metabolit sekunder

LAPORAN PRAKTIKUM PROYEK TUMBUHAN BI-2204 ANALISIS KUALITATIF METABOLIT SEKUNDER & STRUKTUR PENGHASIL PADA TUMBUHAN Tanggal Praktikum : 03 Februari 2015 Tanggal Pengumpulan : 10 Februari 2015 Disusun oleh : Rahma Dona 10613057 Kelompok 13 Asisten : Nisaa Adn’ain 10612041

PROGRAM STUDI BIOLOGI SEKOLAH ILMU TEKNOLOGI HAYATI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG BANDUNG 2015

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metabolit sekunder adalah senyawa hasil metabolisme yang tidak diperlukan secara langsung untuk pertumbuhan dan perkembangan, namun keberadaannya diperlukan untuk menunjang kedua proses tersebut (Williamson, 1999). Senyawa metabolit sekunder dapat berperan sebagai alat pertahanan tanaman, atau sebagai atraktan polinator. Senyawa metabolit sekunder umumnya dibedakan menjadi tiga jenis berdasarkan struktur kimiawinya, yaitu fenolik, terpenoid, dan alkaloid. Senyawa metabolit sekunder seringkali dimanfaatkan diberbagai bidang seperti farmasi untuk pembuatan obat-obatan, ataupun parfum dalam bentuk minyak essensial. Senyawa metabolit sekunder banyak ditemukan di tiap organ tumbuhan, seperti akar, batang, dan daun (Ajayi et al., 2011). Pada praktikum kali ini, tanaman yang digunakan diantaranya adalah akar wangi (Vetiveria zizanioides), tapak dara (Catharanthus roseus), batang mint (Menta codifolia), bunga cengkeh (Syzygium aromaticum) dan buah mengkudu (Morinda citrifolia). 1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum ini yaitu : 1. Menentukan letak penyimpanan metabolit sekunder pada tumbuhan akar

wangi (Vetiveria zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara (Catharanthus roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia) dan pada bunga cengkeh (Syzygium aromaticum). 2. Menentukan jenis metabolit sekunder pada tumbuhan akar wangi (Vetiveria zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara (Catharanthus

roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia) dan pada bunga cengkeh (Syzygium aromaticum). 1.3 Hipotesis 1. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman akar wangi adalah golongan terpenoid yang terdapat pada bagian akar tanaman. 2. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman mint adalah golongan alkaloid yang terkosentrasi di bagian batang tanaman. 3. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman tapak dara adalah golongan alkaloid dan terkonsentrasi pada bagian daun tanaman. 4. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman cengkeh adalah golongan alkaloid yang terkosentrasi di bunga tanaman. 5. Senyawa metabolit sekunder pada buah mengkudu adalah golongan alkaloid dan terpenoid

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jenis-jenis metabolit sekunder pada tumbuhan Senyawa metabolit sekunder dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu alkaloid, fenolik, dan terpenoid. Berikut adalah gambaran umum dari ketiga golongan senyawa metabolit sekunder tersebut.

2.1.1 Alkaloid Senyawa alkaloid memiliki ciri khas, yaitu memiliki atom nitrogen pada cincin heterosikliknya. Pada tanaman, alkaloid berperan sebagai salah satu alat pertahanan, karena bersifat toksik. Beberapa senyawa alkaloid bersifat stimulan dan sedatif, seperti nikotin dan kafein (Taiz & Zeiger, 2002). Berikut ini adalah beberapa struktur kerangka dasar dari alkaloid.

Gambar 2.1 Gugus Fungsi Golongan Alkaloid

2.1.2 Fenolik

Senyawa fenolik dapat dikenali lewat adanya gugus fenol. Terdapat dua jalur biosintesis utama (biosynthetic pathway) bagi senyawa fenolik, yaitu shikimic acid pathway dan malonic acid pathway. Beberapa senyawa fenolik bersifat allelopatik, yaitu menghambat pertumbuhan tanaman lain di sekitar area tumbuhnya individu penghasil senyawa fenolik, sehingga survival rate individu tersebut meningkat. Senyawa golongan fenolik dari kelas flavonoid bersifat sebagai atraktan bagi polinator lewat tampilan visual, misalnya anthosianin. Beberapa senyawa fenolik juga berfungsi untuk memperkokoh bagian tanaman tertentu, seperti lignin dan tanin (Taiz & Zeiger, 2002). Berikut contoh senyawa dengan gugus fungsi fenolik.

Gambar 2.2 Gugus Fungsi Golongan senyawa fenolik

2.1.3 Terpenoid Senyawa terpenoid terdiri dari isopentana dengan rantai karbon bercabang, atau disebut juga isoprene unit. Triterpenoid mempunyai ciri khas yaitu berupa senyawa tanpa warna, berbentuk kristal, mempunyai titik leleh yang tinggi serta bersifat optis aktif (Harborne, 1987). Terdapat dua jalur biosintesis utama bagi senyawa terpenoid, yaitu mevalonic acid pathway dan methylerythritol phosphate pathway. Senyawa terpenoid tertentu berperan sebagai penunjang pertumbuhan dan perkembangan,

misalnya giberelin. Beberapa senyawa terpenoid bersifat detterent atau pengusir bagi predator, seperti limonoid (Taiz & Zeiger, 2002).

Gambar 2.3 Struktur Dasar Tritepenoid

2.2 Uji metabolit sekunder dengan metode histokimia dan kolorimetri Beberapa metode pengidentifikasian senyawa metabolit sekunder pada tanaman adalah secara histokimia dan kolorimetri. Histokimia adalah suatu metode untuk menganalisis susunan zat kimia yang ada pada jaringan tumbuhan.Metode dan teknik kerja histokimia pada umumnya menggunakan reagen khusus untuk mendeteksi adanya senyawa kimia dalam tumbuhan tersebut. Pengujian secara histokimia ini dilakukan melalui penambahan reagen tertentu (Dey, 1989). Contoh reagennya adalah reagen Jeffrey. Indikasi positif larutan Jeffrey adalah adanya warna kuning tua pada preparat yang menandakan adanya kandungan alkaloid (Raffauf, 1962). Kolorimetri adalah metode analisis berdasarkan tampilan visual berupa warna larutan yang telah diberi reagen dibandingkan terhadap warna larutan standar yang dijadikan acuan (Heidcamp, 2005). Pengujian secara kolorimetri diawali dengan pembuatan ekstrak suatu komponen yang ingin diuji,

kemudian dilanjutkan dengan uji dengan reagen berdasarkan uji yang dilakukan (Raffauf, 1962). 2.3 Reaksi-reaksi uji metabolit sekunder 1. Uji Alkaloid dengan Reagen Jeffrey Indikasi positif larutan Jeffrey adalah adanya warna kuning tua pada preparat yang menandakan adanya kandungan alkaloid (Raffauf, 1962). Senyawa alkaloid ini terletak di epidermis, pembuluh angkut, gabus, buah dan biji serta mesofil daun (Brossi,1990). Reaksi alkaloid dengan reagen Jeffrey :

Gambar 2.4 Reaksi Alkaloid

2. Uji Terpenoid dengan Reagen Neutral Red Pengujian terpenoid dengan menggunakan reagen Neutral Red akan menghasilkan perubahan warna menjadi berwarna merah muda atau merah (Jones, 2002). Reagen Neutral Red ini akan membuat sampel menjadi berwarna kuning jika dalam keadaan basa. Sedangkan pada sampel yang memiliki suasana asam maka warnanya akan tetap merah. Terpenoid merupakan senyawa yang disintesis dari asam asetat, sehingga ketika ditambahkan dengan reagen Neutral Red maka akan menghasilkan warna merah. 3. Uji Alkaloid dengan Reagen Dragendorff

Reagen

Dragendorff

merupakan

reagen

yang

digunakan

untuk

mengidentifikasi senyawa alkaloid maupun heterosiklik nitrogen. Adanya kandungan senyawa alkaloid pada suatu sampel akan memberikan perubahan warna yaitu warna jingga sampai kemerahan dengan latar belakang berwarna kuning (Waksmunzka, 2008). Gambar 2.5 Reaksi alkaloid dengan reagen Dragendorff

4. Uji Terpenoid dengan Reagen Lieberman-Buschard Uji terpenoid dengan menggunakan reagen Lieberman-Buschard akan menghasilkan warna coklat kehitaman pada sampel yang diuji. Reaksi pembentukan warna ini terjadi akibat adanya gugus kromofor yang disebabkan oleh proses abrsorpsi panjang gelombang tertentu oleh senyawa organik (Nurhairi, 2010). Gugus kromofor adalah suatu gugus fungsi yang tidak terhubung dengan gugus lain, serta merupakan senyawa organik yang memiliki ikatan rangkap terkonjugasi (Wiryawan, 2008). Reaksi Triterpenoid dengan reagen Lieberman-Buschard :

Gambar 2.6 Reaksi Triterpenoid dengan reagen Lieberman-Buschard

BAB III METODOLOGI KERJA 3.1 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini ialah: Tabel 3.1. Alat dan Bahan Alat Mikroskop Silet Pelat tetes Mortar Pestel Jarum jara Kaca preparat & kaca objek Pipet

3.2

Bahan Tapak dara Akar wangi Batang mint Bunga cengkeh Buah mengkudu 5 ml etanol 96% Reagen Dragendorff Reagen Lieberman-Burchard Reagen Jeffrey Reagen Neutral-Red Aquades

Cara Kerja 3.2.1 Histokimia (uji alkaloid dan uji terpenoid) Organ tanaman yang akan diidentifikasi (cengkeh, batang min, daun tapak dara,akar wangi) disayat sedemikian rupa untuk kemudian dibuat preparat. Sayatan pada kaca preparat ditetesi dengan reagen Jeffrey untuk uji alkaloid dan reagen Neutral-Red untuk uji terpenoid, diteteskan sebanyak 2 tetes, secara terpisah. Preparat diamati dibawah mikroskop, lalu dianalisis kandungannya berdasarkan warna hasil reaksi. 3.2.2 Kolorimetri (uji alkaloid dan uji terpenoid) Organ tanaman yang akan diidentifikasi (batang min dan buah mengkudu) diekstraksi dengan penggerusan dan pelarutan

menggunakan 5 mL etanol 96%, lalu disaring. Setelah didapat ekstrak, sebanyak 5 tetes ekstrak diteteskan ke atas pelat tetes. Selanjutnya ekstrak pada pelat tetes ditetesi reagen Dragendorff untuk uji alkaloid, dan reagen Lieberman-Burchard untuk uji terpenoid, masing-masing 3 tetes secara terpisah. Hasil pencampuran ekstrak dengan reagen kemudian dianalisis berdasarkan warnanya.

BAB IV HASIL PENGAMATAN & PEMBAHASAN 4.1 Hasil pengamatan Berikut adalah tabel hasil pengamatan pada pratikum ini.

Tabel 4.1 Struktur Akar, Batang, Daun Tumbuhan Dikotil Bagian

Hasil Pengamatan

Literatur

Gambar 4.1

Gambar 4.2

Akar Ranunculus

Akar Ranunculus

Perbesaran 400 x

Perbesaran 400 x

(Dokumentasi Pribadi, 2015)

(Roberts, 1998)

Akar

Batang Gambar 4.3 Batang Helianthus annus

Gambar 4.4

Perbesaran 100 x

Batang Helianthus annus


(Roberts, 1998)

Daun Gambar 4.5

Gambar 4.6

Daun Ficus sp.

Daun Ficus sp.

Perbesaran 100 x

Perbesaran 40x


(Anonim, Tanpa Tahun)

Tabel 4.2 Struktur Akar, Batang, Daun Tumbuhan Monokotil Bagian

Hasil Pengamatan

Literatur

Gambar 4.7

Gambar 4.8

Akar Zea mays

Akar Zea mays

Perbesaran 40 x

Perbesaran 100 x


(Roberts, 1998)

Akar

Batang

Gambar 4.9 Batang Zea mays Perbesaran 40 x (Dokumentasi Pribadi, 2015)

Gambar 4.10 Batang Zea mays Perbesaran 400 x (Roberts, 1998)

Daun Gambar 4.12 Gambar 4.11

Daun Zea mays

Daun Zea mays

Perbesaran 100 x

Perbesaran 40x

(Roberts, 1998)


Tabel 4.3 Hasil Uji Histokimia Tanaman

Bagian No

yang di

Hasil Uji Alkaloid Hasil Uji Terpenoid

uji

Gambar 4.14

Akar 1

(Akar

Gambar 4.13

Wangi)

Akar Vetiveria zizanioides (Dokumentasi Pribadi, 2015) Perbesaran 100 x Warna kemerahan pada hampir seluruh bagian menunjukan adanya senyawa terpenoid

2

Akar Vetiveria zizanioides (Dokumentasi Pribadi, 2015) Perbesaran 100 x Terjadi perubahan warna menjadi kecoklatan pada bagian epidermis dan pembuluh angkut

Batang Mint

Gambar 4.15

Gambar 4.16

Batang Menta codifolia

Batang Menta codifolia



Perbesaran 100 x

Perbesaran 100 x

Terjadi perubahan warna merah

Terjadi perubahan warna

pada jaringan dasar dan

coklat yang menunjukan

epidermis menunjukan adanya triterpenoid

Daun 3

adanya alkaloid .

Gambar 4.18

(Tapak

Gambar 4.17

Daun Catharanthus roseus

dara)

Daun Catharanthus roseus



Perbesaran 100 x

Perbesaran 100 x

Terjadi perubahan warna pada

Terdapat warna merah pada

bagian jaringan parenkim

bagian epidermis dan jaringan

yang menunjukan adanya

bunga karang yang menunjukan

alkaloid

adanya triterpenoid 4

Bunga

Gambar 4.20

(Cengkeh)

Bunga Syzygium aromaticum (Dokumentasi Pribadi, 2015) Perbesaran 400 x Terjadi perubahan warna Gambar 4.19 Bunga Syzygium aromaticum (Dokumentasi Pribadi, 2015) Perbesaran 400 x Terjadi perubahan warna pada

bagian epidermis Tabel 4.4 Hasil Uji Kolorimetri Tanaman No.

1

2

Bagian yang di

Hasil Uji

Hasil Uji

uji

Terpenoid

Alkaloid

Buah

+

(Mengkudu)

(Hijau muda)

Batang (Mint)

+ (hijau pekat)

Gambar

+ (jinggakecoklatan)

+ (jingga kecolatan)

Gambar 4.20 Hasil Uji Kolorimetri (Dokumentasi Pribadi, 2015)

4.2 Pembahasan Berdasarkan hasil uji histokimia, terlihat bahwa senyawa metabolit sekunder menempati bagian ground tissue yang terdiri dari sel-sel parenkim, baik di bagian akar maupun batang. Khusus pada daun, senyawa metabolit sekunder tampak pada bagian epidermis. Pengujian histokimia menggunakan reagen Jeffrey untuk menganalisis kandungan alkaloid dan untuk menganalisis triterpenoid digunakan reagen Neutral Red. Sedangkan pada kolorimetri menggunakan reagen Dragendorff untuk analisa alkaloid dan reagen Liebermann – Buschard untuk menganalisa triterpenoid. Pada akar wangi kandungan alkaloid dan terpenoid yang ditunjukkan dengan adanya perubahan warna jaringan akar menjadi merah tua dalam pengujian menggunakan reagen Neutral red. Hal ini sesuai dengan konstituen minyak akar wangi yang terdiri dari hidrokarbon sesquiterpen, vetiverols sekitar 45-65%, vetivones sekitar 8-35, lalu tiga senyawa karbonil α–vetivone, β-vetivone, khusimon

merupakan komponen utama yang mempengaruhi bau minyak akar wangi (Crozier et al., 2006). Pada daun tapak dara hasil uji histokimia menunjukkan warna yang kecoklatan pada bagian korteks dan endodermisnya dengan reagen Jeffrey. Hasil ini menunjukkan bahwa pada akar tanaman ini terakumulasi metabolit sekunder dari kelompok alkaloid. Dari hasil uji dengan reagen Neutral Red, jaringan akar tapak dara ini terlihat warna kemerahan pada bagian korteksnya. Bagian daun tapak dara juga menunjukkan hasil uji positif khususnya di bagian mesofil daunnya.Metabolit sekunder pada batang tapak dara dapat ditemukan pada bagian korteks. Metabolit sekunder pada tapak dara dapat ditemukan pada seluruh bagian tumbuhan tersebut (Crozier et al, 2006). Batang mint dan bunga cengkeh juga didapatkan hasil uji yang positif mengandung alkaloid dan tripernoid. Senyawa alkaloid dan tripernoid banyak tersimpan pada jaringan epidermis. Jaringan epidermis merupakan jaringan paling luar yang berfungsi sebagai pelindung jaringan dibawahnya. Jaringan epidermis ini menutup seluruh permukaan organ tumbuhan (Fahn, 1995). Senyawa alkaloid tersebar di beberapa bagian organ tumbuhan yaitu pada epidermis, kambium gabus, gabus, ovule, pembuluh angkut serta pada buah dan biji (Brossi, 1990). Uji secara kolorimetri pada batang mint dan buah mengkudu menunjukkan adannya warna jingga setelah penetesan reagen Dragendorff, ini menunjukan adanya senyawa metabolit sekunder golongan alkaloid, sedangkan warna gelap atau kecoklatan setelah penetesan reagen Lieberman-Burchard menunjukan adanya adanya senyawa metabolit sekunder golongan terpenoid. Kolorimetri biasanya digunakan untuk uji zat-zat seperti vitamin, karbohidrat, mineral, protein, lemak, dan lain-lain. Mula-mula ekstrak suatu komponen yang ingin diuji, kemudian dilanjutkan dengan uji dengan reagen berdasarkan uji yang dilakukan (Raffauf, 1962). Dengan uji kolorimetri dapat ditentukan kalau kadar alkaloid dan terpenoid pada batang mint, tetapi tidak bisa mengetahui dimana tempat terjadinya metabolit sekunder.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Kesimpulan dari praktikum ini yaitu sebagai berikut : 1. Tumbuhan akar wangi (Vetiveria zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara (Catharanthus roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia) dan bunga cengkeh (Syzygium aromaticum) mengandung senyawa metabolit sekunder berupa senyawa alkaloid dan terpenoid. 2. Letak senyawa metabolit sekunder pada tumbuhan akar wangi (Vetiveria zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara (Catharanthus roseus), terkonsentrasi di jaringan epidermis, jaringan pembuluh serta jaringan parenkim.

Sedangkan

pada

bunga

cengkeh

(Syzygium

aromaticum)

terkosentrasi pada bagian bakal buah. 1.2. Saran Saran untuk pratikum ini ialah : 1. Jika membuat preparat, sayatlah setipis mungkin sehingga gambar yang dihasilkan jelas dan bagus. 2. Menghemat pemakaian reagen agar semua kelompok mendapatkan reagen untuk melakukan uji metabolit sekunder. 3. Usahakan tidak membentuk gelembung air saat menutup kaca objek, karena akan mengganggu pengamatan dalam menentukan letak metabolit sekunder tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Ajayi, I.A.; Ajibade,O.; Oderinde, R.A. 2011. Preliminary Phytochemical Analysis of some Plant Seeds. Tokyo: Research Journal of Chemical Sciences. Crozier, A; Clifford, M; Ashihara, A. 2006.Plant Secondary Metabolites: Occurrence, Structure, and Role in Human Diet. Oxfor: Blackwell Publishing. Taiz, Lincoln., Zeiger, Eduardo. 2002. Plant Physiology. Sinauer Associates.

Raffauf, R.F. 1962. A Simple Field Test for Alkaloid-containing Plants. New York: Economic Botany. Williamson. 1999. Macroscale and Microscale Organic Experiments 3rd Edition. Boston: Prenctice Hall Inc. Brossi, Arnold. 1990.The Alkaloids. San Diego : Academic Press Fahn, A. 1995. Anatomi Tumbuhan Edisi Ketiga. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press Gerdel, R. W.1928. “The Colorimetric Determination of Total Phosporous in Plant Solutions”Ohio Journal of Science 28(4) : 229-236. Harborne, J.B., 1987. Metode Fitokimia : Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan Edisi Kedua. ITB : Bandung Houghton, P.J., 2008, Secondary Metabolites-Amino Acid Derivatives, dalam Waksmundzka, M., Shelma, J., Kowlska, T., (Eds.), Thin Layer Chromatografy in Phytochemistry. CRC Press :New York Jones, M. Lamar. 2002.Connective tissues and stains In Theory and Practice of Histological Techniques, 5th edn (eds J.D. Bancroft and M. Gamble).Edinburgh: Churchill Livingstone Keeton, W. T. (1980), Biological Science. 3rd Ed. W. W. Norton and Company :New York, 844-845.

Yubin,Ji.,Miao,Yu.,Bing,Wang.,Yao,Zhang.2014.“The extraction, separation and purification of alkaloids in the natural medicine” Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6(1):338-345 Cowan, Marjorie Murphy. 1999. “Plant Products as Antimicrobial Agents” Clinical Microbiology Reviews 12(4) : 564-582 .

metabolit sekunder

Recommend Documents