Eksplorasi kandungan klorofil dan vitamin C pada beberapa tumbuhan gulma sebagai alternatif bahan dasar suplemen makanan
EKSPLORASI KANDUNGAN KLOROFIL DAN VITAMIN C
PADA BEBERAPA TUMBUHAN GULMA SEBAGAI
ALTERNATIF BAHAN DASAR SUPLEMEN MAKANAN
MEITA FARIDA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kandungan Klorofil
dan Vitamin C pada Beberapa Tumbuhan Gulma Sebagai Alternatif Bahan Dasar
Suplemen Makanan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Meita Farida
NIM G34090118
ABSTRAK
MEITA FARIDA. Eksplorasi Kandungan Klorofil dan Vitamin C pada
Beberapa Tumbuhan Gulma Sebagai Alternatif Bahan Dasar Suplemen Makanan.
Dibimbing oleh HADISUNARSO dan SULISTIJORINI.
Gulma sebagai tumbuhan belum banyak diketahui manfaatnya. Gulma
yang
tumbuh di sekitar lahan pertanian mengakibatkan penurunan laju
pertumbuhan dari tanaman yang dibudidayakan. Salah satu cara untuk
memanfaatkan gulma adalah dengan menjadikan tumbuhan gulma sebagai
sumber klorofil dan vitamin C yang dapat digunakan sebagai bahan dasar
suplemen makanan. Sampel tumbuhan gulma diambil di daerah sekitar kampus
IPB Darmaga dengan metode acak sederhana. Gulma yang diekstrak kandungan
klorofil dan vitamin C-nya terdiri dari enam spesies gulma yaitu Ageratum
conyzoides, Bidens pilosa, Paspalum conjugatum, Eleusine indica, Axonupus
compressus, dan Rottboelia exaltata. Rottboelia exaltata mempunyai kandungan
klorofil total paling tinggi (7.77 mg/L) diikuti Eleusine indica (6.94 mg/L),
Ageratum conyzoides (5.18 mg/L), Axonupus compressus (4.61 mg/L), dan
Paspalum conjugatum (3.00 mg/L). Gulma yang memiliki kandungan klorofil
paling rendah yaitu Bidens pilosa (2.69 mg/L). Kandungan vitamin C pada
keenam sampel gulma yang diuji berkisar antara 0.47-0.91 mg/100 g. Kandungan
klorofil pada Rottboelia exaltata, Eleusine indica dan Ageratum conyzoides
berpotensi sebagai bahan suplemen makanan dan kandungan vitamin C pada
tumbuhan gulma yang diuji tidak berpotensi sebagai bahan dasar suplemen
makanan.
Kata Kunci : Gulma, Klorofil, Vitamin C
ABSTRACT
MEITAFARIDA. The Exploration of Chlorophyll and Vitamin C Content in
Weeds as a Raw Materials of Food Supplements. Supervised by HADISUNARSO
and SULISTIJORINI.
The benefit of weeds still rarely known. Weeds in agricultural area could
decreased the rate of plants cultivation growth. The advantage of weeds is to be
source of chlorophyll and vitamin C. Weed samples were collected from the IPB,
Darmaga campus area with simply random method. Weeds were extracted for
chlorophyll and vitamin C. The sample consisted of six weed species that were
Ageratum conyzoides, Bidens pilosa, Paspalum conjugatum, Eleusine indica,
Axonupus compressus, and Rottboelia exaltata. Rottboelia exaltata has the highest
total chlorophyll content (7.77 mg/L) followed by Eleusine indica (6.94 mg/L),
Ageratum conyzoides (5.18 mg/L), Axonupus compressus (4.61 mg/L), and
Paspalum conjugatum (3.00 mg/L). The lowest chlorophyll content of weed
samples is in Bidens pilosa (2.69 mg/L). The vitamin C content of the six weeds
were 0.47-0.91 mg/100g. The Chlorophyll content in Rottboelia exaltata, Eleusine
indica and Ageratum conyzoides are potential for a food supplement but vitamin C
content are not potential for a raw material of dietary supplements.
Keywords: Weeds, Chlorophyll, Vitamin C
EKSPLORASI KANDUNGAN KLOROFIL DAN VITAMIN C
PADA BEBERAPA TUMBUHAN GULMA SEBAGAI
ALTERNATIF BAHAN DASAR SUPLEMEN MAKANAN
MEITA FARIDA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi: Eksplorasi Kandungan Klorofil dan Vitamin C pada Beberapa
Tumbuhan Gulma Sebagai Alternatif Bahan Dasar Suplemen
Makanan
Nama
: Meita Farida
NIM
: G34090118
Disetujui oleh
Ir Hadisunarso, MSi
Pembimbing I
Dr Ir Sulistijorini, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Iman Rusmana, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
yang dilaksanakan dari bulan Maret sampai Juni 2014 ini berjudul Eksplorasi
Kandungan Klorofil dan Vitamin C pada Beberapa Tumbuhan Gulma Sebagai
Bahan Dasar Suplemen Makanan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir Hadisunarso, MSi dan Ibu
Dr Ir Sulistijorini, MSi selaku pembimbing atas bimbingan, kesabaran dan saransaran yang diberikan selama penulis melaksanakan penelitian dan menyelesaikan
skripsi, serta Bapak Asep dan Ibu Retno yang telah banyak membantu selama
penelitian dilaksanakan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Puji
Rianti, Msi yang telah menjadi penguji sidang serta memberi saran dalam
penyusunan karya ilmiah ini.
Ungkapan terima kasih yang mendalam penulis sampaikan kepada Bapak
Agus, Ibu Neneng, Aldi, Anisa, Azhar, Mutiara dan seluruh keluarga atas segala
doa dan kasih sayangnya. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada
Keluarga KUN, PSDM, Wisma Ungu, GCAT, Rumah Buku, Biologi 46, Anik,
Dewi, Santi, Ayun, Bob, Winni, Endah, Bu Dewi, Bu Marini, Bu Elly, Kak Eka,
Kak Ike, Sigit, Nabilah, Aziezah, Annisya, Sarah, Aisyah, Rizal C, Panji, Dicky,
Dhyah, Rika, Kiya, Ikka, Luki, Fachru, Rizal, Kak Aya, Kak Desty dan semua
pihak yang sudah membantu penulis selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, November 2014
Meita Farida
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
BAHAN DAN METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Bahan dan Alat
2
Metode
2
Pengambilan Sampel
2
Analisis kandungan klorofil a, klorofil b dan klorofil total
2
Analisis kandungan vitamin C
3
Analisis Data
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
3
Penggolongan Gulma
3
Kandungan Klorofil pada Beberapa Tumbuhan Gulma
4
Kandungan Asam Askorbat pada Beberapa Tumbuhan Gulma
6
SIMPULAN DAN SARAN
7
Simpulan
7
Saran
7
DAFTAR PUSTAKA
7
LAMPIRAN
10
RIWAYAT HIDUP
11
DAFTAR TABEL
1 Kandungan klorofil a, klorofil b, dan klorofil total pada beberapa
tumbuhan gulma
2 Kandungan Asam Askorbat (vitamin C) pada beberapa tumbuhan
gulma
5
6
DAFTAR GAMBAR
1 Gulma yang diekstrak kandungan klorofil dan vitamin C-nya
2 Struktur kimia klorofil
4
4
DAFTAR LAMPIRAN
1 Peta pengambilan sampel gulma
10
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Gulma merupakan tumbuhan yang tumbuh pada areal yang tidak
dikehendaki, bersifat mengganggu atau merugikan kepentingan manusia, sehingga
manusia berusaha untuk mengendalikannya. Kepentingan manusia sangat
beragam baik dalam segi ekonomi, estetika, kesehatan, maupun lingkungan.
Masalah yang ditimbulkan gulma tidak hanya pada proses budi daya tanaman,
tetapi juga pada aspek kehidupan lainnya seperti kebersihan trotoar dan lapangan
parkir, gedung-gedung, permukiman, jalan raya, dan sebagainya (Sembodo 2010).
Gulma sebagai tumbuhan belum banyak diketahui manfaatnya. Gulma
yang
tumbuh di sekitar lahan pertanian mengakibatkan penurunan laju
pertumbuhan serta hasil akhir tanaman pokok. Adanya gulma tersebut
membahayakan bagi kelangsungan pertumbuhan dan menghalangi tercapainya
sasaran produksi pertanian pada umumnya (Sembodo 2010). Salah satu cara untuk
memanfaatkan gulma adalah dengan menjadikan tumbuhan gulma sebagai
sumber klorofil dan vitamin C yang dapat digunakan sebagai bahan dasar
suplemen makanan.
Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang terdapat pada kloroplas
sel tumbuhan (Jackson 1976). Beberapa penelitian menunjukkan klorofil memiliki
berbagai macam manfaat selain untuk proses fotosintesis, yaitu sebagai senyawa
antikanker dan mencegah penyakit kardiovaskular (Sangeetha & Baskaran 2010),
serta antibakteri (Mowbray 1957). Vitamin C merupakan senyawa multifungsi
baik pada tumbuhan maupun hewan dan merupakan salah satu metabolit yang
melimpah pada daun (Arrigoni & Tullio 2000). Vitamin C dibutuhkan sebagai
kofaktor beberapa reaksi fisiologi, sintesis karnitin (Bender 2003),
neurotransmitter dan katabolisme protein (Padh 1990). Vitamin C juga berperan
sebagai antioksidan dengan vitamin E (Byers & Perry 1992). Tumbuhan dan
sebagian besar hewan dapat mensintesis sendiri vitamin C, sedangkan manusia
tidak mampu mensintesis sendiri vitamin C (Combs 2008). Vitamin C harian yang
direkomendasikan 75 mg/hari untuk wanita, 90 mg/hari untuk pria dan 45 mg/hari
untuk anak-anak berusia 9-12 tahun (FNB 2000). Manusia mendapat vitamin C
dari sumber makanan terutama dari tumbuhan yang kaya vitamin C, namun tidak
banyak sumber makanan yang berasal dari tumbuhan memiliki kandungan vitamin
C yang tinggi (Chen et al. 2003). Penelitian ini bertujuan mencari sumber klorofil
dan vitamin C baru.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mencari sumber klorofil baru selain dari tanaman
legume dan alga dan juga vitamin C.
2
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juni 2014 berlokasi
di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Biologi IPB.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan selama penelitian meliputi daun tumbuhan gulma,
aseton 80 %, asam metafosforik, DCIP dan asam askorbat. Alat yang digunakan
selama penelitian meliputi alat gelas, cuvet, mortar, buret, spektofotometer UV
Vis dan neraca analitis.
Metode
Pengambilan Sampel
Sampel diambil dari daerah sekitar kampus IPB Dramaga, yaitu daerah
bagian depan Student Center, Parkiran Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Jalan sekitar Fakultas Kehutanan, Fakultas Teknologi
Pertanian dan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (Gambar lampiran 1) dengan
metode pengambilan sampel acak sederhana. Bagian sampel yang dianalisis yaitu
daun yang sudah dewasa atau daun pada duduk daun ke-3 dan ke-4. Daun diambil
dari masing-masing jenis sebanyak tiga ulangan dan dari tumbuhan yang sudah
berbunga.
Ageratum conyzoides diambil dari jalan sekitar Fateta, Bidens pilosa
diambil dari bagian depan parkiran FMIPA, Axonupus compressus diambil dari
depan Student Center, Paspalum conjugatum, Eleusine indica, dan Rottboelia
exaltata diambil dari jalan setapak sekitar FPIK. Daerah bagian depan Student
Center, jalan sekitar Fateta dan jalan setapak sekitar FPIK termasuk daerah yang
kurang terpapar cahaya matahari karena ternaung pepohonan disisi kanan dan kiri
jalan, kecuali jalan tempat pengambilan Paspalum conjugatum tidak ternaung
pepohonan. Daerah bagian depan parkiran FMIPA merupakan daerah yang
banyak terpapar sinar matahari dan tidak ternaung.
Analisis kandungan klorofil a, klorofil b dan klorofil total
Daun segar tanpa tulang daun dipotong menjadi potongan kecil-kecil
ditimbang sebanyak 2 gr daun kemudian dimasukkan ke dalam mortar dan
dihancurkan sampai halus. Aseton 80 % ditambahkan secukupnya sehingga
jaringan menjadi homogen. Jaringan diaduk-aduk kemudian disaring melalui
kertas saring ke dalam labu ukur 100 ml. Aseton ditambahkan pada sisa jaringan
dalam lumpang dan prosedur esktraksi diulangi hingga volume mencapai 100 ml.
Sebanyak 5 ml ekstrak klorofil diambil, dipindahkan ke labu takar 50 ml dan
ditambahkan aseton sampai volume 50 ml. Ekstrak klorofil diukur pada panjang
gelombang 645 nm dan 663 nm.
3
Penghitungan kandungan klorofil ditentukan dengan rumus (Arnon 1949):
Kla = 0.0127 D663 – 0.00269 D645
Klb = 0.0229 D645 – 0.00468 D663
Klorofil total (g/l) = Kla + Klb
= 0.0202 D645 + 0.00802 D663
Klorofil total (mg/l) = 20.2 D645 + 8.02 D663
Analisis kandungan vitamin C
Sampel daun sebanyak 0,5 gr ditambah10 ml asam metafosforik 5 %
(untuk mencegah terjadinya oksidasi dari asam askorbat) lalu digerus dalam
mortar. Hasil gerusan disaring menggunakan kertas saring. Larutan yang
diperoleh dititrasi dengan dichlorophenol-indophenol (DCIP) 0,8 g/l. Sebelum
digunakan untuk titrasi, larutan DCIP distandarisasi dengan larutan asam askorbat
murni, yaitu 1 ml larutan asam askorbat (4 mg/l, larutan asam askorbat murni
dalam akuades) dan 9 ml asam metafosforik 5 %. Titrasi dihentikan ketika terjadi
perubahan warna larutan menjadi merah muda.
Analisis Data
Uji statistik yang digunakan untuk menganalisis kandungan klorofil dan
vitamin C adalah Analisis Varians (ANOVA) rancangan acak lengkap pada
tingkat kepercayaan 95%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penggolongan Gulma
Gulma dapat digolongkan berdasarkan beberapa kategori yaitu bentuk
daun, tempat tumbuh, dan lama siklus hidup (Moenandir 2010). Berdasarkan
bentuk daunnya gulma digolongkan menjadi gulma berdaun sempit dan gulma
berdaun lebar. Gulma berdaun sempit termasuk dalam tumbuhan monokotil
dengan daun sempit yang memanjang, sedangkan gulma berdaun lebar termasuk
dalam tumbuhan dikotil. Berdasarkan tempat tumbuhnya gulma digolongkan
menjadi gulma darat (terrestrial weeds) dan gulma air (aquatic weeds).
Sementara itu, berdasarkan siklus hidupnya gulma digolongkan menjadi gulma
setahun atau gulma semusim (annual weeds), gulma dua tahun atau gulma
bermusim ganda (biennial weeds), dan gulma tahunan (perennial weeds)
(Moenandir 2010).
Gulma yang diekstrak kandungan klorofil dan vitamin C-nya terdiri atas
enam spesies gulma, yaitu Ageratum conyzoides (Wedusan, Paitan), Bidens pilosa,
Paspalum conjugatum (Rumput Pait), Eleusine indica (Belulangan), Axonupus
compressus, dan Rottboelia exaltata (Banjangan) (Gambar 1). Ageratum
conyzoides dan Bidens pilosa termasuk gulma berdaun lebar. Paspalum
conjugatum, Eleusine indica, Axonupus compressus dan Rottboelia exaltata
termasuk gulma berdaun sempit (Moenandir 2010).
4
Ageratum conyzoides
Bidens pilosa
Paspalum conjugatum
Eleusin indica
Axonupus compressus Rotboellia exaltata
Gambar 1 Gulma yang diekstrak kandungan klorofil dan vitamin C-nya
Kandungan Klorofil pada Beberapa Tumbuhan Gulma
Klorofil merupakan pigmen yang menentukan kemampuan fotosintesis
pada tumbuhan. Klorofil mempunyai dua bagian yang berbeda yaitu bagian kepala
dan ekor. Bagian kepala terdiri atas cincin porfirin dengan ion Mg sebagai
pusatnya (Scoot 2008). Bagian ekor merupakan rantai fitol yang tidak memiliki
peran dalam absorpsi cahaya. Klorofil b terdapat pada tumbuhan tinggi dan alga
sedangkan klorofil a terdapat pada semua organisme yang mengembangkan
oksigen. Perbedaan klorofil a dan b terletak pada rantai gugus R pada cincin B
yang berupa -CH3 pada klorofil a digantikan dengan rantai –CHO pada klorofil b
(Gambar 2) (Hipkins 1984).
Gambar 2 Struktur kimia klorofil (Kusmita & Limantara 2009)
Berdasarkan hasil pengukuran klorofil pada semua sampel, Rottboelia
exaltata mempunyai kandungan klorofil total paling tinggi (7.77 mg/L) kemudian
Eleusine indica (6.94 mg/L), Ageratum conyzoides (5.18mg/L), Axonupus
compressus (4.61 mg/L), dan Paspalum conjugatum (3.00mg/L). Gulma yang
memiliki kandungan klorofil paling rendah yaitu Bidens pilosa (2.69 mg/L).
Sementara itu, berdasarkan hasil pengukuran pada klorofil a dan klorofil b gulma
yang mengandung klorofil a paling tinggi yaitu Rottbelia exaltata dan yang
memiliki kandungan klorofil a paling rendah yaitu Bidens pilosa. Gulma yang
mengandung klorofil b paling tinggi yaitu Eleusine indica dan paling rendah
Bidens pilosa (Tabel 1).
5
Tabel 1 Kandungan klorofil a, klorofil b, dan klorofil total pada beberapa
tumbuhan gulma (mg/L)
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Sampel
Rottbelia exaltata
Eleusin indica
Ageratum conyzoides
Axonupus compressus
Paspalum conjugatum
Bidens pilosa
Bayam
Kangkung
Kl a
Kl b
a
6.07
1.70a
5.15ab 1.79ab
3.80bc 1.38bc
3.43bc 1.17bc
2.19c
0.81c
1.92c
0.78c
abc
3.91
1.19abc
2.35c
0.74c
Kl total
7.77a
6.94ab
5.18abc
4.61bc
3.00c
2.69c
5.10abc
3.09c
Tumbuhan
C4
C4
C3
C4
C4
C3
C3
C3
Keterangan : Angka-angka pada kolom yang sama diikuti dengan abjad berbeda menunjukkan
hasil yang berbeda nyata dengan hasil RAL pada taraf signifikansi 95%
Ageratum conyzoides dan Bidens pilosa termasuk tumbuhan C3 dan
Axonupus compressus, Rottbelia exaltata, Eleusin indica dan Paspalum
conjugatum termasuk tumbuhan C4. Berdasarkan hasil penelitian Rathore dan
Jasrai (2013) pada Catharanthus roseus (C3) dan Andropogon citratus (C4)
tumbuhan C3 memiliki kandungan klorofil lebih tinggi dari C4. Hasil penelitian
menunjukkan Ageratum conyzoides memiliki kandungan klorofil yang lebih
tinggi dari Paspalum conjugatum. Sementara itu, berdasarkan hasil penelitian
Black dan Mayne (1970) pada Spinacea oleracea, Triticum vulgare, Phytolacca
americana (C3) dan Cynodon dactylon, Zea mays, Amaranthus hybridus (C4),
tumbuhan C4 memiliki kandungan klorofil lebih tinggi dari tumbuhan C3.
Axonupus compressus, Rottboelia exaltata dan Ileusine indica mempunyai
kandungan klorofil yang lebih tinggi dari Ageratum conyzoides dan Bidens pilosa.
Tumbuhan C4 secara umum mempunyai laju fotosintesis yang lebih tinggi
dari tumbuhan C3 dan memiliki bundle sheath atau sel seludang pembuluh yang
kaya dengan organel termasuk kloroplas, berbeda dengan tumbuhan C3 yang tidak
memiliki sel seludang pembuluh, kloroplas pada tumbuhan C3 hanya ditemukan
pada sel mesofil. Tumbuhan C4 mempunyai rasio perbandingan klorofil a dan b
yang lebih besar dari tumbuhan C3 (Lakitan 1993). Kandungan klorofil juga
dipengaruhi oleh umur daun. Daun yang sudah dewasa dan menjelang senescene
mengalami perombakan klorofil (Lakitan 1993).
Daun yang diuji kandungan klorofilnya merupakan daun yang sudah dewasa
(berkembang penuh) dan berasal dari gulma yang sudah berbunga. Kandungan
klorofil yang rendah dapat disebabkan karena klorofil yang ada sudah mengalami
perombakan (Lakitan 1993). Kandungan klorofil juga dipengaruhi oleh banyaknya
sinar matahari yang diterima oleh tumbuhan. Tumbuhan yang ternaung
mengandung klorofil yang lebih banyak daripada yang tidak ternaung (Strauss &
Berlyn 1994). Bidens pilosa dan Paspalum conjugatum mengandung klorofil yang
lebih rendah dari empat sampel lain karena tempat tumbuhnya lebih terbuka dan
cenderung tidak ternaung. Tiga sampel gulma yang diuji yaitu Rottboelia exaltata,
Eleusine indica dan Ageratum conyzoides memiliki kandungan klorofil yang lebih
tinggi dari sayuran yang diuji sebagai kontrol yaitu bayam (5.10 mg/L) dan
kangkung (3.09 mg/L) sehingga berpotensi sebagai bahan dasar suplemen
makanan.
6
Kandungan Asam Askorbat pada Beberapa Tumbuhan Gulma
Hasil pengukuran vitamin C menunjukkan sampel gulma yang diuji
mempunyai kandungan vitamin C sebesar 0.47-0.91 mg/100 g (Tabel 2).
Berdasarkan hasil penelitian kandungan vitamin C pada beberapa buah dan daun
yaitu Pear (Pyrus sinensis, 1.6 mg/100 g), Apel merah (Pyrus malus, 2.2 mg/100
g), Jeruk (Citrus nobilis, 42.7 mg/100 g), Jambu (Psidium guajava, 98.4 mg/100
g), daun Allium sativum (20,8 mg/100 g), daun Manihot utilissima (77,2 mg/100
g) dan daun Brassica juncea (53,2 mg/100 g) (Tee et al. 1988) kandungan vitamin
C pada sampel gulma yang diteliti termasuk sangat rendah.
Tabel 2 Kandungan Asam Askorbat (vitamin C) pada beberapa tumbuhan gulma
(mg/100 g)
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sampel
Ageratum conyzoides
Rottboelia exaltata
Axonupus compressus
Paspalum conjugatum
Eleusine indica
Bidens pilosa
ASA daun
0.91a
0.88a
0.82ab
0.75ab
0.74b
0.47b
Keterangan : Angka-angka pada kolom yang sama diikuti dengan abjad berbeda menunjukkan
hasil yang berbeda nyata dengan hasil RAL pada taraf signifikansi 95%
Akumulasi vitamin C pada tumbuhan dipengaruhi oleh cahaya, umur
tumbuhan, jaringan dan kompartemen sel (Solsona 2013). Daun gulma yang diuji
kandungan vitamin C-nya merupakan daun yang sudah berkembang penuh.
Kandungan vitamin C yang rendah dapat disebabkan karena jaringan pada daun
yang diuji merupakan jaringan yang sudah dewasa. Solsona (2013) menyatakan
jaringan tumbuhan yang sudah dewasa atau tua mempunyai kandungan vitamin C
yang lebih rendah dari jaringan yang masih muda karena pada jaringan yang
masih muda vitamin C banyak dibutuhkan untuk metabolisme dan pembelahan sel.
Selain itu, kandungan vitamin C yang sangat rendah juga dapat disebabkan karena
gulma yang diuji merupakan tumbuhan yang sudah berbunga dan termasuk gulma
annual. Gulma annual atau semusim merupakan gulma yang berkecambah,
tumbuh sejak awal, berbunga dan mati hanya dalam waktu setahun atau semusim
(Moenandir 2010).
Kandungan vitamin C yang rendah menurut Kurniawan et al. (2010)
menunjukkan hanya sedikit karbohidrat yang digunakan sebagai prekursor untuk
pembentukan vitamin C, selebihnya dimanfaatkan untuk metabolisme lainnya.
Ageratum conyzoides dan Rottboelia exaltata memiliki kandungan vitamin C
yang lebih tinggi dibandingkan sampel lainnya, tetapi kandungan vitamin C yang
dimilikinya masih tergolong sangat rendah dibandingkan dengan buah-buahan
dan beberapa daun.
Tumbuhan gulma yang diuji kandungan vitamin C-nya mempunyai potensi
sebagai bahan dasar obat-obatan. Ageratum conyzoides mengandung senyawa lain
selain vitamin C yang melimpah pada daunnya yaitu alkaloid, flavonoid, tanin,
fruktosa, ribosa, glukosa dan beberapa asam amino, seperti leusin, histidin dan
fenilalanin (Amadi et al. 2012). Bidens pilosa yang mengandung vitamin C paling
7
rendah dari semua sampel yang diuji memiliki kandungan senyawa lain, yaitu
201 jenis senyawa yang terdiri atas 70 jenis senyawa alifatik (senyawa organik
yang tidak memiliki gugus fenil), 60 jenis senyawa flavonoid (senyawa yang
terdiri dari 15 atom karbon), 25 jenis senyawa terpenoid (derivat dari senyawa
terpen), 19 jenis senyawa fenilpropanoid (senyawa fenol utama yang berasal dari
jalur skhimat), 13 jenis senyawa aromatik (senyawa hidrokarbon dengan ikatan
tunggal dan ikatan rangkap diantara atom-atom karbonnya), 8 porfirin dan 6 jenis
senyawa lain (Silva et al. 2011). Axonupus compressus merupakan tumbuhan
gulma yang memiliki sifat allelopati dan untuk fitoremediasi hidrokarbon dalam
tanah (Samedani et al. 2013). Eleusine indica mengandung fenol sebesar 14 mg/g
sebagai antioksidan dan dapat memperbaiki kerusakan hati pada tikus (Iqbal &
Gnanaraj 2011). Paspalum conjugatum berpotensi sebagai agen fitoremediasi
kontaminasi merkuri pada tanah (Muddarisna et al. 2013). Sementara itu,
Rottboelia exaltata selain sebagai tumbuhan gulma belum diketahui kandungan
senyawa dan manfaatnya.
Kandungan vitamin C yang rendah juga menunjukkan vitamin C yang
disintesis sudah cukup untuk mempertahankan diri dari cekaman lingkungan
(Kurniawan et al 2010). Tumbuhan gulma yang diuji kandungan vitamin C-nya
tumbuh pada lingkungan yang tidak mengalami cekaman dan tidak mengalami
gangguan dari patogen sehingga kandungan vitamin C-nya tergolong sangat
rendah. Berdasarkan hasil pengukuran kandungan vitamin C, gulma yang diuji
mempunyai kandungan vitamin C yang sangat rendah dan kandungan vitamin Cnya tidak berpotensi sebagai bahan dasar suplemen makanan.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kandungan klorofil pada Rottboelia exaltata, Eleusine indica dan Ageratum
conyzoides berpotensi sebagai bahan dasar suplemen makanan. Kandungan
vitamin C pada tumbuhan gulma yang diuji tidak berpotensi sebagai bahan dasar
suplemen makanan.
Saran
Penelitian selanjutnya disarankan untuk menguji kandungan vitamin C pada
organ tumbuhan yang masih muda dan tidak hanya pada bagian daun.Selain itu,
pengujian kandungan klorofil dapat dilakukan pada daun tumbuhan yang ternaung
dan yang tidak ternaung.
DAFTAR PUSTAKA
Amadi BA, Duru MKC, Agomuo EN. 2012. Chemical profiles of leaf, stem, root
and flower of Ageratum conyzoides. J Plant Sci Resear. 2(4): 428-432.
Arnon DI. (1949) Copper enzyme in isolated chloroplast. Polyphenoloxidase in
Beta vulgaris. Plant Physiology. 24: 1-15.
8
Arrigoni R, Tullio MC. 2000. The role of ascorbic acid in cell metabolim :
Between gene-directed function and unpredictable chemical reaction. J Plant
Physiol. 157: 481-488.
Black CC, Mayne BC. 1970. P700 activity and chlorophyll content of plants with
different photosynthetic carbon dioxide fixation cycles. Plant Physiol. 45: 738741.
Bender DA . 2003. Vitamin C (ascorbic acid). In: Bender, D.A. (Ed.), Nutritional
Biochemistry of the Vitamins. Cambridge (UK): Cambridge University Press.
Byers T, Perry G. 1992. Dietary carotenes, vitamin C, and vitamin E as protective
antioxidants in human cancers. Ann Rev Nutri. 12: 139–159.
Chen Z, Young TE, Ling J, Chang S, Galle DR. 2003. Increasing vitamin C
content of plants through enhanced ascorbate recycling. PNAS. 100(6): 35253530.
Combs GF. 2008. The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health.
Sandiego (US): Elsivier.
[FNB] Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. 2000. Dietary Reference
Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. National
Washington (US): Academies Press.
Hipkins MF. 1984. “Photosynthesis” dalam Wilkins MB (Ed.) Advanced Plant
Physiology. New York (US): Longman Scientific and Technical.
Iqbal M, Gnanaraj C. 2011. Eleusine indica L. possesses antioxidant activity and
precludes carbon tetrachloride (CCl4)-mediated oxidative hepatic damage in
rats.Environ Health Prev Med. 17: 307-315.
Jackson AH. 1976. Structure, Properties, and Distribution of Chlorophyll, in
Chemistry and Biochemistry of Plant Pigments. London (UK): Academic Press.
Kurniawan M, Izzati M, Nurchayati Y. 2010. Kandungan Klorofil, Karotenoid,
dan Vitamin C pada Beberapa Spesies Tumbuhan Akuatik. Anat Fisiol. 18(1):
28-40.
Kusmita L, Limantara L. 2009. The Influence of Strong and Weak Acid Upon
Aggregation and Pheophytinization of Chlorophyll A and B. Indo J Chem.
9(1): 70-76.
Lakitan B. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta (ID): Raja Grafindo
Persada.
Moenandir J. 2010. Ilmu Gulma. Malang (ID): UB Press.
Mowbray S. 1957. The Antibacterial Activity of Chlorophyll. Brit Med J. 268-270.
Muddarisna N, Krisnayanti BD, Utami SR, Handayanto E. 2013.
Phytoremediation of Mercury Contaminated Soil Using Three Wild Plant
Species and Its Effect on Maize Growth. Appl Ecol Environment Scien. 1(3):
27-32.
Padh H. 1990. Cellular Function of Ascorbic Acid. Biochem Cell Biol. 68: 11661173.
Rathore A, Jasrai YT. 2013. Growth and chlorophyll levels of selected plants with
varying photosynthetic pathways (C3, C4 and CAM). J Sci Eng Res. 4(2): 1-4.
Samedani B, Juraimi AS,Rafii MY,Anuar AR, Awadz SAS , Anwar MP. 2013.
Allelopathic Effects of Litter Axonopus compressus against Two Weedy
Species and Its Persistence in Soil. Scient World J. 8: 1-8.
9
Sangeetha RK, Baskaran V. 2010. Carotenoid composition and retinol equivalent
in plants of nutritional and medicinal importance. Efficacy of bcarotene from
Chenopodium album in retinol-deficient rats. Food Chem. 119: 1584–1590.
Scoot P. 2008. Physiology and Behaviour of Plants. West Sussex (UK): John
Willey & Sons, Ltd.
Sembodo DRJ. 2010. Gulma dan Pengelolaannya. Yogyakarta (ID): Graha Ilmu.
Silva FL, Fischer DCH, Tavares JF, Silva MS, De Athayde-Filho PF, BarbosaFilho JM. 2011. Compilation of secondary metabolites from Bidens pilosa L.
Molecules. 16(2): 1070–1102.
Solsona GS. 2013. Understanding and modulating vitamin C biosíntesis incorn
and generating insect resistant corn plants expressing simultaneously multiple
insecticidal genes. [disertasi]. Lleida (SP): ETSDA UDL.
Strauss S, Berlyn G. 1994. Leaf anatomical responses to light in fi ve tropical
Moraceae of different successional status. Am J Bot. 81: 1582-1591.
Tee ES, Young SI, Ho SK, Mizura SS. 1988. Determination of Vitamin C in
Fresh Fruit and Vegetables Using the Dye-Titration and Microfluorometric
Methods. Pertanika. 11(1): 39-44.
10
Lampiran 1 Peta pengambilan sampel gulma
Keterangan : A = Depan Student Center
B = Depan Parkiran FMIPA
C = Jalan Sekitar Fateta
D = Jalan Sekitar FPIK
E = Jalan Sekitar FPIK
11
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Garut pada tanggal 03 Mei 1990 dari ayah Agus
Jaenudin dan ibu Neneng. Penulis adalah putri pertama dari empat bersaudara.
Tahun 2008 penulis lulus dari SMA 6 Garut dan tahun 2009 penulis lulus seleksi
masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Biologi
TPB pada tahun ajaran 2011/2012, asisten praktikum Mikrobiologi Dasar pada
tahun ajaran 2012/2013. Penulis juga pernah aktif sebagai staf Departemen Sains
dan Teknologi BEM FMIPA 2011, staf Kementerian Kebijakan Kampus BEM
KM IPB 2012 dan Sekretaris Kementerian Pengembangan Sumber Daya Manusia
BEM KM IPB 2013. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT. Herlinah
Cipta Pratama dengan judul Pengawasan Mutu Bahan Baku dan Produk Dodol
Picnic di PT. Herlinah Cipta Pratama.
PADA BEBERAPA TUMBUHAN GULMA SEBAGAI
ALTERNATIF BAHAN DASAR SUPLEMEN MAKANAN
MEITA FARIDA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kandungan Klorofil
dan Vitamin C pada Beberapa Tumbuhan Gulma Sebagai Alternatif Bahan Dasar
Suplemen Makanan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Meita Farida
NIM G34090118
ABSTRAK
MEITA FARIDA. Eksplorasi Kandungan Klorofil dan Vitamin C pada
Beberapa Tumbuhan Gulma Sebagai Alternatif Bahan Dasar Suplemen Makanan.
Dibimbing oleh HADISUNARSO dan SULISTIJORINI.
Gulma sebagai tumbuhan belum banyak diketahui manfaatnya. Gulma
yang
tumbuh di sekitar lahan pertanian mengakibatkan penurunan laju
pertumbuhan dari tanaman yang dibudidayakan. Salah satu cara untuk
memanfaatkan gulma adalah dengan menjadikan tumbuhan gulma sebagai
sumber klorofil dan vitamin C yang dapat digunakan sebagai bahan dasar
suplemen makanan. Sampel tumbuhan gulma diambil di daerah sekitar kampus
IPB Darmaga dengan metode acak sederhana. Gulma yang diekstrak kandungan
klorofil dan vitamin C-nya terdiri dari enam spesies gulma yaitu Ageratum
conyzoides, Bidens pilosa, Paspalum conjugatum, Eleusine indica, Axonupus
compressus, dan Rottboelia exaltata. Rottboelia exaltata mempunyai kandungan
klorofil total paling tinggi (7.77 mg/L) diikuti Eleusine indica (6.94 mg/L),
Ageratum conyzoides (5.18 mg/L), Axonupus compressus (4.61 mg/L), dan
Paspalum conjugatum (3.00 mg/L). Gulma yang memiliki kandungan klorofil
paling rendah yaitu Bidens pilosa (2.69 mg/L). Kandungan vitamin C pada
keenam sampel gulma yang diuji berkisar antara 0.47-0.91 mg/100 g. Kandungan
klorofil pada Rottboelia exaltata, Eleusine indica dan Ageratum conyzoides
berpotensi sebagai bahan suplemen makanan dan kandungan vitamin C pada
tumbuhan gulma yang diuji tidak berpotensi sebagai bahan dasar suplemen
makanan.
Kata Kunci : Gulma, Klorofil, Vitamin C
ABSTRACT
MEITAFARIDA. The Exploration of Chlorophyll and Vitamin C Content in
Weeds as a Raw Materials of Food Supplements. Supervised by HADISUNARSO
and SULISTIJORINI.
The benefit of weeds still rarely known. Weeds in agricultural area could
decreased the rate of plants cultivation growth. The advantage of weeds is to be
source of chlorophyll and vitamin C. Weed samples were collected from the IPB,
Darmaga campus area with simply random method. Weeds were extracted for
chlorophyll and vitamin C. The sample consisted of six weed species that were
Ageratum conyzoides, Bidens pilosa, Paspalum conjugatum, Eleusine indica,
Axonupus compressus, and Rottboelia exaltata. Rottboelia exaltata has the highest
total chlorophyll content (7.77 mg/L) followed by Eleusine indica (6.94 mg/L),
Ageratum conyzoides (5.18 mg/L), Axonupus compressus (4.61 mg/L), and
Paspalum conjugatum (3.00 mg/L). The lowest chlorophyll content of weed
samples is in Bidens pilosa (2.69 mg/L). The vitamin C content of the six weeds
were 0.47-0.91 mg/100g. The Chlorophyll content in Rottboelia exaltata, Eleusine
indica and Ageratum conyzoides are potential for a food supplement but vitamin C
content are not potential for a raw material of dietary supplements.
Keywords: Weeds, Chlorophyll, Vitamin C
EKSPLORASI KANDUNGAN KLOROFIL DAN VITAMIN C
PADA BEBERAPA TUMBUHAN GULMA SEBAGAI
ALTERNATIF BAHAN DASAR SUPLEMEN MAKANAN
MEITA FARIDA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi: Eksplorasi Kandungan Klorofil dan Vitamin C pada Beberapa
Tumbuhan Gulma Sebagai Alternatif Bahan Dasar Suplemen
Makanan
Nama
: Meita Farida
NIM
: G34090118
Disetujui oleh
Ir Hadisunarso, MSi
Pembimbing I
Dr Ir Sulistijorini, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Iman Rusmana, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
yang dilaksanakan dari bulan Maret sampai Juni 2014 ini berjudul Eksplorasi
Kandungan Klorofil dan Vitamin C pada Beberapa Tumbuhan Gulma Sebagai
Bahan Dasar Suplemen Makanan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir Hadisunarso, MSi dan Ibu
Dr Ir Sulistijorini, MSi selaku pembimbing atas bimbingan, kesabaran dan saransaran yang diberikan selama penulis melaksanakan penelitian dan menyelesaikan
skripsi, serta Bapak Asep dan Ibu Retno yang telah banyak membantu selama
penelitian dilaksanakan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Puji
Rianti, Msi yang telah menjadi penguji sidang serta memberi saran dalam
penyusunan karya ilmiah ini.
Ungkapan terima kasih yang mendalam penulis sampaikan kepada Bapak
Agus, Ibu Neneng, Aldi, Anisa, Azhar, Mutiara dan seluruh keluarga atas segala
doa dan kasih sayangnya. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada
Keluarga KUN, PSDM, Wisma Ungu, GCAT, Rumah Buku, Biologi 46, Anik,
Dewi, Santi, Ayun, Bob, Winni, Endah, Bu Dewi, Bu Marini, Bu Elly, Kak Eka,
Kak Ike, Sigit, Nabilah, Aziezah, Annisya, Sarah, Aisyah, Rizal C, Panji, Dicky,
Dhyah, Rika, Kiya, Ikka, Luki, Fachru, Rizal, Kak Aya, Kak Desty dan semua
pihak yang sudah membantu penulis selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, November 2014
Meita Farida
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
BAHAN DAN METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Bahan dan Alat
2
Metode
2
Pengambilan Sampel
2
Analisis kandungan klorofil a, klorofil b dan klorofil total
2
Analisis kandungan vitamin C
3
Analisis Data
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
3
Penggolongan Gulma
3
Kandungan Klorofil pada Beberapa Tumbuhan Gulma
4
Kandungan Asam Askorbat pada Beberapa Tumbuhan Gulma
6
SIMPULAN DAN SARAN
7
Simpulan
7
Saran
7
DAFTAR PUSTAKA
7
LAMPIRAN
10
RIWAYAT HIDUP
11
DAFTAR TABEL
1 Kandungan klorofil a, klorofil b, dan klorofil total pada beberapa
tumbuhan gulma
2 Kandungan Asam Askorbat (vitamin C) pada beberapa tumbuhan
gulma
5
6
DAFTAR GAMBAR
1 Gulma yang diekstrak kandungan klorofil dan vitamin C-nya
2 Struktur kimia klorofil
4
4
DAFTAR LAMPIRAN
1 Peta pengambilan sampel gulma
10
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Gulma merupakan tumbuhan yang tumbuh pada areal yang tidak
dikehendaki, bersifat mengganggu atau merugikan kepentingan manusia, sehingga
manusia berusaha untuk mengendalikannya. Kepentingan manusia sangat
beragam baik dalam segi ekonomi, estetika, kesehatan, maupun lingkungan.
Masalah yang ditimbulkan gulma tidak hanya pada proses budi daya tanaman,
tetapi juga pada aspek kehidupan lainnya seperti kebersihan trotoar dan lapangan
parkir, gedung-gedung, permukiman, jalan raya, dan sebagainya (Sembodo 2010).
Gulma sebagai tumbuhan belum banyak diketahui manfaatnya. Gulma
yang
tumbuh di sekitar lahan pertanian mengakibatkan penurunan laju
pertumbuhan serta hasil akhir tanaman pokok. Adanya gulma tersebut
membahayakan bagi kelangsungan pertumbuhan dan menghalangi tercapainya
sasaran produksi pertanian pada umumnya (Sembodo 2010). Salah satu cara untuk
memanfaatkan gulma adalah dengan menjadikan tumbuhan gulma sebagai
sumber klorofil dan vitamin C yang dapat digunakan sebagai bahan dasar
suplemen makanan.
Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang terdapat pada kloroplas
sel tumbuhan (Jackson 1976). Beberapa penelitian menunjukkan klorofil memiliki
berbagai macam manfaat selain untuk proses fotosintesis, yaitu sebagai senyawa
antikanker dan mencegah penyakit kardiovaskular (Sangeetha & Baskaran 2010),
serta antibakteri (Mowbray 1957). Vitamin C merupakan senyawa multifungsi
baik pada tumbuhan maupun hewan dan merupakan salah satu metabolit yang
melimpah pada daun (Arrigoni & Tullio 2000). Vitamin C dibutuhkan sebagai
kofaktor beberapa reaksi fisiologi, sintesis karnitin (Bender 2003),
neurotransmitter dan katabolisme protein (Padh 1990). Vitamin C juga berperan
sebagai antioksidan dengan vitamin E (Byers & Perry 1992). Tumbuhan dan
sebagian besar hewan dapat mensintesis sendiri vitamin C, sedangkan manusia
tidak mampu mensintesis sendiri vitamin C (Combs 2008). Vitamin C harian yang
direkomendasikan 75 mg/hari untuk wanita, 90 mg/hari untuk pria dan 45 mg/hari
untuk anak-anak berusia 9-12 tahun (FNB 2000). Manusia mendapat vitamin C
dari sumber makanan terutama dari tumbuhan yang kaya vitamin C, namun tidak
banyak sumber makanan yang berasal dari tumbuhan memiliki kandungan vitamin
C yang tinggi (Chen et al. 2003). Penelitian ini bertujuan mencari sumber klorofil
dan vitamin C baru.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mencari sumber klorofil baru selain dari tanaman
legume dan alga dan juga vitamin C.
2
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juni 2014 berlokasi
di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Biologi IPB.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan selama penelitian meliputi daun tumbuhan gulma,
aseton 80 %, asam metafosforik, DCIP dan asam askorbat. Alat yang digunakan
selama penelitian meliputi alat gelas, cuvet, mortar, buret, spektofotometer UV
Vis dan neraca analitis.
Metode
Pengambilan Sampel
Sampel diambil dari daerah sekitar kampus IPB Dramaga, yaitu daerah
bagian depan Student Center, Parkiran Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Jalan sekitar Fakultas Kehutanan, Fakultas Teknologi
Pertanian dan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (Gambar lampiran 1) dengan
metode pengambilan sampel acak sederhana. Bagian sampel yang dianalisis yaitu
daun yang sudah dewasa atau daun pada duduk daun ke-3 dan ke-4. Daun diambil
dari masing-masing jenis sebanyak tiga ulangan dan dari tumbuhan yang sudah
berbunga.
Ageratum conyzoides diambil dari jalan sekitar Fateta, Bidens pilosa
diambil dari bagian depan parkiran FMIPA, Axonupus compressus diambil dari
depan Student Center, Paspalum conjugatum, Eleusine indica, dan Rottboelia
exaltata diambil dari jalan setapak sekitar FPIK. Daerah bagian depan Student
Center, jalan sekitar Fateta dan jalan setapak sekitar FPIK termasuk daerah yang
kurang terpapar cahaya matahari karena ternaung pepohonan disisi kanan dan kiri
jalan, kecuali jalan tempat pengambilan Paspalum conjugatum tidak ternaung
pepohonan. Daerah bagian depan parkiran FMIPA merupakan daerah yang
banyak terpapar sinar matahari dan tidak ternaung.
Analisis kandungan klorofil a, klorofil b dan klorofil total
Daun segar tanpa tulang daun dipotong menjadi potongan kecil-kecil
ditimbang sebanyak 2 gr daun kemudian dimasukkan ke dalam mortar dan
dihancurkan sampai halus. Aseton 80 % ditambahkan secukupnya sehingga
jaringan menjadi homogen. Jaringan diaduk-aduk kemudian disaring melalui
kertas saring ke dalam labu ukur 100 ml. Aseton ditambahkan pada sisa jaringan
dalam lumpang dan prosedur esktraksi diulangi hingga volume mencapai 100 ml.
Sebanyak 5 ml ekstrak klorofil diambil, dipindahkan ke labu takar 50 ml dan
ditambahkan aseton sampai volume 50 ml. Ekstrak klorofil diukur pada panjang
gelombang 645 nm dan 663 nm.
3
Penghitungan kandungan klorofil ditentukan dengan rumus (Arnon 1949):
Kla = 0.0127 D663 – 0.00269 D645
Klb = 0.0229 D645 – 0.00468 D663
Klorofil total (g/l) = Kla + Klb
= 0.0202 D645 + 0.00802 D663
Klorofil total (mg/l) = 20.2 D645 + 8.02 D663
Analisis kandungan vitamin C
Sampel daun sebanyak 0,5 gr ditambah10 ml asam metafosforik 5 %
(untuk mencegah terjadinya oksidasi dari asam askorbat) lalu digerus dalam
mortar. Hasil gerusan disaring menggunakan kertas saring. Larutan yang
diperoleh dititrasi dengan dichlorophenol-indophenol (DCIP) 0,8 g/l. Sebelum
digunakan untuk titrasi, larutan DCIP distandarisasi dengan larutan asam askorbat
murni, yaitu 1 ml larutan asam askorbat (4 mg/l, larutan asam askorbat murni
dalam akuades) dan 9 ml asam metafosforik 5 %. Titrasi dihentikan ketika terjadi
perubahan warna larutan menjadi merah muda.
Analisis Data
Uji statistik yang digunakan untuk menganalisis kandungan klorofil dan
vitamin C adalah Analisis Varians (ANOVA) rancangan acak lengkap pada
tingkat kepercayaan 95%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penggolongan Gulma
Gulma dapat digolongkan berdasarkan beberapa kategori yaitu bentuk
daun, tempat tumbuh, dan lama siklus hidup (Moenandir 2010). Berdasarkan
bentuk daunnya gulma digolongkan menjadi gulma berdaun sempit dan gulma
berdaun lebar. Gulma berdaun sempit termasuk dalam tumbuhan monokotil
dengan daun sempit yang memanjang, sedangkan gulma berdaun lebar termasuk
dalam tumbuhan dikotil. Berdasarkan tempat tumbuhnya gulma digolongkan
menjadi gulma darat (terrestrial weeds) dan gulma air (aquatic weeds).
Sementara itu, berdasarkan siklus hidupnya gulma digolongkan menjadi gulma
setahun atau gulma semusim (annual weeds), gulma dua tahun atau gulma
bermusim ganda (biennial weeds), dan gulma tahunan (perennial weeds)
(Moenandir 2010).
Gulma yang diekstrak kandungan klorofil dan vitamin C-nya terdiri atas
enam spesies gulma, yaitu Ageratum conyzoides (Wedusan, Paitan), Bidens pilosa,
Paspalum conjugatum (Rumput Pait), Eleusine indica (Belulangan), Axonupus
compressus, dan Rottboelia exaltata (Banjangan) (Gambar 1). Ageratum
conyzoides dan Bidens pilosa termasuk gulma berdaun lebar. Paspalum
conjugatum, Eleusine indica, Axonupus compressus dan Rottboelia exaltata
termasuk gulma berdaun sempit (Moenandir 2010).
4
Ageratum conyzoides
Bidens pilosa
Paspalum conjugatum
Eleusin indica
Axonupus compressus Rotboellia exaltata
Gambar 1 Gulma yang diekstrak kandungan klorofil dan vitamin C-nya
Kandungan Klorofil pada Beberapa Tumbuhan Gulma
Klorofil merupakan pigmen yang menentukan kemampuan fotosintesis
pada tumbuhan. Klorofil mempunyai dua bagian yang berbeda yaitu bagian kepala
dan ekor. Bagian kepala terdiri atas cincin porfirin dengan ion Mg sebagai
pusatnya (Scoot 2008). Bagian ekor merupakan rantai fitol yang tidak memiliki
peran dalam absorpsi cahaya. Klorofil b terdapat pada tumbuhan tinggi dan alga
sedangkan klorofil a terdapat pada semua organisme yang mengembangkan
oksigen. Perbedaan klorofil a dan b terletak pada rantai gugus R pada cincin B
yang berupa -CH3 pada klorofil a digantikan dengan rantai –CHO pada klorofil b
(Gambar 2) (Hipkins 1984).
Gambar 2 Struktur kimia klorofil (Kusmita & Limantara 2009)
Berdasarkan hasil pengukuran klorofil pada semua sampel, Rottboelia
exaltata mempunyai kandungan klorofil total paling tinggi (7.77 mg/L) kemudian
Eleusine indica (6.94 mg/L), Ageratum conyzoides (5.18mg/L), Axonupus
compressus (4.61 mg/L), dan Paspalum conjugatum (3.00mg/L). Gulma yang
memiliki kandungan klorofil paling rendah yaitu Bidens pilosa (2.69 mg/L).
Sementara itu, berdasarkan hasil pengukuran pada klorofil a dan klorofil b gulma
yang mengandung klorofil a paling tinggi yaitu Rottbelia exaltata dan yang
memiliki kandungan klorofil a paling rendah yaitu Bidens pilosa. Gulma yang
mengandung klorofil b paling tinggi yaitu Eleusine indica dan paling rendah
Bidens pilosa (Tabel 1).
5
Tabel 1 Kandungan klorofil a, klorofil b, dan klorofil total pada beberapa
tumbuhan gulma (mg/L)
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Sampel
Rottbelia exaltata
Eleusin indica
Ageratum conyzoides
Axonupus compressus
Paspalum conjugatum
Bidens pilosa
Bayam
Kangkung
Kl a
Kl b
a
6.07
1.70a
5.15ab 1.79ab
3.80bc 1.38bc
3.43bc 1.17bc
2.19c
0.81c
1.92c
0.78c
abc
3.91
1.19abc
2.35c
0.74c
Kl total
7.77a
6.94ab
5.18abc
4.61bc
3.00c
2.69c
5.10abc
3.09c
Tumbuhan
C4
C4
C3
C4
C4
C3
C3
C3
Keterangan : Angka-angka pada kolom yang sama diikuti dengan abjad berbeda menunjukkan
hasil yang berbeda nyata dengan hasil RAL pada taraf signifikansi 95%
Ageratum conyzoides dan Bidens pilosa termasuk tumbuhan C3 dan
Axonupus compressus, Rottbelia exaltata, Eleusin indica dan Paspalum
conjugatum termasuk tumbuhan C4. Berdasarkan hasil penelitian Rathore dan
Jasrai (2013) pada Catharanthus roseus (C3) dan Andropogon citratus (C4)
tumbuhan C3 memiliki kandungan klorofil lebih tinggi dari C4. Hasil penelitian
menunjukkan Ageratum conyzoides memiliki kandungan klorofil yang lebih
tinggi dari Paspalum conjugatum. Sementara itu, berdasarkan hasil penelitian
Black dan Mayne (1970) pada Spinacea oleracea, Triticum vulgare, Phytolacca
americana (C3) dan Cynodon dactylon, Zea mays, Amaranthus hybridus (C4),
tumbuhan C4 memiliki kandungan klorofil lebih tinggi dari tumbuhan C3.
Axonupus compressus, Rottboelia exaltata dan Ileusine indica mempunyai
kandungan klorofil yang lebih tinggi dari Ageratum conyzoides dan Bidens pilosa.
Tumbuhan C4 secara umum mempunyai laju fotosintesis yang lebih tinggi
dari tumbuhan C3 dan memiliki bundle sheath atau sel seludang pembuluh yang
kaya dengan organel termasuk kloroplas, berbeda dengan tumbuhan C3 yang tidak
memiliki sel seludang pembuluh, kloroplas pada tumbuhan C3 hanya ditemukan
pada sel mesofil. Tumbuhan C4 mempunyai rasio perbandingan klorofil a dan b
yang lebih besar dari tumbuhan C3 (Lakitan 1993). Kandungan klorofil juga
dipengaruhi oleh umur daun. Daun yang sudah dewasa dan menjelang senescene
mengalami perombakan klorofil (Lakitan 1993).
Daun yang diuji kandungan klorofilnya merupakan daun yang sudah dewasa
(berkembang penuh) dan berasal dari gulma yang sudah berbunga. Kandungan
klorofil yang rendah dapat disebabkan karena klorofil yang ada sudah mengalami
perombakan (Lakitan 1993). Kandungan klorofil juga dipengaruhi oleh banyaknya
sinar matahari yang diterima oleh tumbuhan. Tumbuhan yang ternaung
mengandung klorofil yang lebih banyak daripada yang tidak ternaung (Strauss &
Berlyn 1994). Bidens pilosa dan Paspalum conjugatum mengandung klorofil yang
lebih rendah dari empat sampel lain karena tempat tumbuhnya lebih terbuka dan
cenderung tidak ternaung. Tiga sampel gulma yang diuji yaitu Rottboelia exaltata,
Eleusine indica dan Ageratum conyzoides memiliki kandungan klorofil yang lebih
tinggi dari sayuran yang diuji sebagai kontrol yaitu bayam (5.10 mg/L) dan
kangkung (3.09 mg/L) sehingga berpotensi sebagai bahan dasar suplemen
makanan.
6
Kandungan Asam Askorbat pada Beberapa Tumbuhan Gulma
Hasil pengukuran vitamin C menunjukkan sampel gulma yang diuji
mempunyai kandungan vitamin C sebesar 0.47-0.91 mg/100 g (Tabel 2).
Berdasarkan hasil penelitian kandungan vitamin C pada beberapa buah dan daun
yaitu Pear (Pyrus sinensis, 1.6 mg/100 g), Apel merah (Pyrus malus, 2.2 mg/100
g), Jeruk (Citrus nobilis, 42.7 mg/100 g), Jambu (Psidium guajava, 98.4 mg/100
g), daun Allium sativum (20,8 mg/100 g), daun Manihot utilissima (77,2 mg/100
g) dan daun Brassica juncea (53,2 mg/100 g) (Tee et al. 1988) kandungan vitamin
C pada sampel gulma yang diteliti termasuk sangat rendah.
Tabel 2 Kandungan Asam Askorbat (vitamin C) pada beberapa tumbuhan gulma
(mg/100 g)
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sampel
Ageratum conyzoides
Rottboelia exaltata
Axonupus compressus
Paspalum conjugatum
Eleusine indica
Bidens pilosa
ASA daun
0.91a
0.88a
0.82ab
0.75ab
0.74b
0.47b
Keterangan : Angka-angka pada kolom yang sama diikuti dengan abjad berbeda menunjukkan
hasil yang berbeda nyata dengan hasil RAL pada taraf signifikansi 95%
Akumulasi vitamin C pada tumbuhan dipengaruhi oleh cahaya, umur
tumbuhan, jaringan dan kompartemen sel (Solsona 2013). Daun gulma yang diuji
kandungan vitamin C-nya merupakan daun yang sudah berkembang penuh.
Kandungan vitamin C yang rendah dapat disebabkan karena jaringan pada daun
yang diuji merupakan jaringan yang sudah dewasa. Solsona (2013) menyatakan
jaringan tumbuhan yang sudah dewasa atau tua mempunyai kandungan vitamin C
yang lebih rendah dari jaringan yang masih muda karena pada jaringan yang
masih muda vitamin C banyak dibutuhkan untuk metabolisme dan pembelahan sel.
Selain itu, kandungan vitamin C yang sangat rendah juga dapat disebabkan karena
gulma yang diuji merupakan tumbuhan yang sudah berbunga dan termasuk gulma
annual. Gulma annual atau semusim merupakan gulma yang berkecambah,
tumbuh sejak awal, berbunga dan mati hanya dalam waktu setahun atau semusim
(Moenandir 2010).
Kandungan vitamin C yang rendah menurut Kurniawan et al. (2010)
menunjukkan hanya sedikit karbohidrat yang digunakan sebagai prekursor untuk
pembentukan vitamin C, selebihnya dimanfaatkan untuk metabolisme lainnya.
Ageratum conyzoides dan Rottboelia exaltata memiliki kandungan vitamin C
yang lebih tinggi dibandingkan sampel lainnya, tetapi kandungan vitamin C yang
dimilikinya masih tergolong sangat rendah dibandingkan dengan buah-buahan
dan beberapa daun.
Tumbuhan gulma yang diuji kandungan vitamin C-nya mempunyai potensi
sebagai bahan dasar obat-obatan. Ageratum conyzoides mengandung senyawa lain
selain vitamin C yang melimpah pada daunnya yaitu alkaloid, flavonoid, tanin,
fruktosa, ribosa, glukosa dan beberapa asam amino, seperti leusin, histidin dan
fenilalanin (Amadi et al. 2012). Bidens pilosa yang mengandung vitamin C paling
7
rendah dari semua sampel yang diuji memiliki kandungan senyawa lain, yaitu
201 jenis senyawa yang terdiri atas 70 jenis senyawa alifatik (senyawa organik
yang tidak memiliki gugus fenil), 60 jenis senyawa flavonoid (senyawa yang
terdiri dari 15 atom karbon), 25 jenis senyawa terpenoid (derivat dari senyawa
terpen), 19 jenis senyawa fenilpropanoid (senyawa fenol utama yang berasal dari
jalur skhimat), 13 jenis senyawa aromatik (senyawa hidrokarbon dengan ikatan
tunggal dan ikatan rangkap diantara atom-atom karbonnya), 8 porfirin dan 6 jenis
senyawa lain (Silva et al. 2011). Axonupus compressus merupakan tumbuhan
gulma yang memiliki sifat allelopati dan untuk fitoremediasi hidrokarbon dalam
tanah (Samedani et al. 2013). Eleusine indica mengandung fenol sebesar 14 mg/g
sebagai antioksidan dan dapat memperbaiki kerusakan hati pada tikus (Iqbal &
Gnanaraj 2011). Paspalum conjugatum berpotensi sebagai agen fitoremediasi
kontaminasi merkuri pada tanah (Muddarisna et al. 2013). Sementara itu,
Rottboelia exaltata selain sebagai tumbuhan gulma belum diketahui kandungan
senyawa dan manfaatnya.
Kandungan vitamin C yang rendah juga menunjukkan vitamin C yang
disintesis sudah cukup untuk mempertahankan diri dari cekaman lingkungan
(Kurniawan et al 2010). Tumbuhan gulma yang diuji kandungan vitamin C-nya
tumbuh pada lingkungan yang tidak mengalami cekaman dan tidak mengalami
gangguan dari patogen sehingga kandungan vitamin C-nya tergolong sangat
rendah. Berdasarkan hasil pengukuran kandungan vitamin C, gulma yang diuji
mempunyai kandungan vitamin C yang sangat rendah dan kandungan vitamin Cnya tidak berpotensi sebagai bahan dasar suplemen makanan.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kandungan klorofil pada Rottboelia exaltata, Eleusine indica dan Ageratum
conyzoides berpotensi sebagai bahan dasar suplemen makanan. Kandungan
vitamin C pada tumbuhan gulma yang diuji tidak berpotensi sebagai bahan dasar
suplemen makanan.
Saran
Penelitian selanjutnya disarankan untuk menguji kandungan vitamin C pada
organ tumbuhan yang masih muda dan tidak hanya pada bagian daun.Selain itu,
pengujian kandungan klorofil dapat dilakukan pada daun tumbuhan yang ternaung
dan yang tidak ternaung.
DAFTAR PUSTAKA
Amadi BA, Duru MKC, Agomuo EN. 2012. Chemical profiles of leaf, stem, root
and flower of Ageratum conyzoides. J Plant Sci Resear. 2(4): 428-432.
Arnon DI. (1949) Copper enzyme in isolated chloroplast. Polyphenoloxidase in
Beta vulgaris. Plant Physiology. 24: 1-15.
8
Arrigoni R, Tullio MC. 2000. The role of ascorbic acid in cell metabolim :
Between gene-directed function and unpredictable chemical reaction. J Plant
Physiol. 157: 481-488.
Black CC, Mayne BC. 1970. P700 activity and chlorophyll content of plants with
different photosynthetic carbon dioxide fixation cycles. Plant Physiol. 45: 738741.
Bender DA . 2003. Vitamin C (ascorbic acid). In: Bender, D.A. (Ed.), Nutritional
Biochemistry of the Vitamins. Cambridge (UK): Cambridge University Press.
Byers T, Perry G. 1992. Dietary carotenes, vitamin C, and vitamin E as protective
antioxidants in human cancers. Ann Rev Nutri. 12: 139–159.
Chen Z, Young TE, Ling J, Chang S, Galle DR. 2003. Increasing vitamin C
content of plants through enhanced ascorbate recycling. PNAS. 100(6): 35253530.
Combs GF. 2008. The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health.
Sandiego (US): Elsivier.
[FNB] Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. 2000. Dietary Reference
Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. National
Washington (US): Academies Press.
Hipkins MF. 1984. “Photosynthesis” dalam Wilkins MB (Ed.) Advanced Plant
Physiology. New York (US): Longman Scientific and Technical.
Iqbal M, Gnanaraj C. 2011. Eleusine indica L. possesses antioxidant activity and
precludes carbon tetrachloride (CCl4)-mediated oxidative hepatic damage in
rats.Environ Health Prev Med. 17: 307-315.
Jackson AH. 1976. Structure, Properties, and Distribution of Chlorophyll, in
Chemistry and Biochemistry of Plant Pigments. London (UK): Academic Press.
Kurniawan M, Izzati M, Nurchayati Y. 2010. Kandungan Klorofil, Karotenoid,
dan Vitamin C pada Beberapa Spesies Tumbuhan Akuatik. Anat Fisiol. 18(1):
28-40.
Kusmita L, Limantara L. 2009. The Influence of Strong and Weak Acid Upon
Aggregation and Pheophytinization of Chlorophyll A and B. Indo J Chem.
9(1): 70-76.
Lakitan B. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta (ID): Raja Grafindo
Persada.
Moenandir J. 2010. Ilmu Gulma. Malang (ID): UB Press.
Mowbray S. 1957. The Antibacterial Activity of Chlorophyll. Brit Med J. 268-270.
Muddarisna N, Krisnayanti BD, Utami SR, Handayanto E. 2013.
Phytoremediation of Mercury Contaminated Soil Using Three Wild Plant
Species and Its Effect on Maize Growth. Appl Ecol Environment Scien. 1(3):
27-32.
Padh H. 1990. Cellular Function of Ascorbic Acid. Biochem Cell Biol. 68: 11661173.
Rathore A, Jasrai YT. 2013. Growth and chlorophyll levels of selected plants with
varying photosynthetic pathways (C3, C4 and CAM). J Sci Eng Res. 4(2): 1-4.
Samedani B, Juraimi AS,Rafii MY,Anuar AR, Awadz SAS , Anwar MP. 2013.
Allelopathic Effects of Litter Axonopus compressus against Two Weedy
Species and Its Persistence in Soil. Scient World J. 8: 1-8.
9
Sangeetha RK, Baskaran V. 2010. Carotenoid composition and retinol equivalent
in plants of nutritional and medicinal importance. Efficacy of bcarotene from
Chenopodium album in retinol-deficient rats. Food Chem. 119: 1584–1590.
Scoot P. 2008. Physiology and Behaviour of Plants. West Sussex (UK): John
Willey & Sons, Ltd.
Sembodo DRJ. 2010. Gulma dan Pengelolaannya. Yogyakarta (ID): Graha Ilmu.
Silva FL, Fischer DCH, Tavares JF, Silva MS, De Athayde-Filho PF, BarbosaFilho JM. 2011. Compilation of secondary metabolites from Bidens pilosa L.
Molecules. 16(2): 1070–1102.
Solsona GS. 2013. Understanding and modulating vitamin C biosíntesis incorn
and generating insect resistant corn plants expressing simultaneously multiple
insecticidal genes. [disertasi]. Lleida (SP): ETSDA UDL.
Strauss S, Berlyn G. 1994. Leaf anatomical responses to light in fi ve tropical
Moraceae of different successional status. Am J Bot. 81: 1582-1591.
Tee ES, Young SI, Ho SK, Mizura SS. 1988. Determination of Vitamin C in
Fresh Fruit and Vegetables Using the Dye-Titration and Microfluorometric
Methods. Pertanika. 11(1): 39-44.
10
Lampiran 1 Peta pengambilan sampel gulma
Keterangan : A = Depan Student Center
B = Depan Parkiran FMIPA
C = Jalan Sekitar Fateta
D = Jalan Sekitar FPIK
E = Jalan Sekitar FPIK
11
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Garut pada tanggal 03 Mei 1990 dari ayah Agus
Jaenudin dan ibu Neneng. Penulis adalah putri pertama dari empat bersaudara.
Tahun 2008 penulis lulus dari SMA 6 Garut dan tahun 2009 penulis lulus seleksi
masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Biologi
TPB pada tahun ajaran 2011/2012, asisten praktikum Mikrobiologi Dasar pada
tahun ajaran 2012/2013. Penulis juga pernah aktif sebagai staf Departemen Sains
dan Teknologi BEM FMIPA 2011, staf Kementerian Kebijakan Kampus BEM
KM IPB 2012 dan Sekretaris Kementerian Pengembangan Sumber Daya Manusia
BEM KM IPB 2013. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT. Herlinah
Cipta Pratama dengan judul Pengawasan Mutu Bahan Baku dan Produk Dodol
Picnic di PT. Herlinah Cipta Pratama.