningkatan biosintesis senyawa organik darisenyawa anorganik. Hal ini sesuai dengan

pendapat Napier dan Venis (1995), Robert danFriml (2009), yang mengatakan bahwa hormonauxin berfungsi untuk memediasi berbagai responpertumbuhan dan mengkoordinasi fisiologi danperkembangan tanaman. Temuan ini selanjutnyamenimbulkan beberapa pertanyaan; kenapaanggrek hasil kultur jaringan ini tidak mampumenghasilkan hormon auxin dalam jumlah yangcukup sehingga harus diberikan secaraexogenous? Apakah ketergantungan ini bersifatpermanen atau dapat diatasi setelah periodeaklimatisasi sehingga tanaman mampu melakukanbiosintesis secara autotrofik? Untuk menjawabpertanyaan ini maka diperlukan penelitianlanjutan. Metode yang dapat diusulkan untukmenjawab pertanyaan ini adalah melakukanpeningkatan pemberian unsur hara secarabertahap, bersamaan dengan periodepengurangan pemberian auxin exogenous.

KESIMPULANAnggrek botol yang dikembangkan melalui

teknik kultur jaringan masih memerlukanpenyempurnaan struktur dan fungsi setelahtransplantasi ke lingkungan ex-vitro.Penyempurnaan ini dapat dilakukan denganpemberian suplemen yang mengandung auxinsejak tanaman ditransplantasi ke lingkungan baruex-vitro. Akan tetapi belum diketahui berapalama pemberian ini harus dilakukan sampaitanaman benar-benar mampu memenuhikebutuhannya akan senyawa organik untukpertumbuhan dan reproduksi. Jadi penelitian inimenyimpulkan bahwa tanaman anggrek yangsebelumnya dikembangkan dengan teknik kulturjaringan masih memiliki sifat heterofil yaituketergantungan terhadap senyawa organikexsogenous.

7

12


DAFTAR PUSTAKA

Ben-Gera, H., I. Shwartz, M.R. Shao, E. Shani,M. Estelle, dan N. Ori. 2012. Entire andgoblet promote leaflet development intomato by modulating auxin response. ThePlant Journal, Volume 70, Issue 6, pages903–915. DOI: 10.1111/j.1365-313X.2012.04939.x

Bidwell, R.G.S. dan W.B. Turner. 1966. Effectof growth regulators on CO

2 assimilation

in leaves, and in its correlation with the budbreak response in photosynthesis. PlantPhysiol. 41: 267-270.

Campanoni, P. dan P. Nick. 2005. Auxin-dependent cell division and cell elongation.1-naphthaleneacetic acid and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid activatedifferent pathways. Plant Physiol. vol.137no.3; 939-948.

Deb, C.R. dan T. Imchen. 2010. An efficient in-vitro hardening technique of tissue cultureraised plants. Biotechnology. Dept. OfBotany, Nagaland University, India.

Dhawan, V. dan S.S. Bhojwani. 1987.Hardening in vitro and morpho-physiological changes in the leaves duringacclimatization of micropropagated plantsof Leucaena leucocephala (LAM.) dewit. Plant Science vol. 53, issue 1, pp. 65-72.

Drew, A.p.,K.l. Kavanagh, C.A. Maynard.1992. Acclimatizing micropropagatedblack cherry by comparison with half-sibseedlings. Physiologia Plantarum 86: 459-464.

Hammond, J.P. dan P.J. White. 2008. Sucrosetransport in the phloem: integrating rootresponses to phosphorus starvation.Journal of Experimental Botany, vol 59,No. 1, pp. 93-109. Doi: 10.1093/jxb/erm221.

Hazarika, B.N., V.A. Parthasarathy danBhowmik 2002. The physiological statusof micropropagated plants –A review.Agric. Rev. 23(1):53-58.

Junghans, U., A. Polle, P. Düchting, E. Weiler,B. Kuhlman, F. Gruber, dan T.Teichmann. 2006. Adaptation to highsalinity in poplar involves changes in xylemanatomy and auxin physiology. Plant,Cell and Environment 29, 1519–1531.doi: 10.1111/j.1365-3040.2006.01529.x.

Lamhamedi, M.S., H. Chamberland dan F.M.Tremblay. 2003. Epidermal transpiration,ultrastructural characteristics and netphotosynthesis of white spruce somaticseedlings in response to in vitroacclimatization. Physiologia Plantarum,118: 554–561. doi: 10.1034/j.1399-3054.2003.00146.x

Lee, B.R., S. Muneer, K.Y. Kim, J.C. Avice,A. Ourry dan T.H. Kim. 2012. S-deficiency responsive accumulation ofamino acids is mainly due to hydrolysis ofthe previously synthesized proteins – notto de novo synthesis in Brassica napus.Physiologia Plantarum. doi: 10.1111/j.1399-3054.2012.01669.x

Mulholland, B.J., J. Craigon, C.R. Black, J.J.Colls, J. Atherton, dan G. Landon. 1997.Impact of elevated atmospheric CO

2 and

O3 on gas exchange and chlorophyll

content in spring wheat (Triticumaestivum L). Journal of experimentalBotany, vol. 48, No. 315, pp. 1853-1863.

Munns, R. 2002. Comparative physiology ofsalt and water stress. Plant, Cell andEnvironment 25:239-250.

Napier, R.M. and M. Venis. 1995. Auxin actionand auxin-binding proteins. NewPhytologist, Vol.129, Issue 2: 167-201.

8

13

Passioura, J.B. 2002. ‘Soil conditions and plantgrowth’. Plant, Cell & Environment,25: 311–318. doi: 10.1046/j.0016-8025.2001.00802.x

Preece, J.E. 2010. Acclimatization of Plantletsfrom In vitro to the Ambient Environment.Encyclopedia of Industrial Biotechnology:Bioprocess, Bioseparation, and CellTechnology. 1–9

Premkumar, A, J.A. Mercado dan M.A.Quesada. 2001. Effects of in vitro tissueculture conditions and acclimatization onthe contents of Rubisco, leaf solubleproteins, photosynthetic pigments, and C/N ratio. Journal of Plant Physiology,Volume 158, Issue 7, pp. 835-840

Rao, P.S. dan S.Narayanaswami. 1972.Morphogenetic investigations in calluscultures of Tylophora indica. PhysiologiaPlantarum, 27: 271–276. doi: 10.1111/j.1399-3054.1972.tb03613.x

Reed, R.C., S.R. Brady, G.K. Muday. 1998.Inhibition of auxin movement from theshoot into the root inhibits lateral rootdevelopment in Arabidopsis. Plant Physiol.118: 1369-1378.

Robert, H.S. dan J. Friml. 2009. Auxin and othersignals on the move in plants. NatureChemical Biology 5, 325-332.Doi:10.1038/nchembio.170

Robinson, J.P., S.J. Britto dan S. Santhilkumar.2009. Comparative anatomical studies onEmilia zeylanica C.B. Clarke with in vitroregenerated plants. Middle-East Journalof Scientific research 4 (3): 140-143.

Teixeira da Silva, J.A., D.D.T. Giang, dan M.Tanaka. 2005. In vitro acclimatization ofbanana and cymbidium. InternationalJournal of Botany 1 (1):41-49.

Tognetti, V.B., Muhlenbock, dan F.V.Breusegem. 2012. Stress homeostasis-the redox and auxin perspective. Plant,Cell & Environment. Volume 35, Issue2:321-333.

Yokoi, S., R.A. Bressan and P.M. Hasegawa.2002. Salt stress tolerance of plants.JIRCAS working report 25-33.

Zhu, J-K. 2007. Plant salt stress. Encyclopediaof life sciences. John Wiley & Sons.


9

14


GAMBARAN MIKROSKOPIS HEPATOSIT MENCIT (Mus musculus L.)SETELAH PEMBERIAN PERASAN UMBI SINGKONG SAO PEDRO PETRO

(Manihot utilissima Pohl)

Ni Nyoman WirasitiJurusan Biologi, FMIPA, Universitas Udayana, Kampus Bukit jimbaran

Email : [email protected]

ABSTRAK

Penelitian mengenai pemberian perasan umbi singkong Sao Pedro Petro (Manihotutilissima Pohl) secara oral pada 20 ekor mencit betina berusia 7 minggu telah dilakukanuntuk mengetahui gambaran mikroskopis hepatosit mencit. Mencit dibagi menjadi 5kelompok sesuai dengan konsentrasi perasan yang digunakan yakni : Kelompok I diberiaquadest (Kontrol), Kelompok II : konsentrasi perasan 10% (P

1), Kelompok III :

konsentrasi 20% (P2), Kelompok IV : konsentrasi 30% (P

3), Kelompok V : konsentrasi

40% (P4). Setelah 9 minggu perlakuan ( pada hari ke 64) mencit dibedah dan diambil

hatinya untuk diproses secara mikrotehnik. Data dikumpulkan dengan menggunakankriteria skor yaitu : 0,1,2,3 dan 4 untuk menunjukkan jenis kerusakan serta derajat kerusakanhepatosit. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa, pemberian perasan umbi singkongSPP dalam volume yang sama dan konsentrasi yang berbeda, dapat menimbulkankerusakan yang bersifat reversibel (bengkak keruh dan perubahan hidropik) dengan korelasisedang antara kontrol dengan perlakuan 30% dan 40%. Hal ini diketahui setelah datayang diperoleh dianalisis dengan menggunakan Chi Square untuk independensi antarafaktor kerusakan dengan perlakuan pada level signifikan 5%, yang kemudian dilanjutkandengan Uji C untuk mengetahui derajat hubungan antar faktor dalam daftar kontingensi.

Kata kunci : Umbi singkong SPP, Mus musculus L., Mikroskopis hepatosit

ABSTRACT

Effect of cassava juice (Manihot utilissima Pohl) on mouse hepatocytes has beenstudied. Seven weeks old of 20 female mice were divided into 5 groups beforeorally given cassava juice (Sao Pedro Petro) in different juice concentration. GroupI was the control group, were given only distilled water, Group II, III, IV and V wasthe experimental groups and were given 10, 20, 30 and 40% concentration of thecassava juice, respectively. After 9 weeks of treatment, those mice were dissectedand their livers were processed using micro-engineering. Type and degree of damagein hepatocytes after the treatment were scored 0, 1, 2, 3, and 4. This study foundthat cassava juice could cause reversible hepatocyte damages such as cloudyswelling and hydropic change. Data analysis, using Chi Square with 5% level ofsignificant and followed by C test to determine the degree of correlation betweenthe factors, indicated a moderate correlation between control and treatment using30 and 40% cassava juice.

Keyword : Cassava tubers SPP, Mus musculus L., Microscopic hepatocytes

10

15

PENDAHULUANPenggunaan obat-obat tradisional dewasa

ini makin meluas di kalangan masyarakatIndonesia, baik sebagai pencegahan maupunpengobatan terhadap suatu penyakit. Sepertihalnya usaha pengobatan kanker atau tumordengan umbi singkong Sao Pedro Petro (SPP)yang pertama kali diperkenalkan dalam duniakedokteran Indonesia oleh dr Goenawan diCisarua, Bogor. Dalam penggunaannya sebagaiobat, umbi singkong dipotong seperlunyakemudian dikupas kulit coklatnya. Umbi singkongdengan kulit putihnya digunakan sebagai obatdengan dosis permulaan 10 gram singkong,dikunyah dan ditelan sedikit demi sedikit. Untukdosis selanjutnya, tiap minggu dinaikkan sebanyak5 gram. Dosis 3 x 30 gram adalah dosis maksimalyang dapat diberikan selama satu sampai tigabulan. Dilaporkan adanya keberhasilanpengobatan tumor payudara dengan umbisingkong SPP, diperoleh data sbb; untukpengobatan tumor jinak (lipoma) yang tidakterlalu besar dapat dihilangkan sama sekali, untukatheroma, sekitar 60% memberikan hasil yangbaik, untuk pengobatan karsinoma dari 175penderita diperoleh 67 penderita mengalamikemajuan klinis yang berarti mencapai sekitar38% (Simanjuntak, 1995). Meskipun umbisingkong sudah lama digunakan sebagai obat,namun usaha untuk mencegah terjadinya efeksamping yang merugikan perlu diperhatikanterutama terhadap penggunaan yang sifatpemakaiannya lama dan terus menerus.

Tanaman singkong yang berasal dariAmerika Selatan dan tumbuh baik di daerahtropis, termasuk ke dalam divisio Spermatophyta,klass Dicotyledoneae, ordo Euphorbiales, familiaEuphorbiaceae, genus Manihot, spesies Manihotutilissima Pohl. Mempunyai habitus perdu, tinggi2-3 meter, batang berkayu, daun tunggal berbagimenjari berjumlah 7-9 helai, umbi akar tidakbertangkai, warna kulit luar coklat hitam, kulitdalam putih (Benson, 1975).

Duston, Henry dan Auld (1906) berhasilmenemukan glikosida sianogenik yang disebut

glikosida manihotoksin. Glikosida manihotoksinmempunyai susunan atau kandungan sepertipada linamarin C

10H

17O

6N yang terdapat dalam

umbi singkong SPP, sehingga glikosidamanihotoksin sering disebut glikosida linamarin.Zat ini oleh enzim linase diuraikan menjadi aseton,asam sianida dan glukosa. Dengan adanyaglikosida linamarin pada singkong, maka semuajenis singkong mengandung racun HCN.Kandungan HCN pada kulit umbinya adalah 3-4 kali kandungan HCN dalam umbinya tanpakulit. Pada jenis-jenis yang beracun sepertisingkong SPP, kulit umbinya mengandung0,012% - 0,056% HCN, sedangkan umbinya0,013% - 0,037%. HCN merupakan racunsitoplasma yang dapat menghambat kerja enzim-enzim intraseluler (Soeroto dan Samad, 1983;Soemartono,1981).

Glikosida sianogenik merupakan senyawayang secara potensial sangat beracun karenadapat terurai menjadi HCN. Asam sianidadiabsorbsi usus dan melalui aliran darah akanterbawa ke hati. Asam ini di dalam mitokondriasel hati dirubah menjadi thiosianat oleh enzimrhodenese atau thiosulfat transulfurase. Thiosianatyang terbentuk sebagian dikeluarkan melalui urinedan sebagian lagi tersimpan di darah. Thiosianatdalam darah dapat dirubah kembali menjadisianid bebas oleh enzim thiosianat oksidase, yangdapat meracuni sel (William, 1959). Di dalamdarah sianida akan berikatan dengan hemoglobin.Akibatnya, ikatan antara hemoglobin denganoksigen menjadi berkurang, sehingga oksigenyang diedarkan ke jaringan maupun ke selberkurang juga. Kekurangan oksigen dapatmenyebabkan terjadinya perlemakan di hatisebagai akibat dari kurangnya kemampuan hatiuntuk mengoksidasi asam lemak bebas menjadiCO

2 dan H

2O (Smith, 1975; Ressang,1984).

Hati berperanan dalam berbagai prosesmetabolisme seperti : metabolisme karbohidrat,lemak, protein dan zat-zat toksik. Dalammetabolisme karbohidrat, hati berfungsimenyimpan glikogen, pembentukan glukosa danglukoneogenesis. Glikogen disimpan dalam hati

Gambaran Mikroskopis Hepatosit Mencit (Mus musculus L.) setelah Pemberian Perasan Umbi Singkong .... Wirasiti

11

16


jika kadar glukosa darah naik, sebaliknyaglikogen akan diuraikan menjadi glukosa jikakadar glukosa darah turun (Anderson danMcCarty, 1981). Hati dalam metabolisme lemakberfungsi memecah lemak netral menjadi gliseroldan asam lemak. Asam lemak kemudian dipecahmenjadi Acetil Ko enzim A yang selanjutnyamasuk ke siklus asam trikarboksilat dandioksidasi untuk mengeluarkan energi. Semuaprotein plasma kecuali gamma globulin, disintesisdi dalam hati. Penurunan protein plasmamenyebabkan sel hati bermitosis (Guyton, 1995).Hati juga memegang peranan penting dalammetabolisme zat-zat toksik (detoksifikasi),sehingga dalam keadaan keracunan hati seringkali ikut terkena (Anderson, 1981; Ganong,1983).

Dalam fungsinya sebagai detoksifikasi, selhati sering kali mengalami perubahan patologipada zona sentral maupun perifer dari lobulushati. Perubahan ini terbagi dalam beberapa jenisyaitu : metamorfosis perlemakan, nekrosis dansirosis (Thomas dan Sandritter, 1988).Kerusakan biokimia pada sel hati hanyamenimbulkan perubahan degeneratif yangbersifat reversibel. Perubahan ini terbagi menjaditiga bagian : bengkak keruh, perubahan hidropikdan perlemakan sel. Sedangkan nekrosis ataukematian sel merupakan tingkat kerusakan yangpaling tinggi dan bersifat ireversibel. Nekrosisterlihat jelas pada perubahan inti yang terbagimenjadi tiga tingkatan : piknosis, karioreksis dankariolisis (Anderson dan McCarty, 1981).

Menurut Junqueira dan Corneiro (1980) hatimempunyai kemampuan regenerasi yangmengagumkan. Kerusakan jaringan hati akibatkerja zat-zat toksik akan memacu suatumekanisme dimana hati mulai membelah sampaiperbaikan masa jaringan semula tercapai.Sebaliknya, umbi singkong dengan kandunganasam sianidanya merupakan bahan yang bersifatsitostatik dapat menghambat terjadinyapembelahan sel (Widodo, 1976).

Beranjak dari informasi tersebut, makadilakukan penelitian yang bertujuan untuk

mengetahui pengaruh pemberian perasan umbisingkong Sao Pedro Petro (Manihot utilissimaPohl) terhadap gambaran mikroskopis hepatositmencit (Mus musculus L.).

BAHAN DAN METODEBahan yang digunakan dalam penelitian ini

adalah umbi singkong SPP, diperoleh dari KebunPercobaan Genteng Bayuwangi. Mencit betinastrain Balb-C, diperoleh dari LaboratoriumMikrobiologi Fakultas Kedokteran HewanUniversitas Airlangga. Bahan mikroteknik; Bufferformalin, aquadest, alkohol, xylol, parafin,larutan Mayer hematoksilin, eosin. Kandangmencit (kandang plastik) ukuran 36cm x 29cm x13cm dengan tutup kawat kasa berukuran 46cmx 39cm. Sebagai alasnya, kandang mencitdilengkapi dengan sekam untuk menjagakandang tetap kering dan hangat. Alat yangdiperlukan berupa; pisau, timbangan, parutan,kain flanel, jarum gavage, gelas ukur, alat bedah,papan bedah, kaca obyek, autotehnikon,mikrotum, mikroskop, kamera, alat tulis menulis.Makanan yang diberikan pada mencit adalahmakanan ayam pelet Par-G yang diperoleh dariNgagel Jaya P.S Surabaya.

Sampel dipilih dengan cara MultistageRandom Sampling (Nazir, 1988), denganbeberapa variabel kendali dan dipilih secararandom tanpa pengembalian. Dengan cara iniakan diperoleh sampel yang benar-benarmendekati homogen murni. Variabel kendalipertama yang dimaksud meliputi; berat badanmencit berkisar antara 20-25 gram, jenis kelaminbetina, umur 7 minggu, kandang mencit,makanan, jumlah mencit perkandang. Seminggusebelum perlakuan, mencit dikarantina dengantujuan untuk mendapatkan kondisi binatangpercobaan yang homogen dalam hal kesehatan,lingkungan (makanan, kelembaban, ventilasi,ukuran kandang) maupun berat badan.

Pola penelitian yang digunakan dalampenelitian ini adalah pola penelitian eksperimentaldengan sampel seluruhnya berjumlah 20 ekor.Sampel-sampel ini kemudian dibagi menjadi 5

12

17

kelompok dengan masing-masing kelompokterdiri dari empat ekor mencit. Kelompok I diberi0,3ml aquadest (kontrol), kelompok II diberi 0,3ml perasan umbi singkong SPP 10% (P

1),

kelompok III diberi 0,3ml perasan umbi singkongSPP 20% (P

2), Kelompok IV diberi 0,3ml

perasan umbi singkong SPP 30% (P3),

Kelompok V diberi 0,3ml perasan umbi singkongSPP 40% (P

4). Perasan umbi singkong SPP

dibuat dengan cara; umbi singkong dikupas kulittipisnya, kulit yang tebal ikut digunakan kemudiandicuci. Umbi ditimbang sebanyak 200gr, diparut,diperas sampai airnya habis dan disaring. Dengandemikian diperoleh air perasan dengankonsentrasi 100%. Air perasan ini kemudiandiencerkan dengan aquadest menjadi 10%, 20%,30% dan 40%. Masing-masing kelompok diberiperlakuan oral dengan jarum gavage satu kalisehari selama 9 (sembilan) minggu.

Pada hari ke 64 mencit dibedah untukdiambil hatinya. Selanjutnya dilakukan variabelkendali kedua yaitu : hati yang diambil harus utuh,tidak rusak atau robek (makroskopis) dansediaan harus menggambarkan hati secaramenyeluruh (mikroskopis). Hati yang utuhkemudian dimasukkan ke dalam larutan formalinbuffer untuk diproses secara mikroteknik.Pembuatan preparat menggunakan TehnikPemrosesan Autotehnikon dan pewarnaanHematoksilin – Eosin. Dengan pewarnaanHematoksilin – Eosin, hepatosit tampakberwarna eusenofilik dengan nukleus berbentukovoid dan berwarna gelap (Soekamto danSuparman, 1987).

Data dikumpulkan dengan cara mengamatisediaan di bawah mikroskop. Untuk satu ekormencit dibuat satu preparat, dimana tiap preparatterdiri dari 10 irisan. Selanjutnya diambil 5 irisandari 10 irisan secara random untuk 5 pengamatan.

Hasil pengamatan dimasukkan ke dalam tabeldengan kriteria skor sebagai berikut; skor 0adalah sel-sel normal, skor 1 adalahpembengkakan sel atau bengkak keruh, skor 2adalah perubahan hidropik, skor 3 adalahperlemakan atau penimbunan lemak, dan Skor4 adalah nekrosis. Angka-angka 0,1,2,3,4,menunjukkan jenis kerusakan sekaligusmenunjukkan derajat kerusakan hepatosit mencit(Anderson dan McCarty, 1981).

ANALISIS DATAData yang diperoleh dianalisis dengan

menggunakan Chi – Square untuk independensiantara faktor kerusakan dengan pemberianperasan singkong SPP, dengan menggunakantabel kontingensi 5 (variabel yang diteliti) x 5(perlakuan) seperti Tabel 1, sedangkanpersamaan Chi – Square adalah:

X2 = Σ (Oij - Eij) 2 / Eij

dimana Eij = (N

io x O

oj)/N.

Bila data yang diperoleh signifikan, makadilanjutkan dengan Koefisien Kontingensi Cuntuk mengetahui derajat hubungan antar faktordalam daftar kontingensi. Supaya harga C yangdiperoleh dapat dipakai untuk menilai derajatasosiasi antara dua faktor, maka harga C inikemudian dibandingkan dengan harga Cmaksimum (Sudjana, 1982). PersamaanKontingensi C adalah:

Koefisien Kontingensi C =

dengan C maksimum =

xj=1

X2X2+N

m-1m


13

18


HASIL DAN PEMBAHASANDengan menggunakan tabel kontingensi 5 x

5, maka diperoleh jumlah derajat kerusakanhepatosit setelah pemberian umbi singkong SPPselama 9 minggu perlakuan seperti yang tercantumpada Tabel 2.

Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa selama 9minggu perlakuan, skor 3 (perlemakan sel) dan4 (nekrosis) belum terjadi. Hal ini mungkindisebabkan karena dosis yang digunakan kurangtinggi atau mungkin juga karena kurangnya waktuperlakuan yang digunakan. Setelah dianalisisdengan menggunakan Chi square maka diperolehnilai X2 = 35,616. Dengan pengujian pada levelsignifikan 5% dan derajat kebebasan (df) = 16,maka diperoleh nilai X2

0,05;16 = 28,296. Disini

terlihat bahwa X2 hitung > X2 tabel, berarti adaperbedaan kerusakan hepatosit mencit antarakelompok kontrol dengan kelompok yang diberiperasan umbi singkong SPP. Dengan nilai uji Cyang kemudian dibandingkan dengan harga Cmaksimum didapatkan nilai derajat asosiasi ataukorelasi sedang sesuai dengan penggolongankoefisien kontingensi menurut Sutara (1986),yaitu antara 40% C maksimum sampai dengan60% C maksimum.

Untuk melihat hubungan antara besarnyaderajat kerusakan dengan konsentrasi perasansingkong, digunakan Tabel kontingensi 3 (varia-bel yang diteliti) x 2 (perlakuan). Setelah dianalisisdengan menggunakan Chi square maka diperolehnilai X2 hitung > X2 tabel (X2

0,05;2 = 5,99), berarti

Tabel 1. Penggolongan Koefisien Kontingensi menurut Sutara, dkk, 1986.

No Koefisien Kontingensi Korelasi

1 C = 0 Tidak ada korelasi2 0 < C < 0,020 C maks Korelasi rendah sekali3 0,20 C maks < C < 0,40 C maks Korelasi rendah4 0,40 C maks < C < 0,60 C maks Korelasi sedang5 0,60 C maks < C < 0,80 C maks Korelasi tinggi6 0,80 C maks < C < C maks Korelasi tinggi sekali7 C = C maks Korelasi sempurna

Tabel 2. Jumlah derajat kerusakan hepatosit pada pemberian perasan umbi singkong SPP.

Derajat Perlakuan JumlahKerusakan Kontrol 10% 20% 30% 40%

0 20 19 17 10 5 711 5 15 18 16 14 682 0 1 4 8 10 233 0 0 0 0 0 04 0 0 0 0 0 0

Jumlah 25 35 39 34 29 162

Keterangan :0 : sel normal, 1 : Bengkak keruh, 2 : Perubahan hidropik, 3 : perlemakan sel,4 : nekrosis.

14

19

semakin tinggi konsentrasi perasan umbi singkongSPP yang diberikan semakin besar kerusakanyang ditimbulkan. Hasil analisis dapat dilihat padaTabel 3.

Pemberian perasan umbi singkong SaoPedro Petro dalam volume yang sama dengankonsentrasi yang berbeda, dapat menimbulkankerusakan berupa bengkak keruh dan perubahanhidropik. Kerusakan ini bersifat reversibel yangsering juga dikatakan sebagai perubahandegeneratif, dimana sel akan kembali normal jikapemberian perasan dihentikan (Gambar 1). Jikakerusakan mencapai nekrosis maka sel tidakakan normal kembali walaupun pemberianperasan dihentikan. Dengan ringannya dampakyang ditimbulkan, maka umbi singkong dengan

dosis tertentu masih cukup aman digunakansebagai obat kanker.Menurut Anderson dan McCarty (1981),bengkak keruh dan perubahan hidropikcenderung melibatkan sitoplasma sel sedangkaninti sel tetap mempertahankan integritasnya.Pembengkakan sel atau bengkak keruh tergolongkerusakan ringan yang ditandai dengantertimbunnya air dalam sitoplasma. Secaramikroskopis perubahan ini dapat diamati denganjalan membandingkan ukuran dan susunan seldengan keadaan normalnya. Perubahan hidropiksekilas mirip dengan pembengkakan sel, tetapijika diamati dengan teliti terlihat adanya vakuola-vakuola dalam sitoplasma sel yang tidakditemukan pada sel yang membengkak.

Tabel 3. Hasil analisis besarnya derajat kerusakan hepatosit antara pemberian perasan konsentrasirendah dengan tinggi.

Perlakuan X2 X2 Level sign. Koefisien C maks Korelasi(hitung) (tabel) 5% Kont. C

0 dgn 10 4,48 5,99 non sign. - - -0 dgn 20 8,96 5,99 signifikan 0,35 0,71 rendah0 dgn 30 16,10 5,99 signifikan 0,46 0,71 sedang0 dgn 40 23,09 5,99 signifikan 0,55 0,71 sedang10 dgn 20 1,97 5,99 non sign. - - -10 dgn 30 8,26 5,99 signifikan 0,33 0,71 rendah10 dgn 40 15,14 5,99 signifikan 0,44 0,71 sedang20 dgn 30 3,42 5,99 non sign. - - -20 dgn 40 8,33 5,99 signifikan 0,33 0,71 rendah30 dgn 40 1,64 5,99 non sign. - - -


15

20


KESIMPULANDampak sitopatologis pemberian perasan

umbi singkong SPP adalah bengkak keruh danperubahan hidropik sel hati yang sifatnyareversibel sehingga dengan dosis tertentu masihdapat digunakan sebagai obat. Selama 9 minggu

Gambar 1.Penampang melintang hepatosit mencit ; A. Kontrol, B. Perlakuan 20%, C. Perlakuan 30%,

D. Perlakuan 40%, 0. sel normal, 1. bengkak keruh, 2. perubahan hidropik

A B

C D

perlakuan, derajat kerusakan yang lebih berat(perlemakan sel dan nekrosis) belum ditemukan.Konsentrasi perasan berbanding lurus dengankerusakan hepatosit, yang berarti makin tinggikonsentrasi perasan yang diberikan makin besarpula kerusakan yang ditimbulkan.

16

21

DAFTAR PUSTAKA

Anderson, S. dan Mc.Carty, 1981. Patofisiologi,Konsep Klinik Proses – proses Penyakit(Pathophysiology Clinical Concepts ofDisease). Jakarta : EGC Penerbit BukuKedokteran, : 17 - 29 dan 327 – 356.

Benson, L., 1975. Plant Classification. DC Heathand Company, Boston.

Ganong, W.F. 1983. Fisiologi Kedokteran(Review of Medical Physiology). Jakarta: EGC Penerbit Buku Kedokteran, : 238dan 428 – 432.

Guyton, A.C. 1995 Buku Teks FisiologiKedokteran (Texbook of MedicalPhysiology). Jakarta : EGC Penerbit BukuKedokteran, : 392 – 394.

Junquiera, L.C. & Carneiro, J., 1980. HistologiDasar (Basic Histology). Jakarta : EGCPenerbit Buku Kedokteran, : 342 – 351.

Nazir, M. 1988. Metode Penelitian. Jakarta :Penerbit Ghalia Indonesia, : 489 – 521.

Ressang, A.A.1984. Patologi KhususVeteriner. Edisi Kedua. N. V.Percetakan Bali. Denpasar

Soeroto,S.R. dan Samad B., 1983. BercocokTanam Ubi Kayu. CV Yasaguna, : 8 – 25.

Simandjuntak, T., 1995. Pengalaman Satu TahunPengobatan Tumor – tumor PayudaraDengan Umbi Singkong SPP. Medika .Vol. 2. : 38 – 43.

Sutara, T.J., dkk. 1986. Biometri (Buku MateriPokok 4). Departemen Pendidikan danKebudayaan Universitas Terbuka. : 4.27– 4.43.

Soedjana. 1982. Metode Statistika. Bandung :Penerbit : Tarsito, ; 269 – 612

Soekamto, S. dan Suparman. 1987. PembuatanSediaan di Laboratorium Patologi AnatomiFakultas Kedokteran UniversitasAirlangga Surabaya.

Soemartono. 1981. Ubi Kayu. Jakarta : PenerbitCV Bimirestu. : 9 – 16.

Smith, R.P., 1975. Toxicology “The BasicScience of Poisons”. Chapter 10(Toxicologi of The Formed Element of TheBlood).

Thomas dan Sandritter. 1988. Histopatologi(Histopatology). Jakarta : EGC PenerbitBuku Kedokteran, : 154 - 170.

Widodo, H., 1976. Pengaruh Pemberian EkstrakSingkong SPP Terhadap Mitosis PadaJaringan Meristem Akar Allium cepa.Surabaya : Skripsi Farmasi, UniversitasAirlangga.

William, R.T., 1959. Detoxication Mechanism.2 nd.ed. John Wiley and Sons Inc., 440.Fourth Avenue, New York, : 390 – 396& 402 – 404.


17

22


PENDAHULUANNegara Indonesia merupakan Negara

agraris, dimana sebagian besar pendudukIndonesia hidup sebagai petani. Negara Indonesiapernah mengalami swasembada pangan padatahun delapan puluhan puncaknya tahun 1986(Revolusi Hijau, 2010). Di dalam mencapaiswasembada pangan, upaya-upaya yangdijalankan oleh pemerintah adalah intensifikasipertanian dengan menerapkan panca usaha tani.

Di dalam panca usaha tani ini ada disebutpenggunaan pupuk anorganik dan Pestisida,untuk meningkatkan produksi pangantanpa memikirkan dampaknya terhadaplingkungan. Setelah berlangsung 15 s.d. 20 tahunsistem intensifikasi pertanian ini mulaimemperlihatkan tanda-tanda penurunan hasilpangan. Walaupun jumlah pupuk ditingkatkanhasil panen tetap turun, demikian pula masalahhama dan penyakit, walaupun disemprot dengan

ANALISIS KANDUNGAN LOGAM BERAT PADA LAHAN PERTANIANDI PINGGIR DANAU BUYAN BALI

Ni Luh Suriani dan Ni Made Susun ParwanayoniJurusan Biologi Fakultas MIPA UNUD, Kampus Bukit Jimbaran-Bali, E-mail:

[email protected]

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kandungan logam berat (Pb, Cd, As, danCu) pada lahan pertanian di pinggir danau Buyan Bali. Penelitian ini dilaksanakan diLaboratorium Analitik Uiversitas Udayana. Analisis logam berat menggunakan AAS.Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan logam berat Pb rata-rata antara187,62mg/kg s.d.241,48mg/kg, kandungan Cd berkisar antara 25,12mg/kg s.d. 56,20mg/kg, kandungan As berkisar antara 7,16mg/kg s.d. 12.68mg/kg, Cu berkisar antara62,87mg/kg s.d. 68,54mg/kg. Logam berat Pb, Cd dan As sudah melebihi batas ktitistoleransi tanah terhadap logam berat. Cu (1,5mg/kg s.d. 2mg/kg) belum melebihi bataskritis toleransi tanah terhadap logam berat. Tingginya kandungan logam berat pada lahanpertanian di pinggir danau Buyan sebagai dampak dari kegiatan pertanian horlikulturasayuran dan buah strowberi di atas danau dan juga kegiatan pariwisata di sekitar Danau.

Kata Kunci : Logam Berat, Lahan Pertanian, Danau Buyan.

ABSTRACT

The purpose of this study was to determine the content of heavy metals (Pb, Cd, As,and Cu) in agricultural soil located on the edge of lake Buyan, Bali. Those heavy metalswere analysed using AAS in Analytical Lab, Udayana University and it was found thatthe range of heavy metals content was; 187.62-241.48 mg/kg, 12.25 -56.20 mg/kg, 7.16- 12.68 mg/kg, 62.87-68.54 mg/kg for Pb, Cd, As and Cu, respectively. Except for Cu,those heavy metals, i.e. Pb, Cd and As have already exceeded critical soil tolerancetowards heavy metals. It is concluded that high heavy metals content in the agriculturalsoil is resulted from agricultural activities over the lake, such as cultivation of strawberry,vegetables and fruits as well as tourism activities around the lake.

Key words: heavy metals, agricultural land, Buyan Lake

18

23

dosis tinggi tetap saja hama dan penyakit merajalela.

Mulai tahun 1990 mulai nampak keresahanpetani, karena banyak panen yang gagal atau hasilpanen dari tahun-ketahun mengalamikemerosotan. Berdasarkan hal tersebut para ahlipertanian mulai resah, dan mulai mengadakanpenelitian-penelitian dibidang pertanian terutamamencari penyebab turunnya hasil panen. Daritahun ketahun secara perlahan mulai terkuakpenyebab turunnya hasil panen atau faktor-faktorpenyebab gagalnya panen. Diuangkap bahwapenyebab gagal panen karena adanya kerusakantanah, dimana penyebab rusaknya tanah karenapemakaian pupuk dan pestisida anorganikmelebihi kemampuan tanah untuk mentolerirnya.Tingginya penggunaan pupuk dan pestisadaanorganik menyebabkan organisme tanahseperti mikroba, serangga dan cacing banyakyang mati, sementara yang resisten mengalamimutagenik, sehingga menimbulkan jenis baruyang kebal terhadap obat dan bersifat pathogenterhadap tanaman.

Berdasarkan pemikiran-pemikiran di ataspara ilmuan mulai memperkenalkan pertanianberkelanjutan. Di mana di dalam bertani harusmemikirkan keberlanjutan di masa depan, dalamhal ini memperhatikan lingkungan dandampaknya terhadap kesehatan. Mulaidiperkenalkan pertanian organik. Dengan sistempertanian berkelanjutan maka perlahan-lahankesehatan tanah dapat dipulihkan sering disebutremediasi lahan (Agung, 2012).

Di daerah Bali seperti Bedugul danPancasari, merupakan sentra hortikultura sayur-mayur dan sentra buah strowberi. Sayur danbuah stroberi tersebut akan memasok kebutuhanrumah tangga masyarakat lokal maupunperhotelan yang ada di Bali, terutama kotaDenpasar. Petani di Bedugul dan Pancasari masihmemakai pupuk dan pestisida kimia, walaupunmulai dibarengi dengan pupuk organik, untukmendapatkan hasil yang optimal. Akibatpemakaian pupuk dan pestisida yang dudahberlangsung lama maka hal ini meninggalkan

residu di tanah. Residu-residu tersebut dapatberupa logam-logam berat seperti As, Pb, Cd,Cu dan Pb.

Daerah Bedugul dan Pancasari memilikikontur bergunung sehingga apabila hujan turunmengakibatkan permukaan tanah cendrungtergerus ke dataran yang lebih rendah. Sebuahpenelitian menunjukan bahwa, di daerahPancasari jika terjadi hujan maka permukaantanah di daerah atas cendrung turun ke bawahyakni ke daerah pinggir Danau Buyan, dan padaakhirnya sampai ke perairan danau. Kejadianmeluapnya air Danau Buyan pada bulan April2012 diduga juga disebabkan oleh kegiatanpertanian di atas danau sehingga terjadipendangkalan danau. Aktivitas tersebut jugamengakibatkan air danau Buyan tercemar olehbahan organik dan beberapa logam berat sepetiPb, Cd dan Cu (Arthana, 2012).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahuikandungan logam berat (As, Pb, Cd,dan Cu) dilahan pertanian Danau Buyan. Manfaat yangdiharapkan dari penelitian ini adalah memberikaninformasi untuk penelitian selanjutnya terutamadalam mengembalikan kesuburan lahan tersebutyang dikenal dengan remediasi lahan. Manfaatlain adalah dapat memberikan informasi kepadapetani tentang pencemaran logam berat padalahan pertanian sehingga perlu dilakukanremediasi lahan melalui pemakaian pupukorganik.

BAHAN DAN METODEPenelitian ini dilaksanakan di Laboratorium

Analitik Universitas Udayana, selama 2 bulan daribulan Juni-Agustus 2012. Bahan berupa sampeltanah yag diambil dari lahan pertanian di pinggirDanau Buyan. Asam sulfat pekat, asam nitrat,dan aquadest. Alat-alat yang digunakan dalampenelitian ini adalah oven, timbangan analitik,penumbuk, hot plate, labu takar, AAS, dan alat-alat lain yang diperlukan.

Sampel tanah diambil dari lahan pertaniandi pinggir Danau Buyan, dengan tiga kali ulangan,Sampel diambil secara komposit, dimana sampel

Analisis Kandungan Logam Berat Pada Lahan Pertanian di Pinggir Danau Buyan BaliSuriani dan Susun Parwanayoni

19

24


diambil di bagian pinggir danau, tengah danbagian paling dekat dengan daratan. Kemudiansampel dibawa ke Laboratorium untuk dianalisilogam beratnya (As, Pb, Cu dan Cd). Pertamatama sampel diambil sebanyak 0.5 kg, laludimasukkan ke dalam oven untuk dikeringkansampai beratnya konstan. Setelah itu sampelditumbuk dan sampel ditimbang sebanyak 0,3gdimasukkan ke dalam labu destruksi. Kemudianditambahkan asam sulfat secara hati-hati.Kemudian larutan dipanasi secara perlahan-lahansampai larutan berwarna hitam, lalu ditetesilarutan asam nitrat pekat sebanyak 10 sampai20 tetes sampai larutan berwarnah jernih(kekuningan). Kemudian larutan didinginkan dandiencerkan dengan aquades sampai 25 mlkemudian dikocok. Lalu larutan disaring sehinggadiperoleh filtrat kemudian filtrat tersebut dianalisisdengan AAS (Sudarmaji et al.,1978 dalamFaizin, 2005).

Data yang didapat kemudian disajikandalam bentuk tabel, untuk melihat kandunganlogam berat Pb, As, Cu dan Cd pada lahanpertanian tersebut, yang disajikan dalam bentukhistogram.

HASI L DAN PEMBAHASANHasil penelitian menunjukkan bahwa rata-

rata kandungan logam berat (Pb, Cd, Cu danAs) di lahan di pinggir danau Buyan disajikanpada table 1.

Tabel 1 menunjukkan bahwa rata-ratakandungan logam berat Pb berkisar antara187,62mg/kg s.d. 241,48mg/kg, dimana kisarannilai ini melebihi kandungan yang diperbolehkan

yakni 150 mg/kg. Sementara itu kandungan Cdberkisar antara 25,12mg/kg s.d. 56,20mg/kg,juga melebihi batas yang diperbolehkan yaitu2mg/kg. Kandungan Cu berkisar antara62,87mg/kg s.d. 68,54mg/kg, dan belummelebihi batas kritis dalam tanah (Ministry ofState for Population and Anvironmental ofIndonesia, 1992 dalam Nopriani, 2011).Kandungan As berkisar antara 7,16mg/kg s.d.12,68mg/kg, kisaran ini telah melebihi batas kasardalam bumi yaitu 1,5mg/kg s.d. 2mg/kg (Sukar,2003).

Tingginya kandungan logam berat pada lahanpertanian di pinggir danau Buyan sebagaidampak dari kegiatan pertanian horlikulturasayuran dan buah strowberi di atas danau danjuga kegiatan pariwisata di sekitar Danau.Disamping itu dampak dari ramainya lalu lintasjalan Denpasar-Singaraja juga menyumbangbanyak logam berat Pb yang ditambahkan padabensin sebagai anti letup. Kegiatan hortikulturayang sudah bertahun-tahun menggunakan pupukdan pestisida sintetik tentunya residu dari pupukdan pestisida sintetik tersebut terakumulasi dilahan terutama lahan yang paling bawah (pinggirdanau Buyan) (Yohanes, 2011). MenurutAlloway (1995) dalam Nopriani (2011) bahwapupuk anorganik mengandung logam berat Cd0,1 s.d. 8,5ppm, logam berat Cu 1s.d.1300ppm,logam berat Pb 2 s.d. 225ppm, dan pestisidasintetik mengandung logam berat As dan Cu(Biotis, 2011).

Tingginya kandungan logam berat pada lahanpertanian di pinggir Danau Buyan akan bersifattoksik bagi organisme tanah, sehingga aktivitas

Tabel 1. Rata-rata Kandungan Logam Berat Pada Lahan Pertanian di Pinggir Danau Buyan

No Parameter Satuan SampelSampel I Sampel II Sampel III

1 Pb mg/kg 196,07 187,62 241,482 Cd mg/kg 56,20 53,92 25,123 As mg/kg 9,54 7,16 12,684 Cu mg/kg 62,97 62,87 68,54

20

25

organisme akan terhambat, dan akhirnya berhenti.Dengan tidak adanya organisme tanah makadegradasi di dalam tanah tidak akan terjadi, dantanah akan kekurangan nutrisi atau tidak subur(Yohanes et al., 2011). Tingginya logam beratpada lahan pertanian di pinggir Danau Buyan jugaakan bersifat toksik terhadap tanamanhortikultura yang ada di atasnya. Hasil penelitianDeny (2011), menunjukkan bahwa kandunganlogam berat pada sayur wortel sudah melampauibaku mutu WHO (2mg/kg). Penelitian Suriani(2012) menunjukkan bahwa tanaman hias lidahmertua yang ditanam pada lahan pertanian dipinggir Danau Buyan menunjukkan kandunganlogam berat Pb 44,9mg/kg. Tingginya kandunganlogam berat Pb ini disamping disebabkan olehaktivitas pertanian juga disebabkan oleh ramainyajalur lalu lintas yang melintas di dekat danauBuyan, demikian juga tingginya aktifitaspariwisata di atas danau Buyan seperti banyaknyavila, hotel dan juga aktivitas masyarakatsekitarnya. Semua kegiatan ini kemungkinan jugamenyumbang limbah logam berat yang cukupbesar.

Tingginya kandungan logam berat padaproduk pertanian akibat tingginya logam beratpada lahan pertanian, merupakan masalah besarbagi konsumen. Karena jika logam beratdikunsumsi melebihi batas aman maka akanbersifat toksik bagi tubuh, bersifat karinogenik(Situs Hijau, 2011). Disamping itu jika produkpertanian kandungan logam beratnya tinggi jugamenjadi masalah dalam perdagangan importkarena tidak ramah lingkungan, dan tidakmemenuhi standar international sehingga produktidak bisa bersaing di perdagangan bebas(Agung, 2012).

KESIMPULANKandungan logam berat (Pb, Cd, dan As)

pada lahan pertanian di pinggir Danau Buyansudah melebihi batas kritis toleransi tanah,sedangkan logam berat Cu belum melampauibatas kritis toleransi tanah terhadap logam berat.

UCAPAN TERIMA KASIHPada kesempatan ini penulis mengucapkan

terima kasih kepada LPPM UniversitasUdayana, atas dana yang diberikan melalui danaDosen Muda.

DAFTAR PUSTAKA

Agung, M.S. 2012. Pertanian Berkelanjutan.Diktat. S-3 Ilmu Pertanian Pasca SarjanaUnud.

Arthana, I.W. 2012. Kritis, Cadangan Air di Bali.Bali Post 27 September 2012.

Biotis, 2011. Apa itu Pestisida. http:/biotis co.id.opened 2 Oktober 2012.

Faizin, 2005. Kandungan Logam Berat Pb PadaTanaman Sansevieria golden honii. HasilPenelitian. Unud

Deny, 2011. Kandungan Logam Berat Pb danCd pada Sayuran Wortel dan Sawi Hijau.Hasil Penelitian. Unud.

Yohanes, S. 2011. Bioremediasi in-situ lahantercemar pestisida oleh mikroba yang adapada kompos. Hasil Penelitian. LPPMUNUD.

Nopriani, L.S. 2011. Teknik Uji Cepat untukIdentifikasi PencemaranLogam BeratTanah di Lahan Apel Batu. ProposalDisertasi. S-3 Pertanian. Brawijaya.

Sukar. 2003. Live Science. availabel at: http:///ww.situs hijau. accsess 1 Oktober 2012.

Suriani, N. L. 2012. Heavy metal bioremediationlead (pb) to agricultural land on the edgeof lake Buyan Bali with plant sansevierialorentii. Proceedings. InternationalConference on Biosciences andBiotechnology. Denpasar Bali.

Analisis Kandungan Logam Berat Pada Lahan Pertanian di Pinggir Danau Buyan BaliSuriani dan Susun Parwanayoni

21

26


PENDAHULUANIndustri pencelupan merupakan salah satu

industri penunjang sarana pariwisata, selainmemberi sumbangan besar terhadapperekonomian masyarakat Bali, di sisi lainperkembangan industri ini membawa dampak

besar terhadap timbulnya pencemaran di dalambadan air (Suyasa dan Wahyu, 2007). Adanyakandungan logam-logam berat dalam air limbahpencelupan yang dilepas begitu saja ke lingkungandalam jangka waktu panjang akan terakumulasidalam biota air, yang akhirnya akan terakumulasi

BIOREMEDIASI LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN CHADMIUM (Cd)PADA AIR TERCEMAR LIMBAH INDUSTRI PENCELUPAN

DENGAN TUMBUHAN AIR ( Limnocharis flava )

Ni Made Susun Parwanayoni dan Ni Luh SurianiJurusan Biologi FMIPA UNUD, Kampus Bukit Jimbaran Bali.

ABSTRAK

Penelitian bioremediasi logam berat timbal (Pb) dan chadmium (Cd) pada air tercemarlimbah industri pencelupan dengan tumbuhan air genjer (Limnocharis flava) telahdilakukan dari April sampai September 2010 di Laboratorium Analitik Universitas Udayana.Penelitian diawali dengan pengambilan sampel air limbah industri pencelupan dan tumbuhanair. Percobaan bioremediasi meliputi pengujian efektifitas tumbuhan air terhadapkemampuan menurunkan kandungan logam berat Pb dan Cd dalam air tercemar limbahindustri pencelupan, dan kemampuan dalam mengakumulasi logam berat Pb dan Cd.Analisis kandungan Pb dan Cd dilakukan dengan menggunakan AAS (SpektrofotometerAbsorpsi Atom). Hasil penelitian menunjukkan tumbuhan air (Limnocharis flava) memilikiefektifitas paling tinggi dalam menurunkan kandungan logam berat Pb dan Cd pada airlimbah pencelupan yaitu masing-masing 66,41% dan 98,88%, yang terjadi padapenambahan nutrisi 6gr/l. Tumbuhan air mampu mengakumulasi logam berat Pb 6,101ppm dan Cd 1,923 ppm.

Kata Kunci : Bioremediasi, Logam berat dan Limbah, Limnocharis flava

ABSTRACT

Bioremediation research for lead and cadmium in dye polluted waste waterfrom textile industry was conducted using Limnocharis flava. This research wasperformed from April to September 2010 in Analytical Lab, Udayana University.Sample of water were taken from dye polluted waste water and aquatic plants. Thisresearch include examination of aquatic plants on it effectiveness to reduce leadand cadmium content in dye polluted waste water and it capability to accumulatelead and cadmium in their cell. By using AAS for analyzing Pb and Cd content, itwas found that Limnocharis flava is the most effective aquatic plant to reduce thatheavy metal in dye polluted waste water. After addition of 6 g/l nutrient, theeffectiveness was 66, 41% and 98, 88%. Aquatic plants can accumulate 6,101ppm and 1, 923 ppm Pb and Cd, respectively.

Keywords: Bioremediation, heavy metals and dye polluted waste water

22

27

pada manusia dalam jumlah lebih tinggi(Darmono, 1995).

Dewasa ini para peneliti sedangmenggalakkan pencarian metode alternatif, salahsatunya adalah metode bioremediasi berbasistumbuhan yang sekarang banyak diteliti dandikembangkan untuk mengatasi pencemaran diair dan tanah. Genjer (Limnocharis flava)merupakan salah satu jenis tumbuhan air yangpotensinya selama ini belum banyak diteliti dandimanfaatkan sebagai tumbuhan bioremediasikhususnya pada air tercemar limbah industripencelupan. Tumbuhan ini dapat tumbuh dengansubur pada daerah rawa-rawa baik yangtercemar maupun tidak, disamping ituperkembangbiakannya yang sangat cepat seringmenjadi gulma di persawahan. Kemampuannyayang dapat tumbuh pada perairan tercemar,dengan pola adaptasi khusus sehingga mampubertahan pada lingkungan yang mengandungunsur-unsur toksik atau logam-logam berat(Priyatno dan Joko, 2008; Kurniawan, 2008;Steenis, 1990). Disamping itu, nutrisi dan lamatumbuhan kontak (waktu tinggal) dengan polutanmerupakan faktor yang sangat mempengaruhibioremediasi. Penambahan nutrisi selain dapatmeningkatkan pertumbuhan juga dapatmeningkatkan penyerapan polutan (logam-logamberat) di daerah perakaran (Yusmaneli, 2006dalam Kurniawan, 2008).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahuikemampuan (efektifitas) tumbuhan air genjer(Limnocharis flava) dalam menurunkan kadarPb dan Cd pada air tercemar limbah pencelupan,dan untuk mengetahui kemampuan tumbuhangenjer dalam mengakumulasi logam berat Pb danCd.

BAHAN DAN METODEPenelitian dilakukan di Labortaorium Analitik

Universitas Udayana, dari bulan April sampaiSeptember 2010. Penelitian dilaksanakan denganmenggunakan percobaan faktorial yang disusundalam Rancangan Acak Lengkap (RAL), dengandua faktor perlakuan yaitu konsentrasi nutrisi

(pupuk NPK) (n) dan waktu tinggal (t) (hari ke0,3,10,20 dan 30). Konsentrasi nutrisi (n) meliputi5 perlakuan yaitu 0, 3, 6, 9, 12 gr/l. Masing-masing perlakuan diperlakukan pada tumbuhanair, yang digunakan untuk meremediasi airtercemar limbah pencelupan dengan 4 kaliulangan.

Percobaan bioremediasi diawali denganmemasukkan air limbah pencelupan ke dalammasing-masing bak percobaan, sampai 3/4bagian dari bak percobaan. Kemudian masing-masing bak ditanami dengan tumbuhan airsebanyak satu individu, dan diberi perlakuansesuai dengan rancangan percobaan. Masing-masing perlakuan dilakukan pemajangan selama30 hari. Pengamatan atau pengambilan sampelair limbah yang telah diperlakukan ataudiremediasi dengan tumbuhan genjer dilakukansetelah pemajangan (waktu tinggal) masing-masing 3, 10, 20 dan 30 hari dari awal pengisian.Sampel selanjutnya dianalisis di Laboratorium.Parameter yang diukur setiap retensi waktu dansetiap sampel air limbah yaitu kandungan logamberat Pb dan Cd. Pengukuran dilakukan denganAAS (Spektrofotometer Absorpsi Atom).Pengukuran akumulasi Pb dan Cd di dalamtumbuhan genjer dilakukan pada perlakuan yangefektifitasnya paling tinggi dalam menurunkankandungan Pb dan Cd pada air limbah industripencelupan. Data dari hasil pengukuran dianalisissecara statistik dengan ANOVA (Analisis ofVariance).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Efektifitas Tumbuhan Genjer dalamMenurunkan Kandungan Logam Berat Pbdan Cd pada Air Tercemar LimbahPencelupan

Hasil penelitian menunjukkan penambahannutrisi dan waktu retensi berpengaruh nyataterhadap kemampuan atau efektifitas tumbuhanair dalam menurunkan kandungan logam beratPb dan Cd dalam air tercemar limbah industripencelupan. Penurunan kandungan Pb paling

Bioremediasi Logam Berat Timbal (Pb) dan Chadmium (Cd) Pada Air Tercemar ..... Susun Parwanayoni dan Suriani

23

28


tinggi terjadi pada perlakuan dengan konsentrasipupuk NPK 6 gr/l, pada retensi waktu 30 hari,yaitu dari 10,182 gr/l pada hari ke 0 menjadi3,420 gr/l pada hari ke 30 (Tabel 1), denganefektifitas 66,41% (Gambar 1). Penurunankandungan Pb paling rendah terjadi pada kontrol(tanpa diberi perlakuan atau tanpa nutrisi) yaitudari 10,182 gr/l pada hari ke 0 menjadi 9,143gr/l dengan efektifitas paling rendah yaitu 10,20%, menunjukkan hasil yang berbeda nyatadengan perlakuan yang lainnya (Tabel 1).Sedangkan penurunan kandungan Cd palingtinggi terjadi pada perlakuan dengan konsentrasipupuk NPK 6 gr/l, yaitu dari 3,862 gr/l menjadi0,043 gr/l pada hari ke 30(Tabel 2), denganefektifitas 98,88% (Gambar 1).

Penambahan nutrisi dapat mempengaruhikemampuan tumbuhan air dalam menyerap logamberat Pb maupun Cd. Nutrisi berperan ataudiperlukan oleh tumbuhan salah satunya untuk

pertumbuhan. Bila kekurangan nutrisipertumbuhan akan terhambat, apabila tumbuhantersebut digunakan sebagai tumbuhanbioremediasi maka bioremediasi juga akanterhambat. Tumbuhan yang pertumbuhannyaterhambat dapat menyebabkan mudah terserangpenyakit, mekanisme pembentukan zat atausenyawa tertentu yang berperan dalammenghadapi unsur toksik atau bahan pencemarmenjadi terhambat pula, sehingga penyerapanatau akumulasi zat pencemar menjadi rendah(Priyatno dan Joko, 2008). Hasil penelitianHeriyanti (2006) dalam Kurniawan (2008)diperoleh bahwa tumbuhan eceng gondokmampu menyerap klorofenol hingga 46,67%dengan adanya penambahan nutrisi.

Menurut Aiyen (2005) dan Kurniawan(2008) proses dalam bioremediasi menggunakantumbuhan berjalan secara alami dengan tahapanproses yang dilakukan oleh tumbuhan terhadap

Tabel 1. Rata-rata kandungan Pb (ppm) setelah diberi perlakuan dengan penambahan nutrisi danretensi waktu yang berbeda.

Waktu retensi Konsentrasi pupuk NPK (n) (gr/l)hari ke (t) 0 3 6 9 12

0 10,182a 10,182a 10,182a 10,182a 10,182a

3 10,052a 9,705a 9,320a 9,830a 10,046a

10 9,456a 8,034b 7,345b 9,053a 9,834a

20 9,405a 7,836b 4,525c 8,674a 9,247a

30 9,143a 7,045b 3,420d 7.405b 8,956c

Tabel 2. Rata-rata kandungan Cd (ppm) setelah diberi perlakuan dengan penambahan nutrisi danretensi waktu yang berbeda.

Waktu retensi Konsentrasi pupuk NPK (n) (gr/l)hari ke (t) 0 3 6 9 12

0 3,862a 3,862a 3,862a 3,862a 3,862a

3 3,201a 3,180a 3,045a 3,120ab 3,740a

10 2,879b 2,655b 2,145b 2,536bd 3,664a

20 2,705b 2,405b 1,048c 2,054d 2,905b

30 2,565b 1,457c 0,043d 1,634e 2,853b

24

29

kontaminan atau bahan pencemar (logam-logamberat), yaitu tumbuhan menarik zat kontaminandari media sehingga berakumulasi di sekitar akartumbuhan. Akar tumbuhan kemudian menyerappolutan dan selanjutnya ditranslokasi ke dalamjaringan atau organ tumbuhan. Sehingga terjadipenurunan zat kontaminan dalam lingkungantempat tumbuh tumbuhan tersebut.

Semakin bertambah waktu retensi makarata-rata kandungan logam berat Pb maupun Cddalam air limbah pencelupan semakin menurun.Hal ini disebabkan karena tumbuhan mampumenyerap ion-ion toksik (logam-logam berat) darilingkungannya sampai tingkat konsentrasitertentu, bahkan dapat lebih besar darikonsentrasi medium atau lingkungannya,tergantung kemampuan dari masing-masing jenistumbuhan (Priyatno dan Joko, 2008). Hasilpenelitian Dea (2007) menunjukkan bahwa padahari ke-7, satu dan tiga rumpun eceng gondokberturut-turut mampu menurunkan kadar logamPb 96,4% dan 99,7%. Walaupun eceng gondoksangat efektif dari segi penyerapan, namun ecenggondok merupakan tempat berkembangbiaknyanyamuk Mansonia spp sebagai penyebabpenyakit kaki gajah (Suyasa dan Wahyu, 2007).

Gambar 1. Efektifitas tumbuhan air genjerdalam menurunkan logam berat Pb dan Cd

pada air tercemar limbah pencelupan

Kemampuan Tumbuhan Air dalamMengakumulasi Logam Berat Pb dan Cd.

Kemampuan tumbuhan genjer dalammengakumulasi logam berat Pb dan Cd disajikanpada Tabel 3. Tumbuhan air yang diuji hanya yang

memiliki efektifitas paling tinggi, yaitu pada perla-kuan dengan konsentrasi pupuk NPK 6 gr/l, baikpada uji Pb maupun pada Cd.

Tabel 3. Hasil uji kandungan logam berat Pb danCd pada tumbuhan air (genjer) yangdigunakan untuk percobaanbioremediasi

Kandungan Logam (ppm)Awal Akhir Akumulasi

sebelum setelah Logambioremediasi bioremediasi

Pb 7,345 13,446 6,101Cd 1,862 3,785 1,923

Sifat penyerapan ion oleh tumbuhan jugadisebabkan oleh perbedaan kuantitatif akankebutuhan hara atau nutrisi pada masing-masingjenis tumbuhan. Logam-logam berat dibutuhkanoleh sejumlah jenis tumbuhan sebagai elemenmikro yang berperan dalam proses metabolisme(Anonim, 2008). Hasil penelitian Idiyanti et al.,(1995) menunjukan bahwa penambahan nutrisike dalam sistem perakaran dapat menurunkannilai COD rata-rata 73% dalam retensi waktusatu hari. Chadmium (Cd) termasuk dalamelemen stimulator tumbuhan dan secara tidaklangsung menguntungkan pertumbuhan melaluipenurunan konsentrasi substansi toksik ataudengan menjaga kesehimbangan ion-ion dalammedia pertumbuhan. Sejumlah besar eksperimenmenunjukkan adanya barier khusus dalammembran yang sesuai untuk suatu ion tertentudan dapat menyerap ion tersebut, sehingga padakonsentrasi subtrat yang tinggi semua barierberperan pada laju maksimum sampai mencapailaju pengambilan jenuh (Priyatno dan Joko,2008)

Hasil penelitian Arifin (2007) menunjukkan,Salvonella mollesta merupakan salah satu jenistumbuhan air yang hidup di daerah persawahandan genangan air, mampu mengikat logam beratsecara fisika dan kimia. Secara fisika yaitu dengan

LogamBerat

Bioremediasi Logam Berat Timbal (Pb) dan Chadmium (Cd) Pada Air Tercemar ..... Susun Parwanayoni dan Suriani

25

30


gaya Van Der Walls atau secara kimia denganmembentuk ikatan kimia dengan suatu senyawayang ada pada tumbuhan.

KESIMPULAN DAN SARAN

KesimpulanDari hasil penelitian dapat disimpulkan

beberapa hal:1. Tumbuhan air (Limnocharis flava) memiliki

efektifitas paling tinggi dalam menurunkankandungan logam berat Pb dan Cd pada airlimbah pencelupan yaitu masing-masing66,41% dan 98,88%, yang terjadi padapenambahan nutrisi 6 gr/l.

2. Tumbuhan air mampu mengakumulasi logamberat Pb 6,101 ppm dan Cd 1,923 ppm.

SaranPerlu adanya penelitian lebih lanjut dengan

menggunakan tumbuhan air yang lain dan denganlimbah industri yang lain.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Bioremoval, Metode Altenatifuntuk Menanggulangi Pencemaran LogamBerat, Infokom BPP IKHMI. (diakses 28Juni 2008).

Aiyen. 2005. Ilmu Remediasi untuk AtasiPencemaran Tanah di Aceh dan SumatraUtara, Fakultas Pertanian universitasTadulako, Palu. Publikasi di Web Site(diakses Juli 2008).

Arifin,M. 2007. Absorbsi Logam Berat olehTumbuhan Air (Salvonella MolestaMithell.), Jurusan Kimia FMIPAUniversitas Lampung, Bandar Lampung.

Darmono. 1995. Logam dalam Sistem BiologiMakluk Hidup, Penerbit UniversitasIndonesia, Jakarta.

Dea, H. 2007. Eceng Gondok PembersihPolutan Logam Berat, Publikasi di WebSite (diakses September 2008).

Idiyanti ,T., S. Aiman, R. Trisnamurti dan S. Inijah.1995. Pengolahan Sistem Kontinyu AirLimbah Industri Herbisida dengan LumpurAktif, Prosiding Lokakarya NasionalMikrobiologi Lingkungan , Hal 104-113.

Kurniawan, H. 2008. Fitoremidiasi Air TercemarTriclorophenol dengan MenggunakanEceng Gondok, Publikasi di Web Site(diakses Juli 2008).

Priyanto, B. dan P. Joko. 2008. FitoremediasiSebagai Sebuah Teknologi PemulihanPencemaran, Khususnya Logam Berat,Publikasi di web site (diakses 27September 2008)

Suyasa, B. dan D, Wahyu. 2007. KemampuanSaringan Pasir–Tanaman MenurunkanNilai BOD dan COD Air TercemarLimbah Pencelupan, Jurnal EcotrophicUniversitas Udayana, Volume 2 No 1,Publikasi di Web Site (diakses 27September 2008).

Steenis,C,G,G,J,V, 1990, Flora, PradnyaParamita, Jakarta.

26

31

KONSUMSI SAYURAN DAN BUAH-BUAHAN MEMICU EKSPRESIGEN PENYANDI ANTIOKSIDAN MELALUI AKTIVASI NUCLEAR

FACTOR-ERYTHROID 2-RELATED FACTOR 2 (Nrf2)

I Nyoman ArsanaProgram Studi Biologi FMIPA UNHI, Jl. Sangalangit, Tembau, Denpasar.

E-mail: [email protected]

ABSTRAK

Sayur-sayuran maupun buah-buahan telah diketahui banyak mengandung antioksidan.Sifat antioksidan tersebut dikaitkan dengan adanya senyawa polifenol. Senyawa-senyawayang ada dalam tumbuhan diduga bertindak sebagai sinyal yang akan memicu ekspresigen-gen penyandi antioksidan melalui aktivasi faktor transkripsi yang dikenal sebagaiNuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). Nrf2 memainkan peran pentingdalam ekspresi gen yang berfungsi mempertahankan sel agar selalu dalam keadaanhomeostasis. Mekanisme ekspresi tersebut dipicu karena sel terpapar oleh berbagaimacam inducer. Berbagai macam senyawa fitokimia yang berasal dari sayuran maupunbuah-buahan dapat bertindak sebagai inducer dan akan memicu ekspresi gen sitoprotektifmelalui aktivasi Nrf2. Dalam kondisi normal Nrf2 terikat pada Kelch-like ECH-associatedprotein-1 (Keap1) dan terdapat dalam sitoplasma bersama protein aktin sitoskeleton.Sebaliknya, dalam kondisi terpapar oleh senyawa yang bertindak sebagai inducer, makainducer bereaksi dengan sistein pada Keap1 mengakibatkan pelepasan Nrf2 dari Keap1.Nrf2 kemudian mengalami translokasi menuju nukleus dan berikatan dengan AntioxidantRespone Element (ARE) bersama protein small musculoaponeurotic fibrosarcoma(sMaf) untuk mengaktivasi ekspresi gen-gen sitoprotektif.

Kata Kunci: Sayuran dan buah-buahan, Gen penyandi antioksidan, Nrf2.

ABSTRACT

Vegetable and fruit are known to contain abundance amount of antioxidant. Itantioxidant nature is related to polyphenol compounds. Various compound in plantsare thought to take part in signaling that trigger the expression of antioxidantencoded genes via activation of transcription factors which is known as nuclearfactor-erythroid2-related factor 2 (Nrf2). This Nrf2 play an important role duringexpression of genes that maintain cells homeostasis. Genes expression couldoccurred when cells is exposed to various inducer. Phytochemical compounds invegetable or fruit can become an inducer and trigger sitoprotective genes expressionafter Nrf2 activation. Under normal conditions, Nrf2 is bound to Kelch-like ECH-associated protein-1 in cytoplasm together with actins cytoskeleton protein. Bycontrast, under condition of exposure to inducer compound, the inducer react withcysteines on Keap 1 resulted in the release of Nrf2 from Keap 1. Nrf2 were thentranslocated into nucleus and bound with Anti oxidant response Element (ARE).This ARE and small musculoaponeurotic fibro sarcoma (sMaf) activate the expressionof cytoprotective genes.

Key words: vegetable, fruits, antioxidant encoded genes Nrf2

27

32


PENDAHULUANSaat ini ada kecenderungan pergeseran pola

penyakit dari penyakit infeksi ke penyakitdegeratif. Kematian yang diakibatkan karenapenyakit infeksi menurun dari 44,2 % pada tahun1995 menjadi 31,2 % tahun 2001 dan 28,1 %tahun 2007. Sedangkan akibat penyakitdegeneratif mengalami peningkatan dari 41,7 %pada tahun 1995 menjadi 49,9 % tahun 2001dan 59,5 % pada tahun 2007 (Depkes, 2008).Penyakit-penyakit degeratif banyak dikaitkandengan adanya radikal bebas dalam tubuh karenaradikal bebas dapat menimbulkan terjadinyaperoksidasi lipid membran sel (Ngurah, 2007;Setiawan dan Suhartono, 2007; Golden, 2009;Khotari et al., 2010), menimbulkan kerusakanDNA, serta mengakibatkan terjadinya apoptosis(Khotari et al., 2010).

Survei epidemiologi menunjukan bahwa,banyak mengkonsumsi sayur-sayuran serta buah-buahan mempunyai dampak yang menguntungkanterhadap kesehatan karena dapat mengurangiresiko terkena berbagai penyakit seperti kanker,kardiovaskuler, Parkinson’s, Alzheimer’s maupunpenyakit-penyakit degeratif lainya (Son et al.,2007).

Penelitian yang dilakukan pada kelompokvegetarian menunjukan bahwa resiko terkenapenyakit kardiovaskuler lebih kecil dibandingkannonvegetarian karena kelompok vegetarianmempunyai profil lipid yang lebih baik sertatekanan darah dan gula darah puasa yang lebihrendah (Teixeira et al., 2007). Hal yang samajuga ditunjukan dari hasil penelitian yangdilakukan selama 8 minggu terhadap pasienhipertensi di Afrika dengan memberikan asupanbuah dan sayuran lokal ternyata mampumengurangi insiden resiko kardivaskuler(Adebawo et al, 2006). Pada kelompokvegetarian, menurunnya kematian akibatpenyakit jantung iskemik diduga disebabkanoleh total kolesterol serum dan prevalensiobesitas yang rendah serta tinginya konsumsiantioksidan (Ginter E, 2008).

Vegetarian adalah orang yang mengonsumsimakanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhandan tidak mengonsumsi makanan yang berasaldari binatang, walaupun beberapa kelompokvegetarian lainnya masih mengkonsumsi produkyang berasal dari bahan hewan seperti susu dantelur. Diet vegetarian terdiri dari sebagian besarbiji-bijian, serat, kacang-kacangan, buah dansayuran. Diet seperti itu kaya akan karbohidrat,asam lemak n-6, serat, karotenoid, asam folat,vitamin C, vitamin E dan Mg. tetapi relatif rendahprotein, lemak jenuh, asam lemak rantai panjangn-3, retinol, vitamin B12, Zn dan Ca ( Key etal., 2006). Namun demikian Needly (2009) telahmenunjukan bahwa diet vegetarian yang terdiridari buah-buahan, padi-padian, kacang-kacangan, dan sayur-sayuran akan mempunyaikandungan asam amino esensial yang lebih tinggidari yang dibutuhkan

Sayur-sayuran maupun buah-buahan telahdiketahui banyak mengandung antioksidan. Sifatantioksidan tersebut dikaitkan dengan adanyasenyawa polifenol. Senyawa polifenol merupakankelompok zat kimia yang ditemukan sangat luaspada tanaman. Senyawa ini telah dieksploitasisecara intensif karena berbagai fungsi biologisseperti antimutagenik, antikarsinogenik,antipenuaan, dan juga antioksidan (Kosem et al.,2007). Senyawa polifenol seperti flavonoidbanyak ditemukan dalam buah-buahan, sayuran,kacang-kacangan, biji, bunga, dan juga teh dananggur merah (Middleton Jr. et al., 2000).Beberapa penelitian telah menunjukan bahwa adakorelasi sangat kuat antara aktivitas antioksidandengan total fenol dari ekstrak buah-buahan,sehingga disimpulkan senyawa fenol berperansebagai antioksidan pada buah-buahan(Mahattanatawee et al., 2006; Isabelle et al,2010; Nurliyana et al. 2010).

Antioksidan merupakan senyawa yangmampu menangkal atau meredam dampak negatifoksidan dalam tubuh dengan cara mendonorkansatu elektronnya kepada senyawa yang bersifatoksidan sehingga aktivitasnya bisa dihambat

28

33

(Winarsi, 2007). Antioksidan dapat digolongkanmenjadi antioksidan enzimatis dan non enzimatis.Antioksidan enzimatis disebut juga antioksidanprimer atau antioksidan endogen, diantaranyaglutathione peroksidase (GPx), catalase, dansuperoxide dismutase (SOD). Sedangkanantioksidan non enzimatis disebut juga antioksidansekunder atau antioksidan eksogen, digolongkansebagai yang larut dalam lemak seperti tokoferol,karotenoid, flavoniod, quinon, dan bilirubin,sementara yang larut dalam air seperti asamaskorbat, asam urat, protein pengikat logam danprotein pengikat heme (Winarsi, 2007).Disamping itu dikenal juga antioksidan sintetikseperti Butil Hidroksi Anisol (BHA), ButilHidroksi Toluen (BHT), propil galat, tert-butilhidroksi quinon (tBHQ) (Prangdimurti, 2007).

Senyawa-senyawa yang ada dalamtumbuhan diduga bertindak sebagai sinyal yangakan memicu ekspresi gen-gen penyandiantioksidan melalui aktivasi faktor transkripsiyang dikenal sebagai Nuclear factor-erythroid2-related factor 2 (Nrf2). Tulisan ini akanmembahas mekanisme aktivasi gen penyandiantioksidan melalui Nrf2.

PEMBAHASANBerbagai macam senyawa kimia baik alami

(berasal dari sayuran dan buah-buahan) maupunsistetis dapat bertindak sebagai inducer terhadapekspresi gen melalui aktivasi Nrf2/Keap1/ARE.Inducer dapat dikelompokam ke dalam 10

katagori utama yaitu; diphenol,phenylenediamine, dan quinone; Michaelacceptor; isothiocyanate, thiocarbamate, dansenyawa terkait lainnya yang mengandung sulfur;1,2-dithiol-3-thiones, oxathiolene oxide,alk(en)yl (poly)sulfide; hydroperoxide;senyawa-senyawa arsenic trivalen; ion-ion logamberat (Cd, Co, Cu, Au, Hg, Pb); dimercaptan;carotenoid dan senyawa yang serupa; senyawa-senyawa yang mengandung selenium (terutamadiselenide dan selenol). Kelompok inducer danmekanisme aksinya dicantumkan pada Tabel 1(Tkachev et al.,2011).

Salah satu inducer tersebut adalah golonganfenol. Senyawa fenol merupakan kelompok zatkimia yang ditemukan sangat luas pada tanaman.Senyawa ini telah dieksploitasi secara intensifkarena berbagai fungsi biologis sepertiantimutagenik, antikarsinogenik, antipenuaan,dan juga antioksidan (Kosem et al., 2007).Senyawa fenol seperti plavonoid banyakditemukan dalam buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan, biji, bunga, dan juga teh dan anggurmerah (Middleton Jr. et al., 2000). Beberapapenelitian telah menunjukan bahwa ada korelasisangat kuat antara aktivitas antioksidan dengantotal fenol dari ekstrak buah-buahan, sehinggadisimpulkan senyawa fenol berperan sebagaiantioksidan pada buah-buahan (Mahattanataweeet al., 2006; Isabelle et al, 2010; Nurliyana etal. 2010).

Konsumsi Sayuran dan Buah-buahan Memicu Ekspresi Gen Penyandi Antioksidan Melalui Aktivasi..... Arsana

29

34


Tabel 1. Kelompok Inducer dan Mekanisme Aksinya (Tkachev et al.,2011).

Group Members Mechanism of actionof agents Xenobiotics and their Endogenous

metabolites compounds

Diphenols, tBHQ, BHT, BHA, dopamine, oxidize or bind toquinones, and curcumin, resveratrol, 4-hydroxyestrol, SH-groups in Keap1 andphenylene- quercetin, ethoxyquin, 2-hydroxyestradiol, increase of intracellulardiamines probucol, 4-hydroxyestradiol, H

2O

2 production

epigallocatechin-3-gallateestradiol-3,4-quinone

Michael EPA, DHA, crotonic acrolein, 4-hydroxy- binding to SH-groups ofacceptors aldehyde, methyl acrylate,2,3-nonenal, Keap1

methyl propionate, PGA2, 15d-PGJ2,methyl vinyl sulfone J2-isoprostane

Isothiocya-nates sulforaphane, - binding to SH-groups of3-morpholinopropy Keap1lisothiocyanate

1,2-Dithio- 1,2-dithiolthione, oltipraz, - increase of H2O

23-thiones 5-(para-methoxyphenyl)- intracellularproduction

1,2-dithiol-3-thione

Hydro-peroxidesTert-butyl hydroperoxide, H2O

2, lipid oxidation of SH-groupsin

cumolhydroperoxide, hydroperoxides Keap1H

2O

2

Compounds of t As2O

3, AsO

2 - , As3+, - binding to SH-groupsof

rivalent arsenic phenylarsine oxide, Keap1, increaseofCH

3As(OH)

2intracellular H

2O

2production

Heavy metal ionsCd2+, Co2+, Cu2+, Au1+, - increase of intracellularHg2+, Pb2+ H

2O

2 production

Vicinal dimer- (±)-2,3-dimercapto- - not determinedcaptans 1-propanol,

1,2-ethane dithiol

Carotenoids 3-hydroxy-β-damascone, - not determined,lycopene preliminary oxidation

of compounds isrequired

Selenium- ebselen, dialkyl diselenides,- not determinedcontaining seleninic acids,compounds phenyl selenol

Keterangan :tBHQ (tert-butylhydroquinone), BHT (butylhydroxytoluene),BHA (butylhydroxyanisole), EPA (eicosapentaenoic acid), DHA (docosa hexaenoicacid), PGA2 (prostaglandin A2), 15d-PGJ2 (15-deoxy-prostaglandin J2).

30

35

Antioksidan dapat mencegah terhadinyaperoksidasi lipid baik pada tahap inisiasi,propagasi maupun pada tahap terminasi. Padatahap inisiasi, peroksidasi lipid dapat dicegah olehperedam radikal bebas. Sementara pada tahappropagasi diputus oleh peredam radikal peroksiseperti antioksidan flavonoid (LOO0 + FL-OHÚ LOOH + FL-O0, FL-OH adalah flavonoid).Sedangkan pada tahap terminasi, radikal lipid(L0), radikal lipid peroksi (LOO0) dan radikalalkoksil (LO0) diredam oleh antioksidan fenol(seperti α-tocopherol, flavonoid) (LOO0/L0 /LO0 + A-OH Ú LOOH/LH/LOH + AO0,A-OH adalah senyawa fenol sepertiα-tocopherol, flavonoid, dan AO adalah radikalfenoksil) (Middleton Jr. et al., 2000).

Inducer tersebut bekerja melalui mekanismeaktivasi Nuclear factor-erythroid 2-relatedfactor 2 (Nrf2). Senyawa fitokimia sepertiepicatechin telah diketahui dapat memicuekspresi gen penyandi antioksidan melalui aktivasiNrf2 (Granado-Serrano et al., 2010; Shah etal., 2010). Penelitian yang dilakukan pada tikusWistar menunjukan bahwa Curcumin dapatmengurangi kerusakan hati melalui aktivasi Nrf2(Farombi et al., 2008), juga biji Broccoli yang

mengandung glucosinolate 40 mmol/kg, dapatmenginduksi pembentukan antioksidan danprotein detoksikasi melalui aktivasi Nrf2 padatikus (McWalter et al., 2004). Senyawafitokimia tersebut mengaktivasi Nrf2 secaralangsung atau melalui serangkaian jalur yangdiperantari oleh interaksi dengan protein spesifikseperti p38, protein kinase C (PKC),extracellular signal-regulated protein kinase(ERK), c-jun N-terminal kinase (JNK), danphosphatidylinositol-3-kinase (PI3K). Dalamkondisi normal, Nrf2 terikat pada Kelch-likeECH-associated protein-1 (Keap1) danterdapat dalam sitoplasma bersama protein aktinsitoskeleton (Mann et al., 2007). Sebaliknya,dalam kondisi terpapar oleh senyawa yangbertindak sebagai inducer, maka inducerbereaksi dengan sistein pada Keap1mengakibatkan pelepasan Nrf2 dari Keap1. Nrf2kemudian mengalami translokasi menuju nukleusdan berikatan dengan Antioxidant ResponeElement (ARE) bersama protein smallmusculoaponeurotic fibrosarcoma (sMaf)untuk mengaktivasi ekspresi gen-gen sitoprotektifseperti Heme Oxygenase-1 (HO-1),Peroxyredoxin-1 (Prx-1), thioredoxin-1(Trx-

Gambar 1Mekanisme Aktivasi Nrf2/ARE oleh Senyawa Fitokimia (Son et al., 2008).


31

36


1), cystineglutamate anionic amino acidtransporter (xCT), glutathione-S-transferase(GST), dan NAD(P)H:quinone oxidoreductase(NQO-1) (Son et al., 2008). Mekanismetersebut digambarkan pada Gambar 1.

Nuclear factor-erythroid 2-related factor2 (Nrf2) merupakan suatu basic region-leucinezipper (bZIP) transcription factor dan anggotaCap ‘n’ Collar (CNC) family, yang jugatermasuk NF-E2, Nrf1, Nrf3, Bach1 danBach2. Nrf2 menengahi respon seluler akibatterpapar berbagai macam inducer sepertioksidan atau xenobiotic dengan cara berikatanpada elemen dari promotor gen sitoprotektif.Nrf2 diaktivasi oleh perubahan kondisi redokssel dan berfungsi memulihkan homeostasisdengan mengontrol antioksidan, xenobiotic, danenzim sitoproteksif lainnya (Baird et al., 2011).

Pada manusia, Nrf2 merupakan suatu proteinyang terdiri atas 605 asam amino dengan beratmolekul 67,8 kDa, sedangkan pada tikus terdiriatas 597 asam amino dengan berat molekul 66,9kDa (Tkachev et al., 2011). Protein Nrf2 terdiriatas enam domain fungsional yaitu; Nrf2-epichlorohydrin (ECH) homology (Neh;Neh1,Neh2, Neh3, Neh4, Neh5, dan Neh6).Domain Neh1 berisi bZIP DNA binding yangakan berlekatan dengan ARE untuk membentuk

sebuah heterodimer bersama protein lain sepertiMaf dan Jun protein. Domanin Neh2 menjadibagian yang akan berlekatan dengan inhibitornyayang ada di sitoplasma yaitu Keap1. DomainNeh3 terikat pada chromo-ATPase/helicaseDNA binding protein yang berfungsi sebagai co-activator transkripsional untuk meningkatkantranskripsi gen-gen yang tergantung pada ARE.Domain Neh4 dan Neh5 bertindak secara sinergiuntuk mengikat co-activator transkripsi yanglain. Umpan balik negatif Nrf2 dilakukan olehNeh6 (Baird et al., 2011; Tkachev et al., 2011).Struktur Nrf2 digambarkan secara skematis padaGambar 2.

Kelch-like ECH-associated protein-1pada tikus tersusun atas 624 asam aminotermasuk 25 sistein residu dengan berat molekul69,5 kDa, sedangkan pada manusia tersusun atas625 asam amino termasuk 27 sistein residudengan berat molekul 69,7 kDa. Keap1 berisilima domain yaitu; N-terminal region (NTR);Broad-Complex, Tramtrack, dan Bric a‘ brac(BTB) domain yang bertanggungjawab terhadapdimerisasi dan interakasi dengan cullin-3-containing ubiquitin–ligase E3 complex(Cul3-E3-ligase); Intervening region (IVR)domain yang berisi sistein residu yang sensitifterhadap oksidasi dan nuclear export signal

Gambar 2.Struktur Domain Nrf2 dan Keap1. (A) Nrf2, Menunjukan posisi Domain Neh2, Neh4, Neh5,

Neh6, Neh1 dan Neh3, dan lokasi DLG dan ETGE motif dalam Neh2 sebagai tempat perikatanantara Nrf2 dengan Keap1. Neh1 berisi bZip DNA binding dan domain heterodimerisasi dimana

Nrf2 berinterakasi dengan small Maf dan berikatan pada DNA sebagai heterodimer(Baird et al., 2011).

32

37

(NES) motif; Kelch domain yang berisi enamkelch repeat (KR1, KR2, KR3, KR4, KR5, danKR6) dan memiliki struktur 6-bladed â-propelleryang menengahi asosiasi antara Keap1 denganNrf2 dan protein aktin atau myosin VIIasitoskeleton; dan C-terminal region (CTR)(Tkachev et al., 2011). Struktur Keap1digambarkan secara skematis pada Gambar 3.

Kelch-like ECH-associated protein-1merupakan protein yang kaya sistein. Dariseluruh sistein, 10 diataranya diprediksi menjadireaktif karena adanya asam amino yangbermuatan positif di dekatnya. Muatan positif inimenurunkan pKa gugus thiol sistein di sebelahnya,stabilisasi anion, sehingga pada gilirannya akanmempertahankan sistein dalam keadaan reaktif.Sistein yang reaktif ini akan mudah diinduksi olehberbagai macam inducer seperti;dexamethasone 21-mesylate (Dex-mes) dapatmenginduksi sistein yang terdapat pada IVRdomain yakni C257, C273, C288, dan C297,serta sistein yang terdapat pada CTR yakni C613.Sedangan sistein yang terdapat pada BTBdomain yakni C151 dapat diinduksi oleh tert-butylhydroquinone (tBHQ). Jadi inducer yangberbeda dapat dapat bereaksi dengan Keap1dengan cara yang berbeda (Baird et al., 2011).

Bagian DNA yang berisi urutan nukleotida5’- A/GTGAC/TnnnGCA/G-32 dikenal sebagai

Antioxidant Respone Element (ARE). Nrf2dapat berikatan dengan bagian ini. Tetapi analisislebih lanjut menemukan adanya urutan TA/CAyang terletak pada ujung 52 sehingga panjangARE adalah 16 nukleotida yaitu 5’-TA/CAnnA/GTGAC/TnnnGCA/G-32 , lima diantaranyabervariasi yang membuat keragaman genomARE. Beberapa ARE berisi binding site bagiAP-1 transcription factor (52 -TGACTCA-32 ; 12-O-tetradecanoyl-forbol-13-acetate-responsive element, TRE) sehingga protein-protein yang termasuk dalam AP-1transcription factor super family sepertiprotein cap ‘n’ collar Nrf1, Nrf3, Bach1 danBach2; ATF1, ATF2, ATF3, ATF4, JunD, c-Jun, c-Fos dan Fra1 dapat mengambil bagiandalam transkripsi gen yang dikontrol oleh ARE(Tkachev et al., 2011).

Antioxidant Respone Element menengahiaktivasi transkripsi gen-gen seperti hemeoxygenase-1 (HO-1), g-glutamylcysteinesynthethase, thioredoxin reductaseglutathione-S-transferase dan NAD(P)H:quinone oxidoreductase, juga enzimantioksidan seperti superoxide dismutase(SOD) dan catalase yang terlibat dalam meredamROS. Dalam kondisi basal Nrf2 terikat padaKeap1 dan terdapat dalam sitoplasma bersamaprotein aktin sitoskeleton membentuk dimer

Gambar 3.Struktur Domain Keap1. Menunjukan posisi N-terminal region (NTR), domain BTB,

Intervening Region (IVR), Kelch (DGR) domain, dan C-terminal region (CTR), serta lokasiC151, C273 and C288. Keap1 membtuk dimer melalui BTB domain yang juga sebagai domain

dimana Keap1 berikatan Cullin 3 (Cul3). Kelch domain membentuk struktur 6-bladed b-propeller dimana Keap1 berinteraksi dengan domanin Neh2 dari Nrf2 (Baird et al., 2011)


33

38


(Mann et al., 2007). Sebaliknya, dalam kondisiterpapar oleh senyawa yang bertindak sebagaiinducer, maka inducer bereaksi dengan sisteinpada Keap1 mengakibatkan pelepasan Nrf2 dariKeap1. Nrf2 kemudian mengalami translokasimenuju nukleus dan berikatan dengan AREbersama protein sMaf untuk mengaktivasiekspresi gen-gen sitoprotektif. Mekanisme inididukung fakta bahwa inducer sulforaphanedan bis(2-hydroxybenzylidene) acetone dengankonsentrasi tertentu dapat menyebabkanterjadinya disosiasi Keap1–Neh2 complex(Baird et al., 2011).

KESIMPULANNrf2 memainkan peran penting dalam

ekspresi gen-gen yang berfungsimempertahankan sel agar selalu dalam keadaanhomeostasis. Mekanisme ekspresi dipicu karenasel terpapar oleh berbagai macam inducer.Berbagai macam senyawa yang berasal darisayuran dan buah-buahan dapat bertindaksebagai inducer dan akan memicu ekspresi gensitoprotektif melalui aktivasi Nrf2/Keap1/ARE.Dalam kondisi normal Nrf2 terikat pada Kelch-like ECH-associated protein-1 (Keap1) danterdapat dalam sitoplasma bersama protein aktinsitoskeleton. Inducer dapat bereaksi dengansistein pada Keap1 mengakibatkan pelepasanNrf2 dari Keap1. Nrf2 kemudian mengalamitranslokasi menuju nukleus dan mengaktivasiekspresi gen-gen sitoprotektif.

DAFTAR PUSTAKAAdebawo, O., B. Salau., E. Ezima., O.Oyefuga.,

E. Ajani dan G. Idowu., A. Famodu danO. Osilesi. 2006. Fruits and VegetablesModerate Lipid Cardiovascular RiskFactor in Hypertensive Patients. Lipids inHealth and Disease 5 (14) : 1-4

Baird , L., T. Albena, dan Dinkova-Kostova.2011. The cytoprotective role of theKeap1–Nrf2 pathway. Arch Toxicol85:241–72

Depkes. 2008. Laporan Hasil Riset KesehatanDasar (RISKESDAS) Nasional.Departemen Kesehatan RI. Jakarta

Farombi,E.O., S.Shrotriya, H.K.Na, S.H.Kim,dan Y.J.Surh. 2008. Curcumin AttenuatesDimethylnitrosamine-Induced Liver InjuryIn Rats Through Nrf2-Mediated Inductionof Heme Oxygenase-1. Food andChemical Toxicology 46: 1279–87

Ginter E. 2008. Vegetarian Diet, Chronic Disesesand Longevity. British Lek Listy 109 (10):463-66.

Golden,N. 2009. Peroksidasi Lipid MembranSel Pascainjeksi FeCl3 IntrakortikalMeningkatkan Kejadian Kejang padaTikus Wistar Muda. Disertasi. UniversitasUdayana. Denpasar.

Granado-Serrano, A.B., M.A.Martý´n,G.Haegeman, L.Goya, L.Bravo, danS.Ramos. 2010. Epicatechin Induces NF-kB, Activator Protein-1 (AP-1) andNuclear Transcription Factor Erythroid2p45-related factor-2 (Nrf2) ViaPhosphatidylinositol-3-Kinase/ProteinKinase B (PI3K/AKT) and ExtracellularRegulated Kinase (ERK) Signalling inHepG2 cells. British Journal of Nutrition103 : 168–79

Isabelle,M., B.L.Lee., M.T.Lim, W.P.Koh,D.Huang, dan C.N.Ong. 2010.Antioxidant Activity and Profiles ofCommon Fruits in Singapore. FoodChemistry 123: 77–84.

Key, T.J., P. N. Appleby dan M.S. Rosell. 2006.Health Effects of Vegetarian and VeganDiets. Proceedings of the NutritionSociety 65: 35–41

Kosem,N., Y.H.Han, dan P.Moongkarndi. 2007.Antioxidant and Cytoprotective Activitiesof Methanolic Extract from Garciniamangostana Hulls. ScienceAsia 33: 283-92.

Kothari,S., A.Thompson, A.Agarwal, dan S.S.duPlessis. 2010. Free Radical: TheirBeneficial and Detrimental Effects on

34

39

Sperm Function. Indian Journal ofExperimental Biology 48: 425 –35

Mann,G.E., J.Niehueser-Saran, A.Watson,L.Gao, T.Ishii, P.de Winter, danR.C.M.Siow. 2007. Nrf2/ARE RegulatedAntioxidant Gene Expression inEndothelial and Smooth Muscle Cells inOxidative Stress: Implications forAtherosclerosis and Preeclampsia. ActaPhysiologica Sinica 59 (2):117-27.

Mahattanawee,K., J.A.Manthey, G.Luzio,S.T.Talcott, K.Goodner, dan E. A.Baldwin. 2006. Total Antioxidant Activityand Fiber Content of Select Florida-Grown Tropical Fruits. J. Agric. FoodChem. 54: 7355-63

Middleton Jr, E., C.Kandaswami, danT.C.Theoharides. 2000. The Effects ofPlant Flavonoids on Mammalian Cells:Implications for Inflammation, HeartDisease, and Cancer. PharmacologicalReview. 52: 673–751.

Ngurah, I.B. 2007. Peranan Antioksidan padaolah raga. Medicina 38 (1) : 3-6

Needly,N. 2009. Riset Menakjubkan.Terjemahan Helvi Sinaga. IndonesiaPublishing House. Bandung

Nurliyana,R., I.S.Zahir, K.M.Suleiman,M.R.Aisyah, dan K.K.Rahim. 2010.Antioxidant Study of Pulps and Peels ofDragon Fruits: A Comparative Study.International Food Research Journal17: 367-75

Prangdimurti,E. 2007. Metode EvaluasiAntioksidan Secara In Vitro dan In Vivo.Departemen Ilmu dan Teknologi PanganFak. Teknologi Pertanian. IPB. Availablefrom. http://xa.yimg.com/kq/groups/20875559/1368419127/ name/Topik9.pdf. akses: 20/11/2010

Setiawan,B., dan E.Suhartono. 2007.Peroksidasi Lipid dan Penyakit TerkaitStres Oksidatif pada Bayi Prematur.Majalah kedokteran Indonesia 57(1):10-14

Shah,Z.A., R.C.Li, A.S.Ahmad, T.W.Kensler,M.Yamamoto, S.Biswal, dan S.Dore.2010. The Flavanol (-)-EpicatechinPrevents Stroke Damage Through TheNrf2/HO1 Pathway. Journal of CerebralBlood Flow & Metabolism30:1951–61

Son.T.G., S.Camandola, dan M.P.Mattson.2008. Hormetic Dietary Phytochemicals.Neuromol Med. 10:236–46

Teixeira, R.de C.M.de A., M. del C. B.Molina,E. Zandonade, Dan J.G.Mill. 2007.Cardiovascular Risk in Vegetarians andOmnivores: A Comparative Study. ArqBras Cardiol ;88(6):624-28).

Tkachev, V.O., E. B. Menshchikova dan N. K.Zenkov. 2011. Mechanism of the Nrf2/Keap1/ARE Signaling System.Biochemistry (Moscow), 76,( 4): 407-22

McWalter,G.K., L.G.Higgins, L.I.McLellan,C.J.Henderson, L.Song, P.J.Thornalley,K.Itoh, M.Yamamoto, dan J.D. Hayes.2004. Transcription Factor Nrf2 IsEssential for Induction ofNAD(P)H:Quinone Oxidoreductase 1,Glutathione S-Transferase, and GlutamateCysteine Ligase by Broccoli Seed andisothiocyanates. The Journal OfNutrition .134, (Suplement): 3499-506

Middleton Jr, E., C.Kandaswami, danT.C.Theoharides. 2000. The Effects ofPlant Flavonoids on Mammalian Cells:Implications for Inflammation, HeartDisease, and Cancer. PharmacologicalReview. 52: 673–751

Winarsi,H. 2007. Antioksidan Alami danRadikal Bebas. Potensi dan Aplikasinyadalam Kesehatan. Kanisius. Yogyakarta.


35

40


PENGARUH BEBERAPA JENIS PUPUK ORGANIKTERHADAP PERTUMBUHAN TINGGI TANAMAN DAN JUMLAHDAUN CABAI RAWIT VARIETAS CENGEK (Capsicum frutescens L)

I Kadek Duarsa1, Israil Sitepu2

1 Alumni Program Studi Biologi FMIPA, Universitas Hindu Indonesia2 Dosen Program Studi Biologi FMIPA, Universitas Hindu Indonesia, Jl.Sanggalangit, Tembau,

Penatih, Denpasar

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh beberapa jenis pupuk organikterhadap pertumbuhan tinggi tanaman dan jumlah daun cabai rawit varietas cengek(Capsicum frutescens L). Rancangan yang digunakan adalah Rancangan AcakLengkap (RAL) dengan 1 kontrol (K) dan 4 perlakuan yaitu pupuk kandang ayam(KD) , pupuk kompos (KO), pupuk kascing (KC) dan pupuk EM4 Bokashi (BO)yang pengulangnnya 3 kali ulangan. Data dikumpulkan dan dianalisis secara statistikdengan uji Anova. Apabila ada perbedaan nyata atau sangat nyata maka akan dilakukanuji lanjut dengan uji RNK. Hasil penelitian selama 40 hari menunjukan bahwa beberapajenis pupuk organik yaitu pupuk kandang ayam, pupuk kompos, kascing dan EM4Bokashi memberikan pengaruh yang signifikan terhadap pertumbuhan tinggi tanamandan jumlah daun cabai rawit varietas cengek. Pupuk organik yang paling memberikanpengaruh terhadap pertumbuhan tinggi tanaman dan jumlah daun cabai rawit yaitupupuk kascing dan pupuk EM4 Bokashi. Tanaman cabai rawit varietas cengek yangdipupuk dengan pupuk EM4 Bokashi menunjukan kadar air yang paling tinggi.

Kata Kunci: Pupuk organik, pertumbuhan, tanaman cabai rawit.

ABSTRACT

Effect of various organic fertilizers on the growth of Capsicum (Capsicumfrutescent, L cv. Cengek) has been studied using completely randomized designwith 1 control and 4 experimental groups, i.e. Chicken manure (KD), compost(KO), worm casting fertilizer (KC) and EM4 Bokashi (BO). Replicate for eachgroup was 3 and data collected were statistically analyzed using ANOVA. After40 days of transplantation, growth parameter such as plant height, and leavesnumber were monitored. Relative to control plants, this study found that all ofthose organic fertilizer were significantly affected the growth of Capsicum.Whereas, both worm casting fertilizer and EM4 Bokashi have the highest effecton plants height and leaves number, capsicum plants fertilized with EM4 bokashiwas showing the highest water content.

Key words: organic fertilizer, growth, Capsicum.

36

41

PENDAHULUANKebutuhan pangan yang dikomsumsi

masyarakat terus meningkat salah satunya adalahcabai rawit. Cabai rawit merupakan sayuranbuah yang banyak dipakai dalam masakanIndonesia. Selain berguna sebagai bahanpenyedap masakan, cabai rawit juga mengandungzat gizi yang sangat diperlukan oleh tubuhmanusia. Cabai rawit mengandung protein,lemak, karbohidrat, kalsium (Ca), fosfor (P), besi(Fe), vitamin vitamin (salah satunya adalah vitaminC) dan mengadung senyawa-senyawa alkaloid,seperti kapsaisin, flavonoid, dan minyak esensial(Prajnanta dalam Ihsanul, 2007).

Hasil panen yang didapatkan dalampemakaian pupuk kimia memang cepat didapathasilnya, tetapi untuk kedepannya akibat daripemakaian pupuk kimia yang berlebihan sangatmerugikan lingkungan diantaranya, menurunnyakualitas sifat fisik, kimia, dan biologi tanah yangmengakibatkan rendahnya kandungan bahanorganik terutama pada lahan sawah, bahkan jugaterjadi penurunan pH tanah sehingga akanmengurangi produktivitas lahan tersebut. Olehkarena itu, program perbaikan kesuburan lahanpertanian melalui peningkatan kandungan bahanorganik tanah merupakan hal yang sangatmendesak untuk dilaksanakan (Anonima, 2011).Salah satu cara yang diterapkan adalahpemakaian pupuk organik.

Pupuk organik merupakan hasil akhir danatau hasil antara dari perubahan atau penguraianbagian dan sisa-sisa tanaman dan hewan,misalnya bungkil, guano, tepung tulang, limbahternak dan lain sebagainya (Murbandono, 2002).Pupuk organik juga merupakan mikroorganismehidup yang diberikan ke dalam tanah sebagaiinokulan untuk membantu tanaman memfasilitasiatau menyediakan unsur hara tertentu bagitanaman.

Pupuk organik ini dapat dibuat dari sampah-sampah organik yang ada disekitar kita. Sejalandengan perkembangan ilmu pengetahuan danteknologi, sampah dapat diolah sedemikian rupasehingga menjadi barang yang bermanfaat dan

menguntungkan secara ekonomis. Sampai saatini sudah banyak dikembangkan pupuk organikyang berkualitas dari hasil inovasi teknologidengan memanfaatkan limbah menjadi pupukorganik lengkap dengan unsur makro dan mikroyang langsung dapat dimanfaatkan oleh tanaman(Mega et al., 2008).

Secara umum pupuk organik sangat baikuntuk diterapkan pada tanaman cabai rawitdiantaranya pupuk kandang, pupuk kompos,pupuk kascing dan pupuk EM4 Bokashi karenamemiliki unsur hara yang cukup lengkap.Berdasarkan hal tersebut, penulis ingin menelitipengaruh berbagai pupuk organik yaitu pupukkandang ayam, kompos, kascing dan EM4Bokashi terhadap pertumbuhan tinggi tanaman,jumlah daun dan persentasi kadar air tanamancabai rawit varietas cengek dari masing-masingperlakuan.

BAHAN DAN METODE

BAHANBahan yang dipergunakan dalam penelitian

ini diantaranya pupuk kandang ayam yangdidapatkan dari peternakan ayam di DesaSukawati, pupuk kompos yang dibeli di agenpenjualan pupuk kompos di Desa Batubulan,pupuk kascing yang dibeli di agen penjualan pupukkascing di Jl. Cargo Permai Denpasar, danpupuk EM4 Bokashi yang dibeli di agenpenjualan pupuk EM4 Bokashi di Jl. HayamWuruk Denpasar. Media tanah yang bersifathomogen diambil pada lahan pertanian subakbabakan Desa Guwang Kec. Sukawati.Sementara itu, air yang digunakan dalam penelitianini berupa air tanah tanah. Benih cabai rawitvarietas cengek dibeli di agen penjualanperlengkapan pertanian di Desa Guwang.Sedangkan peralatan yang dipergunakan dalampenelitian adalah; cangkul, ember, polybag,timbangan, timbangan analitik, pengaris pengukur,buku panduan, alat-alat tulis, sendok, kamera,inkubator, aluminum-foil.

Pengaruh Beberapa Jenis Pupuk Organik terhadap Pertumbuhan Tinggi Tanaman dan ..... Duarsa dan Israil Sitepu

37

42


Media semai disiapkan dengan mencampurpupuk kandang ayam, kompos, kascing danEM4 Bokashi dengan berat masing-masing pupuk450 gram dan tanah seberat 1.050 gram,sedangkan control hanya berupa tanah saja.Media persemaian tersebut dimasukan ke dalamkantong polybag kemudian disiram dengan airtanah. Benih cabai rawit yang yang sudahdiseleksi direndam selama 12 jam dengan tujuanuntuk mempercepat atau merangsangperkecambahan benih. Benih disemaikan padapolybag yang telah berisi media masing-masingsatu benih. Polybag kemudian ditempatkan padatempat yang mendapat cukup sinar matahari.

METODEPenelitian dirancang menggunakan

Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satukontrol (K), dan empat perlakuan yaitu, pupukkandang ayam (KD), pupuk kompos (KO),pupuk kascing (KC), dan pupuk EM4 Bokashi(BO). Perlakuan kemudian diulang tiga kalisehingga diperoleh 15 perlakuan yakni; K1, K2,K3, KD1, KD2, KD3, KO1, KO2, KO3, KC1,KC2, KC3, BO1, BO2, dan BO3. Variabel yang

diamati meliputi; tinggi tanaman, jumlah daun yangdiamati pada hari ke 10, 20, 30, dan hari ke 40,sedangkan kadar air diukur pada hari ke 40 dandiukur dengan persamaan (Sudarmadji,1984):

m1 - m2 x 10% m1

Keterangan : m1 = berat awal (berat basah),m2 = berat akhir (berat kering)

Data yang diperoleh selanjutnya dianalisissecara statistik dengan uji Anova. Apabila adaperbedaan nyata atau sangat nyata maka akandilakukan uji lanjut dengan uji RNK (Gasper,1991).

HASIL Hasil penelitian tentang pengaruh beberapajenis pupuk organik terhadap pertumbuhan tinggitanaman cabai rawit varietas cengek disajikandalam Tabel 1. Dari hasil uji statistik diperolehbahwa ada pengaruh yang signifikan terhadappertumbuhan tinggi tanaman cabai rawit.

Tabel 1. Hasil rata-rata tinggi tanaman cabai rawit pada hari ke-10, hari ke-20, hari ke-30 dan harike-40

Rata-rata (cm) Perlakuan Total rata-rata (cm)

10 hari 20 hari 30 hari 40 hari

K 6,2b 6,4a 7,5a 8a 28,1KD 5,3a 8,2ab 11,3b 15,2b 40KO 6,3b 7,6ab 11,2b 14,3b 39,4KC 6,8b 8,6b 14c 19,3c 48,7BO 7b 8,7b 15,1c 22,1c 52,9

Jumlah 31,6 39,5 59,1 78,9 209,1

Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama ke arah vertikal, menunjukan berbedatidak nyata.

38

43

Pengaruh beberapa jenis pupukorganik terhadap jumlah daun tanaman cabairawit varietas cengek disajikan padaTabel 2. Dari hasil uji statistik diperoleh bahwaada pengaruh yang signifikan terhadappertumbuhan jumlah daun tanaman cabairawit.

Kadar air tanaman cabai rawit varietascengek pada hari ke-40 dari masing-masingperlakuan diukur berdasarkan selisih berat basahdan berat kering dibagi berat basah dikali 100%.Hasil penelitian kadar air tanaman cabai rawithari ke-40 disajikan pada Tabel 3. Dari Tabel 3menunjukan bahwa setiap perlakuanmenghasilkan kadar air terhadap tanaman cabairawit yaitu kontrol dengan kadar air 86,40%,

pupuk kandang ayam dengan kadar air 88,49%,pupuk kompos dengan kadar air 87,41% danpupuk kascing dengan kadar air 89,27%sedangkan pupuk EM4 Bokashi dengan kadarair 90,83%.

PEMBAHASANHasil penelitian yang telah dilakukan dengan

5 perlakuan yang berbeda-beda didapat hasilyang bervariasi, karena masing-masing pupukorganik berpengaruh terhadap pertumbuhantinggi tanaman dan jumlah daun cabai rawit.Diantara ke-5 media tanam yang digunakan yaitukontrol, pupuk kandang ayam, kompos, kascingdan EM4 Bokashi, dimana media tanam pupukkascing dan pupuk EM4 Bokashi yang paling

Tabel 2. Hasil rata-rata jumlah daun cabai rawit pada hari ke-10, hari ke-20, hari ke-30 dan harike-40

Rata-rata (lembar)Perlakuan Total rata-rata

10 hari 20 hari 30 hari 40 hari (lembar)

K 2a 3,6a 4,3ab 5,6a 15,5KD 2a 4a 5,6cd 7,3ab 18,9KO 2a 3,6a 5,3bc 7a 17,9KC 2a 4a 6,6de 9bc 21,6BO 2a 4a 7e 10,3c 23,3

Jumlah 10 19,2 28,8 39,2 97,2

Keterangan :angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama ke arah vertikal, menunjukan berbedatidak nyata.

Tabel 3. Hasil persentasi kadar air tanaman cabai rawit hari ke-40

Perlakuan Rerata berat basah (mg) Rerata berat kering (mg) Kadar air (%)

K 366,3 49,86 86,40KD 2409,86 277,36 88,48KO 1266,26 154,4 87,41KC 3653,33 391,9 89,27BO 5381.4 493,23 90,83


39

44


berpengaruh terhadap tinggi tanaman dan jumlahdaun.

Dari hasil analisis secara statistik dengan ujianova untuk tinggi tanaman pada pengamatan harike-10, ke-20, ke-30 dan ke-40 diporoleh F

hitung F tabel 1% dan 5% menunjukan ada

pengaruh yang signifikan terhadap pertumbuhantinggi tanaman cabai rawit. Kemudian untukpengamatan jumlah daun pada hari ke-10 dan

ke-20 diporoleh F hitung F tabel 1% dan 5%

menunjukan tidak ada pengaruh yang signifikanterhadap pertumbuhan jumlah daun, sedangkanpada hari ke-30 dan ke-40 diperoleh F hitungF tabel 1% dan 5% menunjukan ada pengaruhyang signifikan terhadap pertumbuhan jumlahdaun tanaman cabai rawit. Hal ini berarti setiapmasing-masing perlakuan yaitu pupuk kandangayam, kompos, kascing dan EM4 Bokashimemberikan pengaruh terhadap pertumbuhantinggi tanaman dan jumlah daun cabai rawit.Selanjutnya untuk mengetahui diantara kelimamedia tanam yang mana memberikan perbedaantidak nyata atau berbeda nyata maka akandilakukan uji lanjut dengan uji RNK.

Setelah diuji lanjut dengan uji RNK hasilyang diperoleh untuk tinggi tanaman cabai rawitpada pengamatan hari ke-10 perlakuan kontrolberbeda tetapi tidak nyata dengan kompos,kascing dan EM4 Bokashi, sedangkan pupukkandang ayam berbeda nyata dengan perlakuanyang lain (Tabel 1). Pada hari ke-20 hasil yangsecara statistik didapat kontrol berbeda tidaknyata dengan kandang ayam dan kompos,sedangkan untuk perlakuan kandang ayam,kompos, kascing dan EM4 Bokashi adaperbedaan tetapi tidak nyata (Tabel 1). Pada harike-30 hasil yang didapat kontrol berbeda nyatadengan perlakuan yang lain, perlakuan kandangayam dengan kompos secara statistik berbedatetapi tidak nyata, perlakuan kascing denganEM4 Bokashi berbeda tetapi tidak nyata(Tabel 1).

Pada hari ke-40 hasil yang didapat secarastatistik kontrol berbeda nyata dengan perlakuan

yang lain, perlakuan kandang ayam dengankompos berbeda tidak nyata, perlakuan kascingdengan EM4 Bokashi terdapat perbedaan tetapitidak nyata (Tabel 1).

Hasil yang diperoleh dalam pengamatanuntuk jumlah daun tanaman cabai rawit pada harike-10 dan ke-20 adalah ada perbedaan. Untukhasil uji RNK pada hari ke-30 hasil yang didapatsecara statistik adalah kontrol berbeda tetapitidak nyata dengan kompos, perlakuan kandangayam dengan kompos dan kascing berbeda tidaknyata, perlakuan kompos dengan kascingberbeda nyata, perlakuan kascing dengan EM4Bokashi berbeda tidak nyata (Tabel 2). Pada harike-40 hasil yang didapat perlakuan kontroldengan kandang ayam dan kompos berbedatetapi tidak nyata, perlakuan kandang ayamberbeda tidak nyata dengan kascing, perlakuankascing berbeda tetapi tidak nyata dengan EM4Bokashi (Tabel 2).

Dari data pengamatan terhadap tinggitanaman cabai rawit pada hari ke-10 terjadiperbedaan yang nyata, hal ini disebabkan karenakecepatan biji untuk berkecambah bervariasikarena adanya faktor dormansi dari biji benihtersebut. Faktor ini merupakan cara embriomempertahankan diri dari keadaan lingkunganyang tidak menguntungkan (Anonim A, 2011).Pengaruh pupuk organik yaitu pupuk kandangayam, kompos, kascing dan EM4 Bokashiterhadap pertumbuhan tinggi tanaman mulaiterlihat pada hari ke-20 karena sudah mulaipemanfaatan unsur hara yang disediakan olehmasing-masing perlakuan. Pada hari ke-10, ke-20, ke-30 dan ke-40 kascing dan EM4 Bokashiyang paling berpengruh terhadap pertumbuhantinggi tanaman cabai rawit yang menghasilkantotal rata-rata yaitu 48,7 cm untuk kascing dan52,9 cm untuk EM4 Bokashi dibandingkanpupuk kandang ayam dengan total rata-rata 40cm dan pupuk kompos dengan total rata-rata39,4 cm.

Pengamatan terhadap jumlah daun pada harike-10 dan ke-20 terjadi perbedaan tetapi tidaknyata karena sistem perakaran sedang menglami

40

45

pertumbuhan sehingga unsur hara yangdisediakan masing-masing perlakuan tidakdigunakan untuk pembentukan daun. Padapengamatan hari ke-30 dan ke-40 sudah mulaitampak pengaruh pupuk organik setiap perlakuanterhadap pertumbuhan daun, dimana pupukkascing dan pupuk EM4 Bokashi yang palingberpengaruh terhadap pertumbuhan jumlah dauncabai rawit yang mengahasilkan total rata-rata21,6 lembar untuk kascing dan 23,3 lembaruntuk EM4 Bokashi dibandingkan pupukkandang ayam dengan total rata-rata 18,9lembar dan pupuk kompos dengan total rata-rata 17,9 lembar.

Tingginya tingkat rata-rata pertumbuhantinggi tanaman dan jumlah daun pada cabai rawitdalam pemakaian pupuk kascing dan pupuk EM4Bokashi disebabkan karena pada kascing danEM4 Bokashi mengandung unsur hara yang lebihtinggi seperti N, P, K, Mg dan Ca dan jugamengandung mikroorganisme hidup yangmembantu proses pelarutan unsur hara yangmenghasilkan senyawa organik, hormontumbuhan auxin, giberelin, sitokinin, antibiotik danpolisakarida yang akan menyebabkanterpacunya sintesis dan pembelahan dinding selsecara antiklinal sehingga akan mempercepatpertumbuhan tinggi tanaman. Peningkatan tinggibatang dan jumlah daun cabai rawit jugadisebabkan terdorongnya atau terpacunya seldiujung batang untuk segera mengadakanpembelahan dan pembesaran sel terutama didaerah meristematis (Dibia dkk,2009).

Pemberian pupuk kascing dan pupuk EM4Bokashi menyebabkan kandungan nitrogendidalam tanah meningkat sehingga serapannitrogen oleh tanamanpun meningkat pula. Uunsurhara nitrogen dan unsur hara mikro tersebut yangberperan sebagai penyusun klorofil sehinggameningkatkan aktivitas fotosintesis tersebut akanmenghasilkan sintesis karbohidrat yangmengakibatkan perkembangan pada jaringanmeristematis daun dan akan meningkatkanpertumbuhan vegetatif tanaman termasukpertumbuhan tinggi tanaman dan pembentukkandaun (Wididana 2011).

Pupuk kascing dan pupuk EM4 Bokashimengandung unsur kalium yang berperan pentingdalam setiap proses metabolisme tanaman, yaitudalam sintesis asam amino dan protein dari ion-ion ammonium serta berperan dalam memeliharatekanan turgor dengan baik sehinggamemungkinkan lancarnya proses-prosesmetabolisme dan menjamin kesinambunganpemanjangan sel. Unsur fosfor berperan dalammenyimpan dan memindahkan energi untuksintesis karbohidrat, protein, dan prosesfotosintesis. Senyawa-senyawa hasil fotosintesisdisimpan dalam bentuk senyawa organik yangkemudian dibebaskan dalam bentuk ATP untukpertumbuhan tanaman. Asam humat dan asamfulfat serta zat pengatur tumbuh yang terkandungdalam pupuk kascing dan EM4 Bokashi akanmendukung dan mempercepat pertumbuhantanaman (Sutedjo, 2008).

Pada akhir penelitian ini dilakukanpengamatan terhadap kadar air yang terkandungdalam tanaman cabai rawit dengan caramenimbang berat basah dan berat kering tanamantersebut. Berat basah tanaman merupakan berattanaman pada saat tanaman masih hidup ataumetabolisme dalam tanaman masih berlangsungdan ditimbang secara langsung setelah dicabut,sebelum tanaman menjadi layu akibat kehilanganair. Dari hasil penelitian ini kadar air dari tanamancabai rawit yang memakai media tanam pupukEM4 Bokashi yang paling tinggi yaitu 90,83%dibandingkan tanaman dengan media tanamtanpa pupuk 86,40%, pupuk kandang ayam88,49%, pupuk kompos 87,41% dan pupukkascing 89,27% (Tabel 3).

Hal ini disebabkan karena pupuk EM4Bokashi yang diberikan mampu memacumetabolisme pada tanaman cabai rawit.Selanjutnya nitrogen yang terkandung dalampupuk EM4 Bokashi berperan sebagai penyusunprotein sedangkan fosfor dan kalsium berperandalam memacu pembelahan jaringan meristemdan merangsang pertumbuhan akar danperkembangan daun yang akibatnya tingkatabsorbsi unsur hara dan air oleh tanaman sampai


41

46


batas optimumnya yang akan digunakan untukpembelahan, perpanjangan dan diferensiasi sel.Kalium mengatur kegiatan membuka danmenutupnya stomata. Pengaturan stomata yangoptimal akan mengendalikan transpirasi tanamandan meningkatkan reduksi karbondioksida yangakan diubah menjadi karbohidrat. Unsur haranitrogen, fosfor dan kalium serta unsur mikro yangterkandung dalam pupuk EM4 Bokashi akanmeningkatkan aktivitas fotosintesis tumbuhansehingga meningkatkan karbohidrat yangdihasilkan sebagai cadangan makanan danproduk fotosintesis yang lebih banyak mampumembentuk seluruh bagian tanamandibandingkan dengan perlakuan tanpa pupuk.(Sutedjo, 2008).

Berat kering tumbuhan adalah keseimbanganantara pengambilan CO

2 (fotosintesis) dan

pengeluaran CO2 (respirasi). Selanjutnya

Krishnawati, (2003) menyatakan bahwa beratkering tanaman merupakan resultan dari tigaproses yaitu penumpukan asimilat melaluifotosintesa, penurunan asimilat akibat respirasidan akumulasi ke bagian cadangan makanan.Pupuk EM4 Bokashi mengandung unsur harakalium dan kalsium yang akan meningkatkanpertumbuhan dan perkembangan akar lateralsehingga mempengaruhi kemampuan tanamancabai rawit dalam menyerap air. Hal inimenyebabkan tanaman cabai rawit denganperlakuan berbeda akan menyerap air denganjumlah yang berbeda-beda yang selanjutnya airakan menguap pada saat proses pengeringan.

Perlakuan EM4 Bokashi menghasilkan beratbasah dan berat kering yang tinggi, sebagai efekjumlah daun yang bertambah dan pertumbuhanyang bagus. Tanaman ini memiliki jumlah daunyang banyak, berukuran lebih luas, akan lebihcepat tumbuh karena mampu menghasilkan beratkering yang lebih banyak.

KESIMPULANBerdasarkan hasil penelitian dan analisa data

maka dapat disimpulkan bahwa beberapa jenispupuk organik secara signifikan berpengaruh

terhadap pertumbuhan tinggi tanaman dan jumlahdaun cabai rawit varietas cengek. Diantara pupukorganik tersebut yang paling berpengaruh secarasignifikan terhadap pertumbuhan tinggi tanamanadalah pupuk kascing dan pupuk EM4 Bokashiyaitu masing-masing 48,7 cm dan 52,9 cm.Terhadap jumlah daun pupuk kascing dan pupukEM4 Bokashi juga memberikan hasil yang terbaikyakni berturut-turut 21,6 dan 23,3 lembar daun.Kadar air tanaman cabai rawit varietas cengekyang dipupuk dengan pupuk EM4 Bokashimenghasilkan biomassa paling baik

SARANPerlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk

mengetahui pengaruh pupuk kascing dan EM4Bokashi tehadap produktivitas tanaman cabairawit varietas cengek.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.a. 2011. Pedoman PelaksanaanPengembangan Pupuk Organik danPembenah Tanah Tahun Anggaran2011. Direktorat Pupuk dan PestisidaDirektorat Jenderal Prasarana dan SaranaPertanian Kementerian Pertanian. Jakarta

Anonim. A. 2011. Pertumbuhan DanPerkembangan Tanaman. Avaible at:h t tp : / / f i l es . i c tpamekasan .ne t /media_pembelajaran/BIOLOGI/PERTUM-PERKEM-print.pdf (Akses27 April 2011)

Dibia. I.N, M.D. Dana, M.D Trigunasih, TKusumawati dan M.D.S Sumarniasih.2009. Pembuatan Kompos BokashiDari Limbah Pertanian DenganMengunakan Aktivator EM4 Di DesaMegati Tabanan. Fakultas PertanianUnuversitas Udayana. Denpasar Avaiblefrom: http://ejournal.unud.ac.id/abstrak/sudibia090102010.pdf (Akses 17 Maret2011)

Gasper, V. 1991. Teknik Analisis DalamPenelitian Percobaan. Tarsito. Bandung

42

47

Ishanul. A, I. 2007. Pengaruh Cara Dan LamaPenyimpanan Terhadap Mutu CabaiRawit (Capsicum frutencens L var.Cengek). Jurusan Biologi Fakultas SainsDan Teknologi. Universitas Islam NegeriMaulana Malik Ibrahim. Malang. Avaiblefrom: http://lib.uin-malang.ac.id/fullchapter/03520030.pdf (Akses 27 April 2011)

Krishnawati. D. 2003. Pengaruh PemberianPupuk Kascing Terhadap PertumbuhanVegetatif Tanaman Kentang (Solanumtuberosum). Vol. 4. No. 1 KAPPA.Jurusan Biologi FMIPA-ITS. Surabaya

Murbandono, HS. L. 2005. Membuat KomposEdisi Revisi. Penebar Swadaya. Jakarta.

Setiadi. 2002. Jenis & Budi Daya Cabai RawitEdisi Revisi. Pnebar Swadaya. Jakarta

Sutedjo, M.M. 2008. Pupuk dan CaraPemupukan. Rineka Cipta. Jakarta

Wididana, GD. 2011. Bokashi Kotaku. YayasanIndonesia Kyusei Nature FormingSocieties. Jakarta.


43

48


PENDAHULUANDi dalam mulut terdapat berbagai jenis

mikroba yang tergolong sebagai flora normal.Flora normal tersebut dalam keadaan normaltidak menimbulkan penyakit, namun apabilaterjadi gangguan sistem imun maupun perubahan

keseimbangan flora normal dalam mulut, makaflora normal tersebut dapat menjadi patogen yangpada akhirnya akan berpengaruh pada kesehatangigi dan mulut. Beberapa spesies flora normalyang dapat dijumpai dalam rongga mulut antaralain; Spirochaeta anaerob, Prevotella,

BERKUMUR EKSTRAK DAUN SIRIH HIJAU (Piper betle L.)MENURUNKAN TOTAL MIKROBA DALAM MULUT

DAN AKUMULASI PLAK GIGI

Ni Kadek Suartini1 dan Ni Ketut Ayu Juliasih2

1Alumni Program Studi Biologi FMIPA UNHI2Dosen Program Studi Biologi FMIPA UNHI, JL Sangalangit Tembau, Denpasar

ABSTRAK

Daun sirih merupakan salah satu bahan alami yang biasa dipakai sebagai obat kumur.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh berkumur dengan ekstrak daun sirihhijau (Piper betle L.) terhadap penurunan total mikroba dalam mulut dan akumulasi plakgigi. Penelitian dilakukan terhadap 15 orang yang diberikan perlakuan berupa berkumurdengan ekstrak daun sirih hijau (Piper betle L.) konsentrasi 20%. variabel yang diukurmeliputi total mikroba dalam mulut dan akumulasi plak gigi sebelum dan sesudah perlakuan.Hasil penelitian menunjukkan bahwa berkumur dengan ekstrak daun sirih (Piper betleL) konsentrasi 20% dapat menurunkan total mikroba secara signifikan ( p d” 0,05 ),dimana total mikroba menurun sebesar 40,92% dan akumulasi plak gigi menurun sebesar45,83%. Sebelum berkumur dengan ekstrak daun sirih (Piper betle L) plak gigi termasukdalam kriteria sedang dan setelah berkumur berubah menjadi baik.

Kata kunci: Daun Sirih (Piper betle L.), Total mikroba, Akumulasi plak.

ABSTRACT

Sirih (Piper betle L.) is a medicinal plants and it leaf extract is commonly used forgargling. In regard to this common use, this research is aimed to see the effect ofsirih extract on total microbe in mouth and plaques accumulation on teeth. For thisresearch, 15 people were tested by gargling with 20% sirih extract (Piper betle L.).Total numbers of microbe and plaques accumulation were observed before andafter the test. It was found that 20% extract of piper betle significantly decreasetotal microbe (p d” 0.05) accounted for about 41% relative to the number foundbefore the test. Plaques on teeth were also found decreased, accounted for about46%. Thus, teeth previously showing medium level for plaques then becomingnormal after treatment with 20% extract of Piper betle.

Key Words: Piper betle leaf, Total microbe, Plague accumulation

44

49

Fusobakterium, capnocytophaga yang munculsecara bersamaan dengan Vibrio anaerob, sertalactobasili. Beberapa Protozoa secara normalterdapat pada jaringan tonsil dan pada gingiva(gusi) orang dewasa. Bakteri S.viridian menjadiflora normal tetap setelah 4 sampai dengan 12jam sejak bayi lahir (Roeslan, 2002).

Salah satu jenis bakteri yang paling umummerusak permukaan gigi dan menyebabkanperadangan gusi dan gigi berlubang adalahStreptococcus mutans, terutama pada orang-orang yang mengkonsumsi gula (sukrosa) dalamjumlah yang banyak. Bakteri ini akan memecahgula dan menghasilkan zat-zat yang membantuuntuk melekatkan dirinya pada permukaan gigi.Perubahan tingkat keasaman (pH mulut berubah)dapat meningkatkan jumlah bakteri sehinggamempengaruhi kesehatan gigi dan mulut, sepertiterbentuknya plak gigi (Roeslan, 2002).

Plak adalah lapisan tipis halus yang terdiriatas sisa-sisa makanan, mucin dan sel-sel epitelmati yang tertimbun pada gigi yang terbentuksetiap hari. Secara umum plak digunakan untukmenerangkan mengenai timbunan bakteri ataudeposit lunak yang dapat menyebabkanpenyakit gigi. Plak cenderung tertimbun padasepertiga permukaan gigi yang berbatasandengan gusi dan permukaan interproksimal atauantara dua gigi (Glickman, 1990).

Plak gigi disebabkan oleh 3 faktor yaitu;pertama organisme kariogenik terutamaStreptococcus mutans, Lactobacillusacidophillus dan Actinomyces viscos. Faktorkedua, organisme penyebab kelainan periodontaldan sakit gusi contohnya Bakterioodesasaccharolyticus, Actinobasillus, Actinomycesviscosus, Bakteroides melaninogenicus,Veillonella alcalescens, Fusobacteria, danSpirochaetes. Faktor ketiga adalahlipopolisakarida (LPS), dektran, levan, dan asamlipoteikoat Pembentukan plak diawali olehkemampuan bakteri untuk membentukpolisakarida seluler yang memungkinkan bakterimelekat pada gigi dan berkaitan satu samalainnya, proses itu terjadi di daerah permukaan

gigi pada rongga mulut. Koloni kuman penghasilasam dapat melarutkan email gigi yangmenyebabkan gigi berlubang. Plak juga menjadipenyebab utama penyakit periodontal yaituterjadinya gigi goyang (Roeslan, 2002).

Penyakit periodontal tersebut dapat jugaberupa gingivitis (peradangan gusi) atauperiodontitis. Dalam menyerang lapisan gusi danpenyangga gigi tersebut, plak mengalamibeberapa mekanisme atau fase yangmenyebabkan plak menjadi tempat subur bagiproduksi dan pertumbuhan mikroorganisme.Selanjutnya plak menembus lapisan luarpermukaan gigi dan mengiritasi langsung melaluiproduk-produk yang dihasilkan, seperti toksin,enzim, dan antigen. Pada saat itu plak jugamembentuk kalkulus secara mineralisasi.Kalkulus inilah sebagai tempat tertimbunnyamukus, enzim, bakteri dan sisa-sisa makanan yangmengalami pembusukan serta pada akhirnyamenjadi salah satu kontributor utama masalah baumulut (Forrest, 1995). Penyakit periodontal (gigigoyang) dan gigi berlubang dapat dicegah dengancara pengendalian plak. Pengendalian plak dapatdilakukan oleh para profesional (oleh dokter gigi)dan bisa dilakukan juga oleh pasien, salah satunyaadalah dengan pemakaian obat kumur (Tarigan,1989)

Awalnya obat kumur hanya digunakansebagai larutan penyegar nafas yang memilikiaroma dengan efek antiseptik maupun tanpaantiseptik terhadap rongga mulut. Namun saatini telah beredar berbagai obat kumur yangmengandung anti mikroba yang dapatmengendalikan pertumbuhan plak. Selain itu obatkumur yang beredar dipasaran pada umumnyamengandung fluor (mencegah gigi berlubang)dalam bentuk natrium fluorida (NaF), staniumfluorida (SnF) dan natrium monofluorofosfat(NaMFP). Obat kumur tersebut memiliki efeksamping, berupa perubahan warna gigi dan rasayang tidak enak, disamping itu juga memiliki hargayang relatif tinggi sehingga para ilmuwan berupayamencari alternatif dengan membuat obat kumuryang mengandung bahan-bahan alami, harga

Berkumur Ekstrak Daun Sirih Hijau (Piper betle L.) Menurunkan Total Mikroba ..... Suartini dan Juliasih

45

50


yang relatif lebih murah, dan seminimal mungkinmempunyai dampak negatif, salah satunya adalahdengan daun sirih (Donna, 2007)

Beberapa penelitian melaporkan bahwadaun sirih mengandung minyak atsiri yang terdiriatas betlephenol, kavikol, seskuiterpen,hidroksikaviko, cavibetol, estragol, eugenol, dankarvakrol. Minyak atsiri dan ekstraknya mampumelawan bakteri gram positif contohnyaLactobasillus dan bakteri gram negatifcontohnya S.mutans. Kandungan kavikol berbaukhas dan memiliki daya pembunuh bakteri limakali lipat daripada fenol biasa. Daya anti bakteriminyak atsiri dari daun sirih disebabkan olehadanya senyawa fenol dan turunannya yang dapatmendenaturasi protein sel bakteri (Moeljanto danMulyono, 2003).

Penelitian yang dilakukan oleh Hasim (2003)untuk mengetahui aktivitas antibakteri oleh daunsirih terhadap Steptococcus mutan pada mediapadat diperoleh adanya aktivitas anti bakteripada konsentrasi 1%. Hasil penelitian lainmembuktikan aktivitas anti bakteri mulai terlihatpada konsentrasi 0,5% dan terus meningkatdengan terus meningkatnya konsentrasi minyakatsiri yang terkandung pada daun sirih.

Daya anti bakteri minyak atsiri daun sirihdisebabkan oleh adanya fenol dan turunannyayang dapat mendenaturasi protein sel bakteri.Komponen utama minyak atsiri terdiri atas fenoldan senyawa turunannya. Salah satu turunannyaadalah kavikol yang memiliki datya bakterisidalima kali lebih kuat dari fenol. Faktanya minyakatsiri daun sirih memiliki aktifitas antibakteri yanglebih besar dibandingkan flour.

Mengingat sangat pentingnya menjagakesehatan gigi dan mulut dengan carapengendalian plak gigi maka perlu dilakukanupaya-upaya pengendalian plak gigi salah satunyadengan cara berkumur menggunakan obat kumurdari ekstrak daun sirih (Piper betle L.).

Penelitian ini bertujuan untuk untukmengetahui penurunan total mikroba dalam mulutdan akumulasi plak gigi setelah berkumur denganekstrak daun sirih (Piper betle L.).

BAHAN DAN METODEBahan yang dipergunakan dam penelitian ini

adalah; Ekstrak daun sirih (Piper betle L),aquadest, PCA (Plate Count Agar) sebagaimedia pertumbuhan bakteri, aquades steril untukberkumur dan disclosing agent. Sedangkan alat–alat yang dipergunakan dalam penelitian inimeliputi; becker glass, autoclave, lemaripendingin, incubator, labu erlemeyer, kertascakram/disk blank, lampu bunzen, kain kasasteril, kapas, lidi steril, cawan petri, tabung reaksi,rak tabung, alat- alat pemeriksaan gigi, kertaslabel, alat tulis, pompa karet, rotary evaporator,caliper corong,dan botol sampel.

Ekstrak daun sirih (Piper betle L) dibuatdengan metode maserasi dengan perarut etanol96% selama 3x24 jam pada temperatur kamar,kemudian disaring dengan kertas saring. Filtratdipekatkan dengan penguap putar (Rotaryevaporator) pada temperatur 50oC sehinggadidapatkan ekstrak kental. Selanjutnya dibuatekstrak daun sirih dengan konsentrasi 20%.

Subyek penelitian berupa 15 orang dengankriteria; berjenis kelamin perempuan; umur 30s.d. 45 tahun; massa gigi permanen masihlengkap; tidak memiliki kelainan sistemik sepertisakit kencing manis, sakit ginjal dan sakit jantung;tidak sedang menjalani pengobatan penyakit lain,dan bersedia sebagai subjek penelitian. Sebelumdiberikan perlakuan dengan cara berkumurdengan ekstrak daun sirih, subjek penelitianberkumur dengan air steril kemudian air kumurnyaditampung untuk diperiksa di laboratorium untukmenghitung total mikroba sebelum perlakuan.Selanjutnya permukaan gigi diolesi dengandisclosing agent menggunakan cotton bud dandiperiksa akumulasi plak gigi sebelum perlakuandengan ekstrak daun sirih. Kemudian subjekberkumur dengan ekstrak daun sirih 20%sebanyak 15ml selama 30 detik, selanjutnyaberkumur kembali dengan air steril dan airkumuran tersebut ditampung guna pemeriksaantotal mikroba setelah perlakuan dengan ekstrakdaun sirih. Langkah terakhir adalah gigi diolesikembali dengan disclosing agent dan diperiksa

46

51

akumulasi plak gigi sesudah perlakuan denganekstrak daun sirih. Gigi yang diperiksa adalah:

Bukal Labial Bukal6 1 66 1 6

Lingual Labial Lingual

Akumulasi plak berupa banyaknya plak yangterlihat setelah pewarnaan menggunakandisclosing agent dan dinilai denganmenggunakan indeks plak sesuai ukuran gigisebagai berikut (Forrest, 1995):0 = tidak ada plak1 = selapis plak pada gigi deket gingiva2 = penimbunan deposit dalam jumlah sedang

atau bagian tepi yang dapat dilihat denganjelas

3 = penimbunan yang besar dari depositlunak yang mengisi seluruh permukaangigi.

Nilai tersebut kemudian dihitung denganpersamaan berikut:

Indeks plak pada permukaan gigiPlak indeks =

Gigi yang diperiksa

Dengan kriteria sebagai berikut; baik (0,0s.d. 0,6), sedang (0,7 s.d. 1,8), dan buruk (1,9s.d. 3,0).

Perhitungan total mikroba menggunakanmetode standar plate count pada media PCA(Plate Count Agar) (Bibiana, 1998). Data yangkemudian diperoleh dianalisis dengan analisisstatistik menggunakan uji non parametrikWilcoxon.

HASIL DAN PEMBAHASAN

HASILHasil pemeriksaan terhadap total mikroba

dalam mulut sebelum dan sesudah berkumurdengan ekstrak daun Sirih (Piper betle L)disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Total Mikroba Sebelum dan SesudahBerkumur dengan Ekstrak Daun Sirih(Piper betle L) Konsentrasi 20%

Subjek Sebelum SesudahPenelitian Berkumur Berkumur Penurunan

(cfu) (cfu)

1 72.000 37.530 344.702 384.000 106.170 277.8303 91.930 63.930 28.0004 73.270 53.470 19.8005 100.830 63.520 37.3106 489.000 348.000 141.0007 86.430 53.570 32.8608 85.200 65.500 19.7009 91.400 53.670 37.73010 86.030 45.630 40.40011 106.400 64.400 42.00012 114.700 74.630 40.07013 130.030 77.660 52.37014 110.230 59.300 50.93015 97.070 84.560 12.510

Jumlah 2.118.520 1.251.540 866.980

Rata-rata141.234,67 83.436,00 57.798,67

Prosentase 40,92%.

Dari tabel 1 terlihat bahwa rerata penurunanjumlah total mikroba yang didapat dari hasilpenelitian adalah sebesar 57.798,67 coloniforming unit (cfu) atau (40,92%). penurunanjumlah mikroba hampir mendekati separuh darijumlah total mikroba sebelumnya

Rerata nilai plak gigi sebelum berkumuradalah 14,40 (tergolong kategori sedang) danrerata nilai plak gigi sesudah perlakuan adalah7,8 (tergolong kategori baik). Rerata penurunannilai plak yang didapat dari hasil penelitian denganmenggunakan indikator zat warna discosingagent adalah sebesar 0,44 (45,83%). Hasilpemeriksaan terhadap akumulasi plak gigidisajikan pada Tabel 2.


47

52


Karakteristik subjek penelitian memiliki rerataumur 36,07 tahun dan rerata kondisi plak gigisebelum berkumur 0,96 termasuk kriteriasedang, sedangkan setelah berkumur adalah0,52 tergolong kriteria baik. Sementara itu,rerata total mikroba sebelum berkumur sebesar141.230 cfu, sedangkan setelah berkumursebesar 83436 cfu. Karakteristik subjekpenelitian yang meliputi; umur, kondisi plak gigidan total kuman ditampilkan pada Tabel 3.

Dari hasil uji normalitas (Saphiro Wilk- Test)didapatkan bahwa total mikroba dalam mulutdan akumulasi plak gigi subjek penelitian sebelumdan sesudah berkumur menunjukkan hasil yang

signifikan (p < 0,05), yang berarti data totalmikroba dalam mulut dan akumulasi plak gigisubjek penelitan sebelum dan sesudah berkumurtidak berdistribusi normal, sehingga ujiselanjutnya digunakan adalah uji nonparametrikdengan menggunakan uji wilcoxon. Hasil ujinormalitas (Saphiro Wilk) dicantumkan padaTabel 4.

Untuk mengetahui perbedaan rerata totalmikroba dalam mulut dan akumulasi plak gigisubjek penelitian, sebelum dan sesudah berkumurdigunakan uji wilcoxon pada á = 0,05 yanghasilnya disajikan pada Tabel 5.

Tabel 2. Keadaan Plak Gigi Sebelum dan Sesudah Berkumur dengan Ekstrak Daun Sirih (Piperbetle L) Konsentrasi 20%

Subjek Sebelum Berkumur Setelah berkumurPenetian Penurunan Nilai

Nilai Kriteria Nilai Kriteria

1 0,8 Sedang 0,5 Baik 0,32 2,0 Buruk 1 Sedang 1,03 0,6 Baik 0,3 Baik 0,34 0,8 Sedang 0,6 Baik 0,25 1 Sedang 0,6 Baik 0,46 2,1 Buruk 1,3 Sedang 0,87 1 Sedang 0,3 Baik 0,78 0,8 Sedang 0,3 Baik 0,59 1,1 Sedang 0,6 Baik 0,510 0,6 Baik 0,3 Baik 0,311 0,8 Sedang 0,5 Baik 0,312 0,6 Baik 0,3 Baik 0,313 0,8 Sedang 0,6 Baik 0,214 0,8 Sedang 0,3 Baik 0,515 0,6 Baik 0,3 Baik 0,3

Jumlah 14,40 7,8 6,6

Rerata 0,98 Sedang 0,52 Baik 0,44

Prosentase Penurunan 45,83%

48

53

Dari tabel 5 menunjukkan beda rerata totalmikroba dalam mulut dan akumulasi plak gigisebelum dan sesudah berkumur dengan ekstrakdaun Sirih (Piper betle L) konsentrasi 20%menunjukan hasil yang signifikan (p d” 0,05).Dengan kata lain bahwa perlakuan berkumurmenggunakan ekstrak daun sirih (Piper betle,L) konsentrasi 20% dapat menurunkan reratatotal mikroba dalam mulut dan akumulasi plakgigi subjek penelitain secara bermakna.

PEMBAHASANRerata total mikroba dalam mulut subjek

penelitian menurun sesudah berkumur denganekstrak daun sirih (Piper betle L) sebesar

57.798,67 cfu atau sebesar 40,92%, selanjutnyarerata plak gigi subjek penelitian juga menurunsebesar 0,44 (45,83%). Terjadinya penurunanjumlah total mikroba dalam mulut dan akumulasiplak gigi setelah berkumur dengan ekstrak daunsirih (Piper betle, L) dapat disebabkan olehkandungan minyak atsiri diantaranya betlephenol,kavikol, seskuiterpen, hidroksikavikol, cavibetol,estragol, eugenol, karvakrol. tanin, enzim diatase,gula, vitamin C, tiamin, asam nikotinat danriboflavin yang mampu melawan beberapabakteri gram positif dan gram negatif (Moeljantodn Mulyono, 2003).

Secara umum daun sirih bersifat anti bakteri,astringen dan anti peradangan serta dapat juga

Tabel 3. Karakteristik Subjek Penelitian

Karakteristik N Minimum Maksimum Rerata Standar Deviasi

Umur (Tahun) 15 30,00 45,00 36,07 5,18Plak gigi awal 15 0,6 2,1 0,96 0,47Plak gigi akhir 15 0,00 1,30 0,52 0,32Total Mikroba awal (cfu) 15 72.000 489.000 141.230 122.469Total Mikroba akhir (cfu) 15 37.530 348.000 83.436 75.061,63

Tabel 4. Hasil Uji Normalitas Kondisi Total Mikroba dan Plak Gigi Pada Mulut Sebelum danSesudah berkumur dengan Ekstrak Daun Sirih (Piper betle L) Konsentrasi 20%

Perlakuan p Uji Normalitas (Saphiro Wilk- Test)Total Mikroba Plak Gigi

Sebelum berkumur 0,03 0,00Sesudah berkumur 0,00 0,00

Tabel 5. Uji Beda Rerata Total Mikroba dalam Mulut dan Kondisi Plak Gigi Sebelum dan Sesudahberkumur dengan Ekstrak Daun Sirih (Piper betle L) Konsentrasi 20%

Parameter Sebelum berkumur Sesudah berkumur Beda Z p

Total Mikroba 141230 83436 57794 3,408 0,00Plak Gigi 0,96 0,52 0,44 3,434 0,00


49

54


menyembuhkan sariawan. Kandungan eugenolekstrak daun sirih (Piper betle, L) mampumembasmi jamur Candida albicans, dan bersifatanalgetik atau meredakan rasa nyeri. Senyawaini banyak digunakan karena memiliki sifatsebagai antiseptik, dan anti peradangan yangberguna dalam proses penyembuhan luka(Dalimartha dan Triarsari, 2006). Sementara itu,vitamin C yang terdapat pada ekstrak daun sirih(Piper betle, L) bisa bekerja sebagai suatu ko-enzim dan pada keadaan tertentu merupakanreduktor dan antioksidan. Vitamin C yang pekatbersifat astrigen mengecilkan luka sariawansehingga dapat dipakai mempercepatpenyembuhan sariawan. Selanjutnya estragolmemiliki sifat antibakteri memiliki sifat antiseptik,anti peradangan dan analgetik yang dapatmembantu proses penyebuhan luka(Ganeswarna, 1995).

Minyak atsiri yang terkandung dalam daunsirih memiliki efek nyata dalam menghambatpertumbuhan mikroba dan penurunan akumulasiplak gigi dikarenakan minyak atsiri daun sirihefektif menekan pertumbuhan bakteriStreptococcus mutan yang sekaligus merupakansalah satu komponen utama terbentuknya plakgigi. Hal ini tercermin dari hasil penelitian yaitumenurunnya total mikroba diikuti juga denganmenurunnya nilai akumulasi plak gigi sesudahberkumur dengan ekstrak daun sirih ((Piperbetle, L). Streptococcus mutansmemfermentasikan sukrosa menjadi asam. Asamyang dihasilkan dapat mempercepat akumulasiplak yang berakibat turunnya pH mulut. ApabilapH mulut turun (5 s.d. 5,5) maka email gigi akanlarut dan akan menimbulkan karies gigi (gigiberlubang) (Forrest, 1995).

Aktivitas ekstrak daun sirih daun sirih (Piperbetle, L) tersebut diatas hanyalah menunjukkankemampuan untuk menghambat pertumbuhanatau membunuh mikroba tetapi belum mampumenjelaskan kematian yang terjadi, begitu juga

dengan menurunnya nilai akumulasi plak hanyabisa diasumsikan menurunnya total mikrobasesudah berkumur maka diikuti juga denganmenurunnya nilai akumulasi plak gigi disebabkankarena terbentuknya plak gigi dariterkolonisasinya organisme yang terdapat dalammulut.

Pencegahan akumulasi plak diperlukan gunamenghindari gigi berlubang sekaligus mencegahkesehatan rongga mulut dan halitosis (bau mulut).Pencegahan dapat dilakukan dengan caramemperhatikan jenis makanan yang dikonsumsi,menggosok gigi yang teratur dengan cara yangtepat dan penggunaan obat kumur yangmengandung anti bakteri. Obat kumur memilikikemampuan masuk ke area bawah gusi sampaibeberapa milimeter sehingga dapatmembersihkan dan menghambat pertumbuhanbakteri secara optimal sehingga obat kumurdikatakan efektif untuk menjaga keaadaanrongga mulut agar tetap sehat. Karena alasantersebut, hingga saat ini obat kumur masihdianggap salah satu metode yang efektif danefesien untuk menunjang kesehatan gigi dan mulutdan dapat mengurangi kelainan periodontal ataugigi goyang karena plak gigi (Hasim, 2003).

SIMPULANBerkumur dengan ekstrak daun sirih (Piper

betle L) pada konsentrasi 20% dapatmenurunkan total mikroba secara signifikan ( p< 0,05 ), dimana total mikroba menurun sebesar40,92% dan akumulasi plak gigi menurun sebesar45,83%.

SARANPerlu dilakukan penelitian lebih lanjut

terhadap penurunan total mikroba dan penurunanakumulasi plak pada konsentrasi berbedasehingga dapat dipergunakan sebagai bahankajian untuk menentukan konsentrasi yang tepatdengan rasa yang tidak pahit atau pekat.

50

55

DAFTAR PUSTAKA

Bibiana, 1998 Analisis Mikroba, PT BinarupaAksara Jakarta

Dalimartha &Triarsari, 2006, Daun SirihMengobati Mimisan sampai Keputihan,Jakarta.

Donna, P, 2007, Gigi Sehat Merawat GigiSehari-hari Penerbit Buku Kompas,Jakarta

Forrest, J.O, 1995 Pencegahan Penyakit GigidanMulut, (terj.) Ulian Yuwono,Hipokrates, Jakarta.

Glickman, 1990. Clinical Periodontologi,SeventEdition, WB Saunder, Company,Philadellpia :684-687

Ganeswarna dkk, 1995 Farmakologi dan TerapiEd. Ke 4 Gaya Baru, Jakarta.

Hasim, 2003 Daun Sirih Sebagai AntibakteriPasta Gigi,Jakarta

Moeljanto,R.D. dan Mulyono, 2003, Khasiatdan Manfaat Daun Sirih Obat MujarabDari Masa ke Masa, Agromedia Pustaka,Jakarta.

Roeslan, B.O, 2002 Imunologi Oral:Kelainan diDalam Rongga Mulut, Balai PenerbitFakultas Kedokteran UniversitasIndonesia, Jakarta.

Tarigan R, 1989, Kesehatan Gigi dan Mulut,BSC, Jakarta.


51

PEDOMAN PENULISAN NASKAH WIDYA BIOLOGI

1. Naskah dapat berupa hasil penelitian atau kajian pustaka yang belum pernah dipublikasikansebelumnya.

2. Penulisan dapat dilakukan dalam bahasa Indonesia maupun bahasa inggris. Tiap artikel antara10 sampai 15 halaman termasuk Tabel dan Gambar (foto, bagan, peta, grafik, histogram,sketsa atau diagram).

3. Penyerahan naskah publikasi kepada redaksi dilakukan dalam bentuk hard copy (cetakan)rangkap dua ( 2 eksemplar) dan CD Drive.

4. Abstrak dibuat dalam Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris, tidak lebih dari 200 kata. Apabilapenulisan dilakukan dalam Bahasa Indonesia maka abstrak dalam Bahasa Indonesia ditulisterlebih, kemudian abstrak dalam Bahasa Inggris, dan sebaliknya.

5. Setelah penulisan abstrak, harap disertakan kata kunci (key word) maksimum lima kata.6. Nama penulis tanpa gelar akademik dan alamat instansi ditulis lengkap.7. Penulisan naskah publikasi dilakukan menurut uraian sebagai berikut:

a. Program : MS window (windows)b. Font : Time New Roman size 12.c. Abstrak ditulis dengan huruf italic dalam satu spasi.d. Isi publikasi ditulis dengan huruf tegak dalam 1,5 spasi.e. Daftar pustaka ditulis dengan huruf biasa dalam satu spasi.f. Margin: kiri 3,5 cm; kanan, atas dan bawah masing-masng 3 cm, ukuran kertas HVS A4.

8. Penulisan dibuat dengan format sebagai berikut:a. Naskah hasil penelitian terdiri atas: Judul, nama penulis, alamat penulis, Abstrak, Abstract,

Pendahuluan, Bahan dan Metode, Hasil dan Pembahasan, Kesimpulan, Saran dan UcapanTerima Kasih (jika ada) serta Daftar Pustaka.

b. Naskah kajian pustaka terdiri atas; Judul, Nama Penulis, Abstrak, Abstract, Pendahuluan.Pembahasan, Kesimpulan, Saran, dan Ucapan Terima Kasih (jika ada) serta Daftar Pustaka.

9. Dalam mengutif pendapat orang lain, dipakai sistem nama penulis dan tahun.10. Kepustakaan disusun menurut abjad nama penulis tanpa nomor urut.

contoh penulisan kepustakaan : a. Buku : Ludwig, T.A. dan J.F. Reynolds. 1988. Statistical Ecology. A Primer on Methods

and Computing. John Wiley and Sons. New York. b. Karangan dalam buku (bab dalam buku):

Myers, N. 1995. Tropical Deporestration: Population, Proverty and Biodiversity. In:Swanson. T.M.(ed.). The Economic and Ecology of Biodiversity Decline. UK.Cambridge University Press.

c. Jurnal : McGuinness, K.A. 1997. Seed Predation in a Tropical Mangrove Forest: a test ofThe Dominance-Predation Model in Northern Australia. Journal of Tropical Ecology 13:293 –302.

d. Prosiding : Arsana, I.N. 2003. Kesesuaian Habitat komunitas Kepiting (Brachyura :Ocypodidae dan Sesarmidae) di Kawasan Teluk Lembar, Lombok Barat. Prosiding SeminarNasional Limnologi, Perhimpunan Biologi Indonesia Cabang Jogjakarta. Hal.133- 138

e. Skripsi, tesis atau disertasi : Tolangara, A. 2002. Analisis Gradien pada Komunitasmangrove di Segara Anakan Cilacap Jawa Tengah. (Tesis). Universitas Gadjah Mada.Jogjakarta.

11. Setiap grafik, histogram, sketsa dan gambar agar diberi nomor urut, judul yang singkat tetapijelas dan satuan yang dipakai.

12. Hasil yang sudah ditulis dalam tabel tidak perlu diulang dalam bentuk lain (grafik atau histogram).

vol. 03 no.02 oktober 2012 issn no.2086-5783 - unhi.ac.id · pdf filejadi induksi auksin...

Documents