PROSIDING SEMINAR NASIONAL REKAYASA KIMIA DAN PROSES 2004 ISSN : 1411 - 4216
ISOLASI ASAM ABSISAT DARI DAUN DAN TANGKAI DAUN MANGGA Sani, Nur Khoiriyah dan Eko Kurniawan Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri UPN “Veteran” Jawa Timur Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya, Telp.(031) 8782179 Fax.(031) 8782257
Abstrak Asam absisat merupakan salah satu jenis hormon yang diproduksi oleh tanaman , hormon ini sering disebut sebagai hormon stress karena diproduksi oleh tanaman dalam jumlah besar pada saat tumbuhan mengalami keadaan rawan misalnya kekurangan air dan tanah bergaram. Asam absisat terdapat pada semua jenis tanaman terutama pada bagian daun, tangkai dan buah. Isolasi asam absisat dengan cara mengekstraksi daun dan tangkai daun mangga dengan methanol 80 %. Pemisahan dilakukan melalui dua tahapan yaitu: pertama dilakukan ekstraksi daun dan tangkai daun mangga, tahapan yang kedua adalah pemurnian hasil ekstraksi. Peubah yang ditetapkan adalah berat daun atau tangkai mangga ( yang telah dihancurkan) = 100 gr dan kecepatan pengadukan 250 rpm. Peubah yanh dijalankan adalah: perbandingan pelarut (1:4, 1:5, 1:6, 1:7 (W/V)), suhu ekstraksi (30; 42; 54 dan 66°C) dan waktu ekstraksi (0,5; 1; 1,5; 2; dan 2,5 jam). Hasil ekstraksi diuapkan dengan evaporator vacuum kemudian dilakukan pemurnian. Hasil asam absisat yang diperoleh dapat diaplikasikan pada bidang pertanian dan perkebunan yaitu disemprotkan pada bibit bijibijian sebelum disimpan untuk menghambat tumbuhnya tunas dan mengontrol pertumbuhan tanaman. Hasil terbaik pada percobaan ini adalah 135 ppm asam absisat dari 100 gr sampel daun mangga dengan perlakuan waktu ekstraksi 2 jam, perbandingan pelarut 1:6 dan pada suhu ekstraksi 54°C. Kata kunci: asam absisat, ekstraksi, evaporator vacuum
PENDAHULUAN Indonesia sebagai negara agraris mempunyai iklim tropis dan kesuburan alam yang sangat penting bagi tanaman, pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh hormon pertumbuhan. Hormon tumbuhan adalah suatu senyawa organic yang disinthesis dalam suatu bagian tanaman dan diangkut pada bagian tanaman yang lain dimana pada konsentrasi tertentu atau rendah akan menyebabkan dampak fisiologis bagi tanaman ( Lakitan, 1996 ), hormon merupakan molekul-molekul yang kegiatannya mengatur reaksi-reaksi metabolic penting dalam tanaman. Dalam keadaan kekeringan bukti-bukti penelitian terdahulu menunjukkan bahwa akar memproduksi inhibitor kimia yang di transport ke batang melalui buluh transpirasi, dan menyebabkan penutupan stomata pada daun. Penelitian itu juga menunjukkan bahwa bentuk inhibitor kimia itu sebagian besar merupakan asam absisat. (http://pkukmweb.ukm.my). Pada tahun 1963, hormon asam absisat pertama kali dikenali secara kimia di California oleh Federick T Addicott dan beberapa pembantunya, yang saat itu sedang mempelajari senyawa yang menyebabkan gugurnya buah kapas. Mereka menamakan salah satu senyawa aktifnya absisin I dan senyawa kedua (yang jauh lebih aktif ) absisin II. Absisin II itu ternyata adalah ABA (asam absisat). Pada tahun yang sama dua kelompok peneliti lain menemukan ABA juga. Satu kelompok dipimpin oleh Philip F. Wareing di Wales, mereka mempelajari senyawa yang menyebabkan dormansi pada tumbuhan berkayu, khususnya Acer pseudoplatanus. Mereka menamakan senyawa yang paling aktif itu dormin. Kelompok lainnya dipimpin oleh RFM Van Steveninch, mula – mula di New Zealand, kemudian diteruskan di Inggris, mereka meneliti senyawa yang mempercepat gugurnya bunga dan buah pada lupinus kuning (Lupinus luteus). Pada tahun 1964, ternyata terbukti bahwa dormin dan senyawa dari lupinus sama dengan absisin II, maka pada tahun 1967 para ahli fisiologi bersepakat untuk menamakan senyawa itu asam absisat (ABA). ABA pada umum nya ditemukan pada tumbuhan berpembuluh, juga terdapat di beberapa jenis lumut, ganggang hijau, cendawan, namun tidak pada bakteri (Salisbury & Ross / 1992). Asam absisat dalam bidang Agro Industri sering kali digunakan sebagai fasilitas penyemprotan pada tanaman buah – buahan di kebun, juga berfungsi untuk mendewasakan usia daun pada tanaman supaya dapat memanen secara cepat dan dalam waktu yang sama dan mereduksi penyemaian secara mendadak pada JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
F-10-1
pengkakokan tanaman buah-buahan, tanaman hias dan bunga. BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN Bahan: Daun, tangkai dan bunga mangga yang dipakai dalam penelitian ini berasal dari perkebunan mangga di Tuban yaitu daun, tangkai dan bunga mangga. Methanol yang digunakan adalah methanol teknis dengan kadar 80 %. Peubah yang ditetapkan: Daun mangga dengan berat 100 gram, dan Kecepatan pengadukan 250 RPM. Peubah yang dijalankan : Perbandingan sample dengan pelarut : 1 : 4 ; 1 : 5 ; 1 : 6 ; 1 : 7. Suhu ekstraksi : 30; 42; 54; 66 oC. Waktu ekstraksi : 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 ; 2,5 jam. METHODOLOGI PENELITIAN Daun mangga dihaluskan Ekstraksi
+ methanol 80%
Penyaringan Ampas Ekstrak diuapkan Evaporator Vaccum Methanol Ekstrak Disentrifuge
+10 ml buffer phosphat pH 8
Ekstrak dilewatkan kolom silica gel
Dielusi buffer phospat pH 8
Eluent Disentrifuge
+Ammonium sulfat 1N (1:1)
Jaringan tanaman Jaringan tanaman Endapan protein Filtrat Diekstraksi
+ Ethyl acetate 5 kali 5 ml
Lapisan atas
+ HCl 0,1 N sampai pH 2,7
Diekstraksi
+ Ethyl acetate 5 kali 5 ml
Lapisan bening kuning dikeringkan
+Magnesium Sulfat anhidrat
Lapisan bawah
Residu Filtrat kuning Asam absisat Gambar 1. Bagan Metode Penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN Menurut Drajat & Abbayah (1990) proses absisi terjadi pada daun, bunga, dan buah. Dari hasil penelitian awal menunjukkan bahwa dari ketiga macam sample diatas ternyata daun yang tua dan telah gugur mempunyai kandungan asam absisat terbesar yaitu 122,4 ppm. Tabel 1. Hasil analisa pendahuluan kadar asam absisat No. Bagian Tanaman Kadar Asam Absisat (ppm) 1 Tangkai daun 87,3 2 Tangkai bunga 19,2 3 Daun 122,4
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
F-10-2
Dari hasil diatas maka yang dipakai sampel selanjutnya adalah daun yang sudah tua dan telah gugur, hasil penelitian ditunjukkan pada gambar 2 sampai dengan gambar 5. 140
125
125 Kadar As. Absisat ( ppm )
140
110
Kadar As. Absisat ( ppm )
110
95
80
1: 4 1: 5
1: 4
80
1: 5 1: 6
65
1: 6
65
95
1: 7
1: 7 50 0
0.5
1.5 1 Waktu ( jam )
2.5
2
Gambar 2. Hub. Kadar As.Absisat terhadap waktu pada suhu 30 oC
50 0
0.5
1
1.5
Waktu ( jam )
2
2.5
Gambar 3. Hub. Kadar As. Absisat ter hadap waktu ekstraksi pd. suhu 42oC
Dari gambar 2 menunjukkan hasil ekstraksi asam absisat pada suhu 30 oC, bahwa semakin lama waktu ekstraksi pada berbagai perbandingan pelarut maka asam absisat yang dihasilkan semakin besar hal ini ditunjukkan naiknya grafik dari waktu ekstraksi 0,5 sampai 2 jam, sedangkan ekstraksi 2,5 jam relatif tidak ada kenaikan. Hal ini disebabkan asam absisat telah tereksrak seluruhnya pada waktu 2 jam. Demikian juga untuk perbandingan pelarut, semakin besar perbandingan pelarut maka semakin beasar pula hasil asam absisat. Kadar asam absisat tertinggi adalah 128 ppm, ini diperoleh pada kondisi operasi perbandingan pelarut 1 : 5 dan waktu ekstraksi 2 jam. Dari gambar 3 adalah hasil ekstraksi pada berbagai perbandingan pelarut dan pada suhu 42 oC menunjukkan bahwa secara global hasilnya hampir sama dengan ekstraksi pada suhu 30 oC, tetapi bila dilihat pada waktu ekstraksi 0.5 jam hasilnya lebih besar ekstraksi pada suhu 42 oC yaitu 69-76 ppm sedangkan ekstraksi pada suhu 30 oC hasilnya 56-64 ppm, demikian juga pada waktu ekstraksi yang lain. Kadar asam absisat terbesar yang diperoleh pada ekstraksi pada suhu 42 oC yaitu 133 ppm. Ini didapatkan pada waktu ekstraksi 2 jam dengan perbandingan pelarut 1 : 6. 140
125
125 Kadar As. Absisat ( ppm )
140
110
Kadar As. Absisat ( ppm )
110
95
95 1: 4
80
1: 6
65 50 0
0.5
1
1: 7
65
1.5
50 0
Waktu ( jam )
1: 4
80
1: 5
2
2.5
Gambar 4. Hub. Kadar As. Absisat dgn waktu Ekstraksi pd suhu 54 oC
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
1: 5 1: 6 1: 7
0.5
1Waktu ( 1.5 jam )
2
2.5
Gbr. 5. Hub. Kadar As. Absisat dgn waktu Ekstraksi pd suhu 66 oC
F-10-3
Demikian juga untuk gambar 4 dan gambar 5 secara keseluruhan hasilnya hampir sama dan tren nya sama, untuk lebih jelas perbedaannya dilihat pada gambar 6 berikut: 140
Kadar As. Absisat ( pp
125
110
95
0,5 jam
80
1 jam 1,5 jam
65
2 jam 2.5 jam
50 30
42
54
66
Suhu ( oC )
Gambar 6. Hubungan Kadar Asam Absisat Terhadap Suhu pada berbagai waktu ekstraksi dan perbandingan pelarut 1:6. Gambar 6 menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu ekstraksi yaitu 30 oC sampai dengan 66 oC ternyata semakin besar asam absisat yang didapatkan demikian juga waktu ekstrasi, semakin lama waktu ekstraksi yaitu 0.5 – 2 jam maka semakin besar pula hasil asam absisat yang didapat, tetapi pada waktu ekstraksi 2 dan 3 jam menunjukkan hasil tampilan pada grafik yang berhimpitan ini menunjukkan bahwa dalam waktu 2 jam hampir semua asam absisat sudah larut dalam methanol. KESIMPULAN Dari hasil penelitian Isolasi Asam Absisat dari Daun Mangga dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Dari ketiga sample yaitu daun, bunga dan tangkai daun mangga kandungan asam absisat tertinggi adalah pada bagian daun mangga. 2. Semakin lama waktu ekstraksi maka hasil asam absisat semakin besar, hasil yang baik diperoleh pada waktu ekstraksi 2 jam. 3. Semakin besar perbandingan pelarut yang digunakan dalam ekstraksi, maka semakin besar pula hasil asam absisat yang diperoleh. Hasil terbesar diperoleh pada perbandingan volume pelarut 1:6. 4. Dari hasil penelitian didapatkan asam absisat yang terbanyak adalah 135 ppm, diperoleh pada kondisi operasi waktu ekstraksi 2 jam, dengan perbandingan pelarut 1 : 6 dan suhu 54 oC. DAFTAR PUSTAKA Addicott, F.T., 1983, “Abscisic Acid” Preger, New York. Copyright “Commercial Aplications”, http://www.abscisicacid.com/com mercial.htm, diakses 02 Juli 2003. Davies, W.J. and Mansfield, T.A., 1988, “Abscisic acid and Drought Resistance in Plants”, Boston. Dradjat, S. dan Arbayah, H.S., 1990, “Dasar – Dasar Fisiologi Tumbuhan”, ITB, Bandung. Harbone, C.B., 1987, “Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan”, alih bahasa Padmawinata, K., terbitan ke 2, ITB, Bandung. Hawley, G.G., 1983, ”The Condensed Chemical Dictionary”, 10th Ed., Mei Ya Publications Inc., Taipe, Taiwan. Lakitan, B., 1993, ”Dasar – Dasar Fisiologi Tumbuhan”, Raja Grafindo persada, Jakarta. Luluk, P.E., 2003, “Fenomena Vivipar Labu Siam”, http://
[email protected]., diakses 08 April 2003. Salisbury, F.B., and Ross, C.W., 1995, “Fisiologi Tumbuhan”, alih bahasa Diah R. Lukman dan Sumaryono, ITB, Bandung
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
F-10-4
Treybal, Robert E., 1981, “Mass Transfer Operation”, 3rd Edition, McGraw Hill International Book Company, London. Warganegara, F. and Milborrow, B.V., 2002, “Transport Bentuk Terikat dari Asam Absisat”, http://pkukmweb.ukm.my/~kimia/ukm itb2002/ abstrakitb/wargaabs.htm., diakses 05 Februari 2004.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
F-10-5
