PRODUKSI KATEKIN PADA KULTUR IN VITRO KALUS TEH (Camellia sinensis L.) DENGAN ELISITASI Saccharomyces cerevisiae
SKRIPSI
NURHAYATI 100805059
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
PRODUKSI KATEKIN PADA KULTUR IN VITRO KALUS TEH (Camellia sinensis L.) DENGAN ELISITASI Saccharomyces cerevisiae
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
NURHAYATI 100805059
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Produksi Katekin Pada Kultur In Vitro Kalus Teh (Camellia sinensis L.) Dengan Elisitasi Saccharomyces cerevisiae Kategori : Skripsi Nama : Nurhayati Nomor Induk Mahasiswa : 100805059 Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Departemen : Biologi Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Januari 2015
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dra. Elimasni, M.Si NIP. 196505241991032001
Dr. Suci Rahayu, M.Si NIP. 196506291992032002
Disetujui Oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc NIP. 196301231990032001
i Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PRODUKSI KATEKIN PADA KULTUR IN VITRO KALUS TEH (Camellia sinensis L.) DENGAN ELISITASI Saccharomyces cerevisiae
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2015
NURHAYATI 100805059
ii Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamin Penulis ucapkan kepada Maha pemilik segala turbulensi dan kehidupan yang subhanallah indah, Allah SWT. Shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada baginda Nabi Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian hingga penyusunan skripsi ini dengan judul Produksi Katekin Pada Kultur In Vitro Kalus Teh (Camellia sinensis L.) Dengan Elisitasi Saccharomyces cerevisiae. Terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si dan Ibu Dra. Elimasni, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, waktu serta perhatian kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc dan Ibu Dra. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan demi penyempurnaan penulisan skripsi ini. Ibu Dr. It Jamilah, M.Sc selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan nasehat dan bimbingan kepada penulis selama masa perkuliahan. Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc dan Ibu Dr. Saleha Hannum, M.Si selaku ketua dan sekretaris Departemen Biologi FMIPA USU. Seluruh staf pengajar yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu, terima kasih atas segala ilmu dan kemurahan hati selama masa perkuliahan. Seluruh staf pegawai Biologi, Bang Ewin, Kak Ros, Bu Ipit atas segala bantuan yang diberikan kepada penulis selama ini. Kepada wanita terhebat dan teristimewa, Ibunda Wiwik Astriana, serta Ayahanda Akui Tjoe, terima kasih tak terhingga atas cinta yang tulus, do’a, dukungan dan pengertian kepada penulis. Adikku tersayang Jerry, keluarga terbaik, Bulek Maryatti, Marcella, dan Siti Aisyah, terima kasih atas waktu, perhatian serta do’a kalian. Kepada sahabat-sahabat terbaik, Dila, Aulia, Reny, Lintar, Eka, Saniah, Siti, Fitri, Dewi, Suci, Santa, Depok, terima kasih atas persahabatan, keceriaan, dan pengalaman yang indah. Abang paling super sedunia, Imam Aulia dan kakakkakak terbaik, kak Icip, kak nuri, kak ofi, terima kasih tak terhingga atas segala kritik, saran, masukan, serta segala bantuan kalian. Seluruh Asisten Lab. LIDA, Fisiologi Tumbuhan, dan Anatomi Morfologi Tumbuhan, Maya, Taufik, Nisa, Nana, Icha, Ella, Agung, Ilham, Sarah, Violita, Poppy, Idin, Rani, yang telah mewarnai hari-hari penulis. Kakak dan adikku, Inur, Nani, Fitri. Teman-teman stambuk 2010, adik-adik 2011, 2012, 2013, 2014 serta kepada seluruh pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung atas tercapainya hasil penelitian ini. Seluruh staf Lab. Pengujian Mutu dan Residu Pestisida UPT. Perlindungan Tanaman Pangan dan Hortikultura Medan, terima kasih semuanya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan semoga Allah SWT memberikan balasan atas segala kebaikan yang kalian berikan. Aamiin.
Medan, Januari 2015 Penulis iii Universitas Sumatera Utara
PRODUKSI KATEKIN PADA KULTUR IN VITRO KALUS TEH (Camellia sinensis L.) DENGAN ELISITASI Saccharomyces cerevisiae
ABSTRAK
Penelitian tentang “Produksi Katekin Pada Kultur In Vitro Kalus Teh (Camellia sinensis L.) Dengan Elisitasi Saccharomyces cerevisiae” telah dilakukan dari bulan Maret 2014 sampai bulan Oktober 2014 di Laboratorium Kultur Jaringan Tumbuhan Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, dan Laboratorium Pengujian Mutu dan Residu Pestisida Unit Pelaksana Teknis Perlindungan Tanaman Pangan dan Hortikultura Medan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi dinding sel Saccharomyces cerevisiae yang dapat meningkatkan produksi katekin pada kultur kalus teh (Camellia sinensis L.) secara in vitro. Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial yaitu: medium Murashige dan Skoog + 1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin ditambahkan elisitor dinding sel Saccharomyces cerevisiae (dengan beberapa tingkatan konsentrasi elisitor). Hasil analisis statistik menunjukkan perlakuan kontrol (medium Murashige dan Skoog ditambah 1 mg/L 2,4-D dan 1 mg/L kinetin) memberikan pengaruh paling baik terhadap peningkatan berat basah kalus teh (Camellia sinensis L.), peningkatan konsentrasi elisitor dinding sel Saccharomyces cerevisiae cenderung menyebabkan peningkatan berat kering kalus teh, konsentrasi elisitor dinding sel Saccharomyces cerevisiae 0,50% merupakan konsentrasi elisitor yang paling baik dalam meningkatkan produksi katekin kalus teh dengan kandungan katekin tertinggi 2,105 mg/g BK atau meningkat 4 kali dibandingkan perlakuan kontrol. Kata kunci: Elisitasi, Katekin, Saccharomyces cerevisiae, Teh,
iv Universitas Sumatera Utara
CATECHIN PRODUCTION IN IN VITRO CULTURE OF TEA CALLUS (Camellia sinensis L.) WAS ELICITATED BY Saccharomyces cerevisiae
ABSTRACT
The study of “Catechin Production of In Vitro Culture of Tea Callus (Camellia sinensis L.) was elicitated by Saccharomyces cerevisiae” has been done from March 2014 to October 2014 at Plant Tissue Culture Laboratory of Mathematics and Science Faculty of Sumatera Utara University, and Trial Quality and Pesticides Residues Laboratory of The Technical Excutive Unit a Protect Crops and Horticulture in Medan. The aim of this research was to know the concentration of Saccharomyces cerevisiae’s cell walls elicitors to increase cathechin production. The experimental design was completely randomized non factorial using Murashige and Skoog medium with 1 mg/L of 2,4-D and 1 mg/L of kinetin that was added with Saccharomyces cerevisiae’s cell walls elicitors (with numbers of elicitor’s concentration level). The statistical analysis showed that in Murashige and Skoog medium with 1 mg/L of 2,4-D and 1 mg/L of kinetin as control medium gave the best effect to increase fresh weights of tea callus (Camellia sinensis L.), the increase of Saccharomyces cerevisiae’s cell walls elicitors tend to cause an increase in the dry weights of tea callus. 0,50% is the best elicitor’s concentration that is able to increase highest catechin production of 2,105 mg/g DW or increases 4 times compared to control. Keywords: Catechin, Elicitate, Saccharomyces cerevisiae, Tea
v Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman i ii iii iv v vi viii ix x
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran BAB 1.
BAB 2.
BAB 3.
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Tujuan Penelitian 1.4 Hipotesis 1.5 Manfaat Penelitian
1 3 3 3 3
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teh (Camellia sinensis L.) 2.2 Kultur In Vitro Kalus 2.3 Metabolit Sekunder 2.4 Senyawa Polifenol Katekin 2.5 Pola Hubungan Pertumbuhan dengan Produksi Metabolit Sekunder 2.6 Elisitasi 2.7 Saccharomyces cerevisiae BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Alat dan Bahan 3.3 Metode Penelitian 3.4 Bahan Penelian 3.4.1 Bahan Tanaman 3.4.2 Medium Induksi Kalus 3.4.3 Medium Pemeliharaan Saccharomyces cerevisiae 3.4.4 Medium Elisitasi 3.5 Prosedur Penelitian 3.5.1 Penanaman Eksplan 3.5.2 Penentuan Kurva Pertumbuhan Saccharomyces Cereviaae 3.5.3 Penyiapan Elisitor
4 4 5 7 9 9 10
11 11 11 12 12 12 13 13 13 13 13 14
vi Universitas Sumatera Utara
BAB 4.
BAB 5.
3.5.4 Elisitasi 3.5.5 Analisis Kandungan Katekin 3.6 Variabel Pengamatan 3.6.1 Berat Basah Kalus 3.6.2 Berat Kering Kalus 3.6.3 Kandungan Katekin 3.7 Analisis Data
15 15 16 16 16 16 17
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Morfologi Kalus 4.2 Pengaruh Elisitasi Terhadap Berat Basah Kalus 4.3 Pengaruh Elisitasi Terhadap Berat kering Kalus 4.4 Kandungan Katekin 4.4.1 Kandungan Katekin Secara Kualitatif 4.4.2 Kandungan Katekin Secara Kuantitatif 4.5 Hubungan Peningkatan Berat Basah Kalus dengan Produksi Katekin
18 20 22 23 23 23 25
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
27 27 28 32
vii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor 4.1 4.2 4.3
Judul
Halaman
Rata-rata Berat Basah Kalus Sebelum dan Setelah Dielisitasi Rata-rata Berat Kering Kalus Pada Akhir Penelitian Kandungan Katekin Secara Kualitatif
21 22 23
viii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
2.1 3.1 4.1 4.2 4.3
Struktur kimia katekin Daun teh Kalus teh Kandungan katekin secara kuantitatif Kurva hubungan peningkatan berat basah kalus dengan produksi katekin
8 12 19 24 26
ix Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
1. 2. 3. 4. 5.
Komposisi Medium MS (Murashige & Skoog), pH = 5,6-5,8 Komposisi Medium GYE (Glucose Yeast Extract), pH = 6,2 Komposisi Medium PCA (Plate Count Agar), pH = 7 Data Berat Basah Kalus Teh (Camellia sinensis L.) Data Berat Kering Kalus Teh (Camellia sinensis L.) pada Medium Elisitasi (Medium MS dengan penambahan zat pengatur tumbuh 1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin + elisitor) Data Pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae pada Medium GYE (Glucose Yeast Extract) Data Waktu Retensi dan Luas Area Katekin Standar Data Waktu Retensi dan Luas Area Katekin Sampel
32 33 34 35 36
6. 7. 8.
37 38 39
x Universitas Sumatera Utara
