Metabolit Sekunder dan Struktur Penghasil untuk Tumbuhan - Metabolit sekunder merupakan senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme dan disintesis dalam jumlah sedikit namun peranannya sangat vital. Metabolit sekunder banyak ditemukan dalam bentuk yang berbeda-beda jenis antara spesies yang satu dan lainnya. Sedangkan senyawa metabolit primer yakni senyawa yang dihasilkan oleh makhluk hidup dan bersifat essensial bagi proses metabolisme selnya dan disintesis secara terus menerus. Senyawa metabolit sekunder dikelompokkan menjadi 4 kelompok makromolekul yaitu karbohidrat, protein, lipid, dan asam nukleat
Perbedaan senyawa metabolit sekunder dan metabolit primer terletak pada waktu sintesisnya. Senyawa metabolit sekunder tidak selalu dihasilkan, akan tetapi hanya disintesis pada saat-saat tertentu saja. Sedangkan senyawa metabolit primer disintesis setiap dikala untuk kelangsungan hidup tumbuhan.
Fungsi dari metabolit sekunder yakni untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, sebagai contohnya untuk mengatasi hama dan penyakit, maupun untuk menarik polinator dikala penyerbukan bunga. Sedangkan Fungsi metabolit sekunder bagi insan umumnya dipakai sebagai obat materi kimia adonan untuk menciptakan produk bernilai jual.
Kandungan kimia tembakau yang sudah teridentifikasi jumlahnya sampai 2.500 komponen. Metabolit sekunder pada tembakau berdasarkan Samsuri (2009) yaitu Nikotin (β-pyridil-α-N-methyl pyrrolidine), resin dan minyak atsiri, asam-asam organik (seperti asam oksalat, asam sitrat, dan asam malat), dan karotin. Selain itu tembakau juga menghasilkan metabolit sekunder menyerupai Formaldehid, Amoniak, Asam Sianida, Piridin, Etanol, Eugenol (Anonim, 2009).
Manfaat dari analisis metabolit sekunder pada Tembakau yaitu untuk mengidentifikasi kandungan-kandungan metabolit sekunder pada tembakau yang ditanam secara in vitro maupun ex vitro.
Metabolit sekunder merupakan senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme dan disintesis dalam jumlah sedikit untuk memepertahankan diri dari perubahan lingkungan sekitar.
Senyawa metabolit sekunder diklasifikasikan menjadi 3 kelompok utama, yaitu :
· Terpenoid. Terpenoid mengandung karbon dan hidrogen serta disintesis melalui jalur metabolisme asam mevalonat. Contoh dari terpenoid yaitu monoterpena, seskuiterepena, diterpena, triterpena, dan polimer terpena.
· Fenolik, senyawa ini terbuat dari gula sederhana dan mempunyai cincin benzena, hidrogen, dan oksigen dalam struktur kimianya. Contohnya asam fenolat, kumarina, lignin, flavonoid, dan tanin.
· Kelompok metabolit sekunder yang lain yaitu senyawa yang mengandung nitrogen. Contoh dari kelompok yang mengandung nitrogen yakni alkaloid dan glukosinolat.
Struktur penghasil metabolit sekunder terdiri dari beberapa jenis, yaitu :
1. Jaringan Rekresi yakni jaringan yang mengeluarkan senyawa yang belum melewati proses metabolisme. Jaringan ini terdiri dari hidatoda dan kelenjar garam. Hidatoda merupakan struktur yang mengeluarkan air dari mesofil ke permukaan daun. Sedangkan kelenjar garam berfungsi untuk mengeluarkan garam yang terserap.
2. Jaringan Ekskresi merupakan jaringan yang terdapat di permukaan tubuh. Jaringan ini terdiri dari :
- Rambut kelenjar dan kelenjar. Terdapat pada bab trikoma. Fungsi rambut kelenjar yakni menyaring zat-zat ekskresi contohnya minyak atsiri dan mengatur pengeluaran ekskresi lewat plasma sedangkan kelenjar berfungsi untuk penghasil lendir.
- Kelenjar madu. Umunya terdapat pada bab bunga, merupakan kelenjar di bab pangkal. Bentuknya berupa tonjolan yang terdiri dari banyak sel diatasnya mempunyai plasma yang kental.
- Osmofora yakni kelenjar yang menghasilkan minyak menguap pada bagian-bagian bunga.
3. Jaringan Sekresi (Kelenjar Internal)
Pada flora terdapat struktur sekresi khusus yang berupa sel atau sekelompok sel mensekresikan senyawa-senyawa tertentu yang tidak dikeluarkan dari tubuh. Berdasarkan daerah penyimpanan materi yang akan disekresikan, sel penghasil metabolit sekunder terdiri dari 2 macam, yaitu :
a. Sekresi intraseluler. Sekresi yang menyekresikan materinya di dalam sel. Salah satu contohnya yaitu Idioblas sel. Idioblas sel merupakan sel yang terspesialisasi untuk menyimpan senyawa metabolit. Sel idioblas sedikit berbeda dibandingkan dengan sel-sel di sekitarnya, tersusun tunggal atau dalam barisan yang panjang contohnya latisifer, litosis pada ficus. Idioblas sanggup mengandung resin, tannin, lendir, kristal, minyak dll (Kimeni, 2012).
b. Sekresi ekstraseluler. Sekresi ekstraseluler yakni materi disekresikan ke luar sel. Struktur sekresi ekstraseluler sanggup terbentuk secara schizogenous atau lysigenous. Kehadiran sel epitel sanggup dipakai sebagai penanda asal mula pembentukan struktur sekresi secara skizogen. Kantung sekresi yang terbentuk secara lisigen tidak akan mempunyai sel epitel sebagai pembatasnya, alasannya yakni kantung/saluran terbentuk secara lisis (Kimeni, 2012). Sekresi extraseluler dibagi menjadi dua yaitu:
– Sekresi endogen. Akumulasi materi untuk sekresi terjadi di ruang antar sel.
– Sekresi eksogen. Materi disekresikan keluar dari flora dan terjadi dalam banyak sekali struktur sekretori epidermal.
Metabolit sekunder pada tembakau yaitu : Nikotin (β-pyridil-α-N-methyl pyrrolidine), resin, minyak Atsiri, asam-asam organik (seperti asam oksalat, asam sitrat, dan asam malat), dan karotin (Samsuri, 2009). Selain itu tembakau juga menghasilkan metabolit sekunder menyerupai Formaldehid, Amoniak, Asam Sianida, Piridin, Etanol, Eugenol (Anonim, 2009).
Reagen-reagen yang dipakai yaitu reagen Dragendorff untuk mengetahui kandungan alkaloid dan reagen Liebermann-Buchard untuk mengetahui kandungan terpenoid pada uji kolorimetri. Reagen lain yang dipakai yakni reagen Jefferey untuk pengujian alkaloid, dan reagen neutral red untuk pengujian terpenoid untuk uji histokimia.
Analisis cara kolorimetri dengan prinsip kerja yaitu perbandingan warna larutan yang konsentrasinya tidak diketahui, dengan larutan standar yaitu larutan yang diketahui konsentrasinya. Kolorimetri merupakan suatu metoda analisa kimia yang didasarkan pada tercapainya kesamaan besaran warna antara larutan sampel dengan larutan standar dengan memakai sumber cahaya polikromatis dan detektor mata. Metoda ini didasarkan pada absorpsi cahaya tampak dan energi radiasi lainnya oleh suatu larutan. Analisis dengan cara histokimia mempunyai prinsip kerja yaitu dengan memakai pereaksi spesifik biar zat-zat metabolit sekunder yang berada dalam sel latisifer akan menawarkan warna tertentu. Warna tersebut juga sanggup dikarenakan oleh pH reagen yang sangat rendah sehingga mempermudah sel latisifer berikatan dengan reagen. Dengan perubahan warna tersebut maka keberadaan metabolit sanggup dengan gampang dideteksi.
Tanaman kentang
Bahan percobaan kali ini yang dipakai yakni tembakau in vitro maupun ex vitro. Tembakau (Nicotiana tabacum L.) termasuk dalam Divisi Spermatophyta, Subdivisi Angiospermae, Kelas Dicotyledonae, Ordo Solanales, Famili Solanaceae, Genus Nicotiana, dan Spesies Nicotiana tabacum L.. Tembakau telah usang dipakai sebagai entheogen di Amerika. Kedatangan bangsa Eropa ke Amerika Utara memopulerkan perdagangan tembakau terutama sebagai obat penenang.
Kepopuleran ini menyebabkan pertumbuhan ekonomi Amerika Serikat bab selatan. Setelah Perang Saudara Amerika Serikat, perubahan dalam ajakan dan tenaga kerja menyebabkan perkembangan industri rokok. Produk gres ini dengan cepat bermetamorfosis perusahaan-perusahaan tembakau sampai terjadi kontroversi ilmiah pada pertengahan periode ke-20.
Pada percobaan kali ini dilakukan pengujian dari beberapa eksplan yaitu kalus, daun in vitro maupun ex vitro, dan akar in vitro maupun ex vitro melalui kolorimetri, histokimia, dan kromatografi lapis tipis. Dari pengamatan terhadap eksplan kalus didapatkan bahwa kalus mengandung alkaloid dan terpenoid dalam uji Histokimia. Sedangkan pada daun in vitro didapatkan hasil nyata pada pada uji terpenoid maupun alkaloid melalui kolorimetri.
Sedangkan pada uji Histokimia keduanya menghasilkan nyata mengandung alkaloid dan terpenoid. Pada pengujian akar in vitro didapatkan hasil negatif pada terpenoid dan nyata pada alkaloid melalui uji kolorimetri. Untuk pengujian daun ex vitro secara kolorimetri didapatkan hasil nyata pada terpenoid maupun alkaloid. Selanjutnya, pada pengujian akar ex vitro secara kolorimetri didapatkan hasil negatif untuk terpenoid dan nyata untuk alkaloid.
Dari semua eksplan yang diuji melalui kolorimetri, semua mengandung alkaloid. Sedangkan untuk terpenoid, akar in vitro maupun ex vitro menghasilkan hasil uji yang negatif dan lainnya menghasilkan hasil uji yang positif.
Berdasarkan perubahan warna pada uji kolorimetri sanggup ditentukan kadar terpenoid dan alkaloid dalam ekstrak. Kadar terpenoid pada daun ex vitro lebih banyak daripada kadar terpenoid pada daun in vitro. Hal ini sanggup dilihat dari kepekatan warna dari larutan uji. Sedangkan pada uji alkaloid, eksplan yang paling banyak mengandung alkaloid yaitu akar in vitro yang warna orangenya cukup pekat. Urutan kadar alkaloid setelahnya yaitu akar in vitro, daun ex vitro dan daun in vitro.
Konsentrasi alkaloid pada akar akan memperlihatkan hasil tertinggi untuk tumbuhan bergenus Nicotiana alasannya yakni alkaloid diproduksi dengan jumlah tertinggi pada akar namun secara cepat akan di translokasi ke bab flora lainnya.
Metabolit sekunder dengan konsentrasi terbanyak terdapat pada eksplan akar in vitro, hal ini diduga alasannya yakni nutrisi yang diberikan pada akar in vitro sudah cukup baik dan tidak adanya dampak cahaya matahari secara eksklusif alasannya yakni beberapa metabolit sekunder akan menguap jikalau terpapar cahaya matahari secara langsung. Sehingga untuk memproduksi metabolit sekunder dari flora Nicotiana tabacum lebih baik dipakai kultur akar sehingga produksinya optimal.
Dari hasil pengamatan histokimia kalus tembakau diperoleh data bahwa pada kalus tembakau terdapat terpenoid dan alkaloid dengan berubahnya warna pada sel laticifer yang terlihat dibawah mikroskop. Pada hasil uji histokimia daun invitro diperoleh hasil nyata namun perbedaan dengan eksplan kalus yakni persebaran sel laticifer. Pada kalus laticifer tersebar secara merata di seluruh permukaan kalus, sedangkan pada daun terpusat pada bab tertentu saja. Dari hasil percobaan ini diperoleh kesimpulan bahwa eksplan terbaik untuk memproduksi metabolit sekunder alkaloid dan terpenoid yakni memakai eksplan kalus.
Pada uji histokimia ditemukan beberapa latisifer. Latisifer merupakan suatu struktur sekresi yang ada pada flora yang terdiri atas sel atau gugusan sel yang berisi cairan yang mempunyai karakteristik tertentu yang disebut lateks. Berdasarkan strukturnya, latisifer dikelompokkan menjadi dua kelas utama, yaitu latisifer beruas dan latisifer tak beruas. Latisifer beruas terdiri atas gugusan memanjang sel yang berafiliasi satu sama lain, dan dinding pemisah antara sel-sel dalam gugusan tersebut berlubang, atau hilang sama sekali.
Latisifer beruas ada yang beranastomosis dan ada yang tidak beranastomosis. Latisifer yang beranastomosis, yaitu latisifer yang berdampingan letaknya, saling berafiliasi melalui celah dinding lateral. Latisifer yang tak beruas, yaitu latisifer yang berasal dari satu sel, tumbuh memanjang melebihi sel sekitarnya. Latisifer tak beruas ada yang bercabang, contohnya pada Ficus carica, dan ada yang tak bercabang.
Dari uji kromatografi lapis tipis pada nikotin standar didapatkan nilai Rf sebesar 0,468. Sedangkan pada pengujian daun in vitro didiapatkan 2 buah nilai yaitu 0,489; 0,659. Nilai 0,489 cukup mendekati nilai Rf dari nikotin standar. Pada pengujian akar in vitro didapatkan nilai 0,51. Untuk hasil kromatografi tipis daun ex vitro didapatkan 2 buah nilai yang berbeda yaitu 0,425; 0,702. Untuk akar ex vitro didapatkan nilai sebesar 0,489 yang juga cukup mendekati nikotin standar menyerupai daun in vitro.
Selain itu, dari hasil kromatografi sanggup disimpulkan kadar kandungan nikotin dari beberapa eksplan. Semakin erat Rf eksplan dari Rf nikotin standar, maka semakin banyak kadar nikotin dalam eksplan. Dan sebaliknya, semakin berbeda jauh dari rf nikotin standar, maka semakin sedikit kandungan nikotin pada eksplan. Dari data Rf diketahui bahwa dalam daun in vitro dan akar ex vitro mengandung nikotin paling banyak dibanding akar in vitro dan daun ex vitro.
Sehingga sanggup disimpulkan bahwa dari uji lieberman Burchard kandungan alkaloid terbanyak yaitu pada akar in vitro, sedangkan pada uji Dragendorff kandungan terpenoid terbanyak pada daun ex vitro. Pada uji kromatografi lapis tipis, kandungan nikotin paling bnayk terdapat pada daun in vitro dan akar ex vitro.
EmoticonEmoticon